水平定向钻穿越高速公路施工方案13944.docx
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1、高速匝道穿越专项施工方案煤层气输输气管道道工程高速公路路水平定定向钻穿穿越施工工方案 编制:审核:批准:二O一二二 年 十一 月 一日集团有限公司 目 录一、编制制依据11二、工程程概况1三、现场场分析和和方案选选择2四、施工工准备工工作2五、施工工顺序及及方法66六、穿越越施工方方案7七、工程程质量保保证措施施17八、文明明施工、环环境及安安全措施施20九、HSSE管理理体系229十、施工工事故及及应急措措施322十一、冬冬季施工工措施333附图一 :施工工进度计计划-横横道图36一、编制制依据1.1 设计文文件施工图。1.2 现行的的法律、法法规1)中中华人民民共和国国安全生生产法主主席令
2、第第70号号(20002);2)中中华人民民共和国国环境保保护法主主席令第第22号号(19989);3)建建设项目目环境保保护管理理条例国国务院令令第2553号(119988);4) 中中国石油油化工集集团公司司安全、环环境与健健康(HHSE)管管理体系系Q/HSEE 00001.1-220011。1.3 遵循的的验收规规范、质质量检验验评定标标准等1)油油汽长输输管道工工程施工工及验收收规范(GGB5003699-20006);2)油油汽输送送管道穿穿越工程程施工规规范(GGB5004244-20007);3)石石油天然然气金属属管道焊焊接工艺艺评定(SSY/TT04552-220022);
3、4)钢钢质管道道焊接及及验收(SSY/TT41003-220099);5)石石油天然然气建设设工程施施工质量量验收规规范输气气管道线线路工程程(SSY42208-20008);6)石石油天然然气建设设工程施施工质量量验收规规范管道道穿跨越越工程(SSY42207-20007)。1.4根根据建设设单位组组织的现现场勘察察所获取取的有关关资料1.5根根据我公公司现有有的技术术装备和和施工能能力二、工程程概况高速匝道道定向钻钻穿越工工程,穿越总总长为4288米,经经过勘察察,本次次穿越横横跨太原原环城高高速罗城城段及若若干条匝匝道,环环城高速速车流量量较大且且作用非非常重要要。穿越入入土点为为距风峪
4、河河南岸335m的的晋祠路路东侧660m处处,管端端回拖深深度为11.8mm(管底底);穿穿越出土土点为建建材市场场大院桩桩A1002处,管管尾回拖拖深度为为1.88m(管管底);穿越管管线最深深处为入入钻点水水平下55m,高高速路面面以下112m,管道输输送介质质为煤层层气。管管线为5088mm直直缝钢管管外套33PE防防腐层。三、现场场分析和和方案选选择1.现场场分析通过对穿穿越地点点地质的的勘探,发发现水平平定向钻钻需穿越越卵石层层,卵石石层实密密度较好好,而为为了在水水平定向向钻过程程中满足足管道的的曲率半半径,必必须穿越越卵石层层,这样样虽不易易塌孔,但但使得钻钻进较困困难。但但由于
5、环环城高速速车流量量较大且且作用非非常重要要,该段段煤层气气输气管管线不能能采用开开挖敷设设,顶管管穿越工工期较长长,为保保证工期期进度,故采用定向钻敷设管道。2.方案案选择为保证施施工进度度安全顺顺利,且且不影响响高速的的正常运运行,经经与建设设单位、设设计院和和监理单单位共同同协商,针针对罗城城高速匝匝道的地地理条件件和实际际情况,采采用水平平定向钻钻施工。四、施工工准备工工作1.施工工设备水平定向向钻机、钻钻杆、发发电机、泥泥浆泵、水水罐车、硼硼润土、麻麻袋等。2.测量量放线根据设计计交底(桩桩)与施施工图纸纸放出钻钻机场地地控制线线及设备备摆放位位置线,确确保钻机机中心线线与入土土点、
