天然氣管道穿越工程施工方案

1、施工方案及施工工藝工程簡(jiǎn)介#天然氣利用工程天然氣長(zhǎng)輸管道起于仙人島能源化工區(qū)的仙人島天然氣液化廠，終于大石橋市西側(cè)的大石橋分輸站。管線長(zhǎng)度約為98KM,管徑小406.4,設(shè)計(jì)壓力4.0Mpa,管道輸氣規(guī)模為1.4*108m3/a.管道沿線經(jīng)過(guò)仙人島能源化工區(qū)、蓋州市、鲅魚(yú)圈區(qū)、營(yíng)口市沿海產(chǎn)業(yè)基地、營(yíng)口市中小企業(yè)園區(qū)、老邊區(qū)和大石橋市，設(shè)置大石橋分輸站1座,設(shè)鲅魚(yú)圈南分輸閥室、鲅魚(yú)圈北分輸閥室、蓋州分輸閥室、北海分輸閥室、沿海分輸閥室、中小園分輸閥室、老邊分輸閥室和有色園分輸閥室共8座分輸閥室.施工方法的選擇：天然氣管道穿越工程，根據(jù)設(shè)計(jì)要求、定向鉆機(jī)性能及現(xiàn)場(chǎng)情況,決定采用DDW320定向鉆機(jī)

2、。1.1 鉆機(jī)主要性能參數(shù)DDW320定向鉆機(jī):DDW320機(jī)身長(zhǎng)度6。4m機(jī)向?qū)挾?.3m高度2。0m重量9.2t泥漿流量320L/min鉆桿重量40kg發(fā)動(dòng)機(jī)功率145kw行走速度5.3Km/h最大扭矩12KNm實(shí)際推進(jìn)力32t實(shí)際回拖力32t鉆桿長(zhǎng)度3m鉆桿外徑73mm水壓8Mpa1.2 鉆機(jī)技術(shù)特點(diǎn)：A、設(shè)備機(jī)械化程度高，結(jié)構(gòu)布局合理，整體性好。B、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于操作。C、鉆機(jī)傾角可調(diào)，適應(yīng)不同鋪設(shè)管線設(shè)計(jì)深度和不同施工場(chǎng)地條件。D鉆機(jī)具有足夠的回拉力和較大的回轉(zhuǎn)扭矩，滿足反擴(kuò)拉管要求。E、易于隨時(shí)監(jiān)測(cè)鉆進(jìn)方向，調(diào)整孔底鉆頭，控制鉆進(jìn)軌跡。F、及時(shí)監(jiān)測(cè)鉆進(jìn)參數(shù)和地層變化。2施工方法特點(diǎn)：

3、2。 1精確性。拖管軌跡準(zhǔn)確、精度高,滿足設(shè)計(jì)要求.2.2方向可控性。在整個(gè)施工過(guò)程中，隨時(shí)可確定管線的位置及埋深，這是傳統(tǒng)的頂管工藝所達(dá)不到的。2。 3鋪管速度快，施工周期短。同樣長(zhǎng)度及管徑的管線，施工時(shí)間是普通頂管線施工時(shí)間的1/5。2.4廣泛的適應(yīng)性.適用于復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)，如亂石、回填土等,適用于地下管網(wǎng)分布復(fù)雜的地段。2。 5不阻礙交通,不污染環(huán)境，對(duì)路面及河道無(wú)損害.3。 6鋪管質(zhì)量高，由于基本沒(méi)有破壞原有土質(zhì)結(jié)構(gòu)，無(wú)須進(jìn)行地下水防范和軟土層的加固措施，避免了土壤沉降過(guò)程對(duì)管道的應(yīng)力破壞.4。 7具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。管徑越大，埋深越深，周邊環(huán)境越復(fù)雜，經(jīng)濟(jì)效益越明顯.5。 施工工序及