6、出出土点成成一条直直线。3. 施工场地地准备施工作业业带、管管道预制制场地的的准备、入入土点和和出土点点工作面面的准备备。1)管道道预制场场地在罗罗城建材材市场院院内,所所需预制制场地长长2200米。但因因罗城建建材市场场木材堆堆放场地地局限,故故预制44根9接接1的管管,每根根1077米。为为不影响响木材经经销,故故在施工工作业带带内挖一一个长1120米米、宽11.4米米、深00.6米米的管沟沟,而后后将预制制的管其其中两根根拖拽至至该沟内内并做回回填(图图中阴影影部分),再再与建材材市场院院内的剩剩余两根根进行组组对焊接,(如如图)过过路地段段需并列列加设22根DNN8000的长度度为6m
7、m的钢套套管,在在此过程程中,所所开挖的的土方量量为:V=1220*11.4*0.66=1000.88m3而在拖拽拽的过程程中,为为了减小小摩擦力力,并使使防腐层层不被刮刮伤划破破,因而而在管道道底端垫垫装有细细土的麻麻袋,麻麻袋上涂涂抹润滑滑油,每每6m/个,垫垫高0.4米。2)入土土点工作作面:宽宽30米,长长40米。而而在入土土点与晋晋祠路搭搭接处,需需修筑55米宽的的施工便便道,并并加以平平整、压压实,地地面承载载力满足足运输机机械要求求。施工工便道完完成后,在钻机场地一侧挖泥浆池(15m*30m*2.5m),同时排浆池底部采用防渗水工布处理,做好防渗措施。钻机场地油料区用砖砌隔离墙1
8、次,4米宽,6米长,2米高。搭设泥浆料棚。场地四周挖0.8m*0.8m的排水沟并围栏。如图所示:晋祠路与与所钻机机场地的的林带区区具有近近2.8米的高高差,由由于晋祠祠路无法法开挖降降坡,为为保证机机械设备备顺利进进场,将将拉运土土方修筑筑施工便便道,如如下图:回填土方方量计算算如下:已知晋祠祠路与林林带地面面高差为为2.88米,坡坡度为112,施工工便道两两边的放放坡系数数为1:1。a、施工工便道:V1=133.155*2.8*55/2=92.05mm3b、施工工便道两两边坡度度:V22=133.155*2.8*22.8=1033.0996m33则所需外外运土方方量为:V=VV1+V2=10
9、03.0096+92.05=1955.155m33)出土土点工作作面:宽宽30米米,长330米。平平整压实实后,用用于放置置钻杆和和出土点点设备。在在穿越中中线的一一侧挖泥泥浆池(88m*115m*2.55m)。在出土点位置顺钻机方向挖穿前发送沟,宽1.5m,深2.5m,长50m。4)场地地准备完完成后,对对机械设设备进场场道路进进行修筑筑,并压压实。路路面承载载力必须须满足进进场机械械的要求求。4.定向向钻前期期准备(如如图)管道预制制场地在在罗城建建材市场场院内,高高速公路路之间穿穿越距离离4288米,而而为了防防止管道道在拖运运过程中中左右摆摆动,因因而挖了了一个长长30米米,宽11.5
10、米米,深11.8米米的发送送沟,在在拖拽的的过程中中,为了了防止管管道的防防腐层被被刮伤,在在管道底底下每隔隔6米垫装装有细土土的麻袋袋,麻袋袋上涂有有润滑油油,且采采用4台台25TT汽车吊吊、一台台3000挖机同同时起吊吊并向前前推进以以减小钻钻机拖拽拽力。4.材料料准备 管材(AA1022A1003)共共428米、热缩套套36个个、麻袋袋、润滑滑油。管管材到位位后,开开始在预预制场地地布管、焊焊接。5.机械械准备 主要施施工机械械设备见见各项资资源需要要量计划划。6.建设设单位提提供相关关的地勘勘资料五、施工工顺序及及方法1.穿越越点位置置穿越入土土点为风风峪河南南岸晋祠祠路东侧侧60m处
11、处,管端端回拖深深度为11.8mm(管底底);穿穿越出土土点为建建材市场场大院AA1022处,管管尾回拖拖深度为为1.88m(管管底)。2.穿越越主要技技术参数数序号项目内容1穿越管径径5088mm2铺管长度度428mm一条3穿越长度度428mm一条4拖管长度度428mm一条3入土角54出土角55管材甲供6穿越管线线曲率半半径Re=7762mm3.工程程地质穿越地层层为杂填填土,粉粉沙层,粗粗沙砾层层,卵石石层,穿穿越难度度较大。4.施工工环境本工程管管线穿越越轨迹距距离公路路较近,在在有限的的施工条条件下,最最大限度度的降低低穿越管管线对沿沿途道路路的影响响,以保保证穿越越施工安安全成功功。
12、5.交通通条件本工程位位于晋祠祠路旁,交交通条件件较为便便利。6.主要要工程量量序号项目单位数量备注1钻机进场场调试安安装次 12导向孔钻钻进m4283一次预扩扩孔3000mmm4284二次预扩扩孔4000mmm4285三次预扩扩孔5000mmm4286四次预扩扩孔6000mmm4287五次预扩扩孔7000mmm4288六次预扩扩孔8000mmm4289清孔(8000mm一一至二次次)m428105088mm管管线回拖拖m4287.计划划工期钻机设备备进场,满满足施工工要求,有有效工期期22天。(见见附图一一)六、穿越越施工方方案1.定向向钻施工工工艺流流程测量放线三通一平钻机运输泥浆准备钻机
13、安装、调试运布管组焊无损检测补口补伤清管试压钻导向孔预扩孔管线回拖设备拆除、退场地貌恢复竣工验收2.穿越越管道施施工技术术措施2.1管管线焊接接a.管线线的焊接接抗拉强强度应该该能满足足钻机回回拖力的的要求,最少不不能低于于8T。b.回拖拖所需管管线在拖拖管前要要全部焊焊接好摆摆至现有有管沟内内就位,回拖过过程要连连续进行行。c管线线应从出出土点以以后至少少25米米开始向向远离钻钻机方向向预制。2.2定定向钻穿穿越参数数复测及及场地测测量a.用水水准仪测测量穿越越沿线的的地面高高程并放放出穿越越路线,在在穿越线线路上做做出明显显标记。b.穿越越入土侧侧:钻机机场地占占地面330m40m,包括泥
14、泥浆池。c.穿越越出土侧侧预扩孔孔、回拖拖作业场场地:为为满足管管线回拖拖时顺利利进入孔孔洞,须须挖深11.8mm,宽11.5mm,长330m管管线引沟沟,包括括泥浆池池。2.3场场地修筑筑1)入土土侧场地地需平整整压实,钻钻机要坐坐在风峪峪河南岸岸晋祠路路东侧660m入入钻点处处,须占占用场地地30mm10mm,锚固固钻机。2)入土土侧要开开挖长55m宽11.5mm深2.0m的的工作坑坑,管线线回拖至至此,并并作为临临时储存存泥浆及及摘卸回回扩器工工作坑,施施工过程程中产生生的泥浆浆要及时时抽走。2.4设设备进场场、组装装调试2.4.1将钻钻机主机机就位,并并将地锚锚锚护好好、泥浆浆系统、钻
15、钻杆、辅辅助动力力等就位位。2.4.2连接接好各种种液压管管线、泥泥浆管线线及施工工所需电电缆等。2.4.3全部部组装完完毕,以以仔细检检查确认认后,设设备进行行试运转转:调试试钻机系系统,认认真观察察各表盘盘指示是是否正常常,各操操作手柄柄是否回回位;调调校控向向系统,调调试泥浆浆系统。2.5泥泥浆控制制2.5.1泥浆浆是定向向穿越中中的关键键因素,对对泥浆的的性能要要很高。为克服不不利因素素我们将将采取以以下措施施:(1)按按照事先先确定好好的泥浆浆配比用用一级钠钠基膨润润土加上上泥浆添添加剂,配配出符合合要求的的泥浆。(2)使使用的泥泥浆添加加剂有:降失水水剂、固固壁剂、悬悬浮剂、纤纤维