4、施工工藝：施工工序概括為：施工準(zhǔn)備-設(shè)計(jì)鉆進(jìn)軌跡-測(cè)量放線-整修進(jìn)場(chǎng)便道-三通一平施工現(xiàn)場(chǎng)布置-設(shè)備進(jìn)場(chǎng)-設(shè)備調(diào)試-試鉆-工藝施工-設(shè)備撤場(chǎng)-恢復(fù)地貌-竣工驗(yàn)收。施工工藝流程圖：鉆導(dǎo)向孔-分級(jí)預(yù)擴(kuò)孔-管道回?cái)U(kuò)5.1 場(chǎng)地施工準(zhǔn)備：A、 勘察現(xiàn)場(chǎng)：勘察并復(fù)測(cè)入土點(diǎn)、出土點(diǎn)標(biāo)高和水平距離;對(duì)穿越現(xiàn)場(chǎng)的周?chē)ㄖ铩⒌匦蚊婷?、河床情況、土壤狀況、水源進(jìn)行考察；對(duì)穿越鉆機(jī)等設(shè)備設(shè)置的場(chǎng)地大小進(jìn)行測(cè)量確認(rèn)。B、 查明地下設(shè)施：咨詢當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)部門(mén)政府在穿越中心線上是否電訊、電力、供水、輸油、燃?xì)獾鹊叵戮€路設(shè)施，并用信號(hào)探測(cè)器沿穿越路線全線進(jìn)行探測(cè)。C、檢驗(yàn)水質(zhì)情況：取水井化驗(yàn)，看水質(zhì)能否滿足泥漿制漿的要求。D

5、編制施工方案：根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況和工程特點(diǎn)，編制周密、切實(shí)要靠的穿越施工方案、進(jìn)場(chǎng)方案、施工現(xiàn)場(chǎng)布置方案。3 。2鉆孔軌跡設(shè)計(jì)：定向鉆鉆孔軌跡分為由曲線段和直線段組成，曲線段作為鉆孔的一部分,既要保證鋼質(zhì)鉆桿在其中受到復(fù)雜應(yīng)力時(shí)的工作安全，又要保證管道回拖通過(guò)時(shí)受力安全，必須滿足管道的工作安全的規(guī)范要求.根據(jù)工程要求：地質(zhì)情況，施工場(chǎng)地條件，選擇最佳穿越地層，同時(shí)必須滿足穿越河流安全規(guī)范要求.根據(jù)鉆桿的曲率半徑、管線的允許曲率半徑R=1500Dn定向鉆鉆孔軌跡曲線段必須滿足此要求）、地下障礙物的位置、穿越場(chǎng)地地貌圖以及地下設(shè)施的位置，制定出鉆桿軌跡，確定出鉆頭的頂角、方位角、工具面向角；計(jì)算確定

6、入土角、出土角、管線的曲率半徑以及在這一條軌跡曲線上每一根鉆桿的位置、角度及其方位，根據(jù)提供鉆頭變向能力，導(dǎo)向監(jiān)控能力和被鋪設(shè)管線的性能等，給出最佳鉆孔路線，最大限度地優(yōu)化設(shè)計(jì)軌跡，做出導(dǎo)向鉆孔的設(shè)計(jì)圖.導(dǎo)向鉆孔設(shè)計(jì)軌跡既要平緩、曲線段又要圓滑，這樣才能確保管線施工的成功。4 .3測(cè)量放線:A、穿越施工前的測(cè)量放線非常重要，為穿越的精度奠定良好的基礎(chǔ)。B、穿越線路交樁：a) 線路交樁由甲方或監(jiān)理組織,設(shè)計(jì)單位和施工單位共同參加，在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行交、接樁工作.b) 接樁人員由施工單位項(xiàng)目部技術(shù)部門(mén)會(huì)同施工現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員組成。c) 接樁前要組織接樁人員充分熟悉需接樁區(qū)段的圖紙及相關(guān)資料。d) 準(zhǔn)備接樁工作

7、所必須的車(chē)輛、圖紙、生活用品，以及必要的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)志物(如：木樁、油漆等)、工具等。e) 接樁人員接收設(shè)計(jì)單位設(shè)置的線路控制樁和沿線路設(shè)立的臨時(shí)性水準(zhǔn)基標(biāo)。f) 對(duì)丟失的控制和水準(zhǔn)基標(biāo)由設(shè)計(jì)單位恢復(fù)后，予以交接，交樁后發(fā)生的丟失，由施工單位在施工前依據(jù)接樁原始記錄予以恢復(fù)。g) 接樁人員應(yīng)做好的原始記錄，達(dá)到指導(dǎo)放線和施工的目的。h) 施工人員應(yīng)對(duì)線路的定測(cè)資料，線路平面，斷面圖進(jìn)行詳細(xì)審核，并與現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行一一校對(duì)，防止失誤.i) 管線交樁完畢，應(yīng)填寫(xiě)交接樁記錄,由業(yè)主現(xiàn)場(chǎng)代表或監(jiān)理工程師，設(shè)計(jì)代表,施工人員共同會(huì)簽。C、根據(jù)穿越施工特點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，設(shè)備平面布置方案，設(shè)計(jì)給定的控制樁，用全位儀放

8、出穿越中心線、入土點(diǎn)、出土點(diǎn)，在中心線上，每隔3m設(shè)置一個(gè)標(biāo)志樁，在入土點(diǎn)、出土點(diǎn)也各設(shè)一個(gè)標(biāo)志樁。樁面用紅漆噴涂，中心線外加控制樁，并逐樁測(cè)出標(biāo)高。放出鉆進(jìn)工作區(qū)、進(jìn)場(chǎng)道路，管線入土點(diǎn)的工作坑、鉆機(jī)安裝位置的邊線樁，并灑上灰線作為范圍明顯標(biāo)記。在出土點(diǎn)一端根據(jù)穿越管線的中心線、占地寬度及長(zhǎng)度、管線出土點(diǎn)的工作坑長(zhǎng)度及寬度、放送溝的長(zhǎng)度及寬度放出邊線樁，再用白灰沿邊緣播撒形成邊線，從而標(biāo)出了出土點(diǎn)的作業(yè)區(qū)。3。4三通一平：A、場(chǎng)地平整：穿越作業(yè)區(qū)使用推土機(jī)或人工平整壓實(shí)3mx6m的作業(yè)場(chǎng)地，鉆機(jī)場(chǎng)地平整后，搭建膨潤(rùn)土及民工住宿活動(dòng)板房，出土點(diǎn)使用推土機(jī)或人工平整壓實(shí)4mx5m的場(chǎng)地，如果地面易

9、形成液化，現(xiàn)場(chǎng)需采取排水措施，在場(chǎng)地的四周挖排水溝。B、掃線：按要求用推土機(jī)將地面雜物和障礙推掉，對(duì)低洼地帶要墊土推平壓實(shí)，確保施工設(shè)備順利進(jìn)場(chǎng)作業(yè)。C、在入土點(diǎn)用挖掘機(jī)開(kāi)挖3mx2mx2m工作坑，同樣在出土點(diǎn)開(kāi)挖20mx1mx2m工作坑，用來(lái)防止泥漿四溢，污染環(huán)境.D施工用電：DDW32位向鉆機(jī)自帶電源及抽水、照明用一臺(tái)15KW本田發(fā)電機(jī)供電.E、施工用水：取淡水為水源，符合定向鉆取水標(biāo)準(zhǔn)。3。5鉆機(jī)及配套設(shè)備進(jìn)場(chǎng)就位：按施工布置圖將鉆機(jī)及附屬配套設(shè)備安放在預(yù)定位置，地錨箱坑（預(yù)留地錨空間2.8mx1.6mx1。2rr）0,口3。6設(shè)備調(diào)試及控向系統(tǒng)調(diào)試：所有設(shè)備進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后，進(jìn)行系統(tǒng)連接、試