16、素、粘粘土分散散剂等。(3)为为确保泥泥浆的性性能,保保证膨润润土有足足够的水水化时间间,我们们采取两两套加料料配浆系系统,延延长泥浆浆循环周周期。2.5.2强化化各施工工过程泥泥浆性能能调整(1)斜斜孔段:泥浆的的流动性性能要好好,结构构性要强强,保证证钻屑携携带和孔孔眼清洁洁;控制制泥浆的的失水,防防止塌孔孔。需增增大固壁壁剂、降降失水剂剂含量。(2)水水平孔段段:要及及时提高高润滑剂剂剂量,适适当降低低粘度和和切力,保保证泥浆浆的流变变性能良良好,使使钻屑顺顺利返出出地面;增强泥泥浆的润润滑性,减减小钻机机旋转及及推进阻阻力。(3)扩扩孔:增增强泥浆浆的造壁壁性能,防防止孔壁壁塌陷,防防
17、止缩径径;需增增大固壁壁剂、悬悬浮剂、纤纤维素、降降失水剂剂剂量。(4)回回拖:提提高泥浆浆的润滑滑性,降降低摩擦擦阻力。增增强携屑屑效果;需提高高润滑剂剂剂量。2.5.3泥浆浆的粘度度:根椐椐穿越段段地层情情况,在在钻导向向孔阶段段,泥浆浆粘度控控制在445550S;在预扩扩孔和回回拖阶段段泥浆粘粘度提高高510SS即达到到5055SS;实际际使用过过程中,泥泥浆的配配比随地地层不同同而随之之变化,并并选用不不同的添添加剂。2.6定定向钻穿穿越2.6.1钻导导向孔(1)制制定详细细周密的的导向计计划,曲曲线半径径要大于于钢管的的弯曲半半径。(2)把把好控向向关。在在导向孔孔钻进过过程中使使用
18、DCCI公司司的无线线控向系系统,在在出入土土两侧和和沿途做做好标记记,每根根钻杆至至少要测测量一次次数据以以保证在在整个控控向过程程中及时时纠偏,从而达达到曲线线要求。(3)导导向孔钻钻进精度度目标:导向孔孔曲线与与设计曲曲线的偏偏移差半半径不大大于0.3米;出土点点沿设计计曲线应应不大于于0.33米,最最大不超超过0.5米;横向偏偏差应不不大于00.3米米,最大大0.55米。(附附:导向向计划表表)导向计划划表钻杆长度度:6mm 导向向孔钻进进长度:4088m钻杆根数数(根)012345678910111213141516钻进长度度(m)06121824303642485460667278
19、849096探测深度度(m)1.51.71.92.22.52.83.23.63.844.24.44.64.74.84.95钻杆倾斜斜度(%)-7.55-7-7-6.55-6-5.55-5-4.55-4-3.55-3-2.55-2-1.55-1-0.550钻杆根数数(根)1718192021222324252627282930313233钻进长度度(m)102108114120126132138144150156162168174180186192198探测深度度(m)55555555555555555钻杆倾斜斜度(%)00000000000000000钻杆根数数(根)3435363738394
20、041424344454647484950钻进长度度(m)204210216222228234240246252258264270276282288294300探测深度度(m)55555555555555555钻杆倾斜斜度(%)00000000000000000钻杆根数数(根)5152535455565758596061626364656667钻进长度度(m)306312318324330336342348354360366372378384390396402探测深度度(m)55554.94.84.74.64.44.243.83.63.22.82.41.8钻杆倾斜斜度(%)00000.511.
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