10、運(yùn)轉(zhuǎn)，保證設(shè)備正常工作，進(jìn)行設(shè)備調(diào)試運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)嚴(yán)格按控向系統(tǒng)調(diào)校程序?qū)Χㄎ幌到y(tǒng)進(jìn)行調(diào)校.3.7試鉆：調(diào)試完成后，按地質(zhì)條件、工程需要配好足量泥漿，進(jìn)行鉆機(jī)泥漿試噴射,鉆機(jī)試鉆進(jìn)23根鉆桿,檢測(cè)各部位、各系統(tǒng)的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理.3.8泥漿配制：泥漿是導(dǎo)向鉆進(jìn)的關(guān)鍵因素,它能夠清除鉆進(jìn)土屑，可懸浮并將其攜帶排到地表，減少腐蝕，穩(wěn)定和保護(hù)孔壁，平衡地層壓力，起到固孔護(hù)管作用；泥漿在孔壁形成泥皮，隔斷孔內(nèi)外滲流，避免泥漿漏失，降低拖管時(shí)回轉(zhuǎn)扭矩和回拉力，降低鋼管與洞壁的摩擦系數(shù)，起到潤(rùn)滑作用；噴射泥漿可進(jìn)行水力切削，冷卻鉆頭，在導(dǎo)向時(shí)起到降低扭矩、導(dǎo)向推力,起到導(dǎo)向鋪助作用；回?cái)U(kuò)時(shí)降低回?cái)U(kuò)扭

11、矩及拉力的作用。泥漿配制按操作要求及地質(zhì)情況予設(shè)配制方案，確定正確的混合次序，按不同的地層配制出符合要求的泥漿,并兩小時(shí)檢測(cè)一次泥漿性能參數(shù)。3。9鉆導(dǎo)向孔：鉆導(dǎo)向孔采用31/2英寸的鉆頭射流輔助進(jìn)行鉆進(jìn)，它是通過(guò)定向鉆頭的高壓泥漿射流沖蝕破碎旋轉(zhuǎn)切削成孔的，以15度斜面鉆頭來(lái)控制鉆孔方向.根據(jù)穿越的地質(zhì)情況,選擇合適的鉆頭。在入土點(diǎn)進(jìn)行鉆進(jìn)，鉆頭在鉆機(jī)的推力以及泥漿壓力作用下由鉆機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn),切削土層不斷進(jìn)尺；在鉆進(jìn)中若回轉(zhuǎn)和給進(jìn)同時(shí)進(jìn)行，導(dǎo)向鉆進(jìn)呈直線鉆進(jìn);若只給進(jìn)不回轉(zhuǎn)，由于受斜面反作用力的作用，實(shí)施造斜鉆進(jìn)，鉆頭的準(zhǔn)確位置狀態(tài)與斜面鉆頭的方向是通過(guò)鉆頭腔內(nèi)的信號(hào)發(fā)射器及地面定位示蹤儀來(lái)測(cè)

12、定和確定的。每鉆完一根鉆桿要測(cè)量一次鉆頭，定向手根據(jù)測(cè)得參數(shù)指導(dǎo)司鉆手調(diào)整鉆頭參數(shù),及時(shí)調(diào)整鉆頭的鉆進(jìn)方向,以控制鉆頭按設(shè)計(jì)軌跡鉆進(jìn),保證所完成的導(dǎo)向孔曲線符合設(shè)計(jì)要求，直到鉆頭預(yù)定位置出土，完成整個(gè)導(dǎo)向孔的鉆進(jìn)工作。司鉆手嚴(yán)格按照DDW3203鉆操作規(guī)程進(jìn)操作，密切觀察各儀表的讀數(shù)變化,充分掌握地下鉆進(jìn)情況，隨時(shí)做好鉆進(jìn)參數(shù)調(diào)整;定向手嚴(yán)格照定向操作規(guī)程進(jìn)行操作,密切觀察定位儀讀數(shù),及時(shí)將必要的信息反饋給司鉆手,密切配合司鉆手做好鉆進(jìn)工作；泥漿工觀察泥漿返出情況，以便準(zhǔn)確判斷鉆進(jìn)過(guò)程中的地質(zhì)情況，以此決策鉆進(jìn)泥漿配比及供給，確保鉆導(dǎo)向孔一次成功。3.10逐級(jí)預(yù)擴(kuò)孔：回?cái)U(kuò)是十分重要的環(huán)節(jié),成功

13、質(zhì)量的好壞直接影響穿管的成敗。擴(kuò)孔的目的將導(dǎo)向孔孔徑擴(kuò)大至鋪設(shè)管線管徑1。5倍為止，以減少鋪管時(shí)阻力，保證管線能安全順利施入孔中。擴(kuò)孔時(shí)使用高壓泥漿噴射土層使其松散,錐形鉆頭在回轉(zhuǎn)和拉力的作用下將土層擠壓成孔，成孔的特點(diǎn)是孔壁完、密實(shí)、光滑，同時(shí)大量泥漿泵入回?cái)U(kuò)孔，以保證回?cái)U(kuò)孔的完整性，不塌方，將切削土屑攜帶回地面,起到擴(kuò)孔的作用。分級(jí)護(hù)孔時(shí)，下一級(jí)擴(kuò)孔增加量不宜大于200mm回?cái)U(kuò)級(jí)差應(yīng)保證每次護(hù)孔扭矩的均勻性;預(yù)擴(kuò)前，試噴泥漿,檢查切割刀頭和擴(kuò)孔器水咀是否通暢，泥漿壓力是否正常.預(yù)擴(kuò)孔鉆具組合：70mna桿+擴(kuò)孔器包動(dòng)器十70mmi占桿.對(duì)于鋪設(shè)外徑406的鋼管，一般需要兩次預(yù)擴(kuò)孔工作：30

14、0mm600mmA、第一次擴(kuò)孔：將鉆頭卸下，300mm擴(kuò)孔器連在鉆后端，然后由鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)達(dá)回拉擴(kuò)孔，每擴(kuò)完一根鉆桿,入土點(diǎn)一側(cè)便卸下一根鉆桿，同時(shí)出土點(diǎn)一側(cè)便裝上一根鉆,如此往復(fù)直到300mmT孔完畢。擴(kuò)孔的同時(shí)，注入合適配比的泥漿。B、第二次擴(kuò)孔：卸下300mmt孔器，換上600mnmT孔器進(jìn)行回?cái)U(kuò)，同時(shí)注入合適配比的泥漿。3。 11管道回拖鋪設(shè)：A導(dǎo)向孔鉆進(jìn)完成，進(jìn)行擴(kuò)張工作同時(shí)，完成回拖管道上回拖拉頭的焊接工作。B、當(dāng)擴(kuò)孔完成，用挖掘機(jī)配合裝上擴(kuò)孔器、萬(wàn)向旋轉(zhuǎn)接接頭、"U”型環(huán)，即將600mm勺擴(kuò)孔器與外徑406的鋼管用分動(dòng)器連接牢固，然后管線檢查合格后，因管道無(wú)法在管位上焊接，在挖掘機(jī)的配合與鉆機(jī)旋轉(zhuǎn)牽引下，拖入已成形的軌跡孔洞，直至將管線拉到鉆機(jī)側(cè)預(yù)鋪設(shè)位置。3.12 設(shè)備撤場(chǎng)回拖完畢，立即安排設(shè)備離場(chǎng)，按照先主要和大型設(shè)備、后次要和小型設(shè)備順序安