高速公路水平定向钻穿越施工方案

煤层气输气管道工程

高速公路 水平定向钻穿越施工方案

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二O一二 年 十一 月 一日

目 录

一、编制依据 .............................................................................................................................................. 1

二、工程概况 .............................................................................................................................................. 1

三、现场分析和方案选择 .......................................................................................................................... 1

四、施工准备工作 ...................................................................................................................................... 2

五、施工顺序及方法 .................................................................................................................................. 6

六、穿越施工方案 ...................................................................................................................................... 7

七、工程质量保证措施 ............................................................................................................................ 17

八、文明施工、环境及安全措施 ............................................................................................................ 20

九、HSE管理体系 ................................................................................................................................... 29

十、施工事故及应急措施 ........................................................................................................................ 32

十一、冬季施工措施 ................................................................................................................................ 33

附图一 ：施工进度计划-横道图………………………………………………………… 36

一、编制依据

1.1 设计文件

施工图。

1.2 现行的法律、法规

1）《中华人民共和国安全生产法》主席令第70号（2002）；

2）《中华人民共和国环境保护法》主席令第22号（1989）；

3）《建设项目环境保护管理条例》国务院令第253号（1998）；

4) 《中国石油化工集团公司安全、环境与健康（HSE）管理体系》Q/HSE 0001.1-2001。

1.3 遵循的验收规范、质量检验评定标准等

1）《油汽长输管道工程施工及验收规范》（GB50369-2006）；

2）《油汽输送管道穿越工程施工规范》（GB50424-2007）；

3）《石油天然气金属管道焊接工艺评定》（SY/T0452-2002）；

4）《钢质管道焊接及验收》（SY/T4103-2009）；

5）《石油天然气建设工程施工质量验收规范输气管道线路工程》（SY4208-2008）；

6）《石油天然气建设工程施工质量验收规范管道穿跨越工程》（SY4207-2007）。

1.4根据建设单位组织的现场勘察所获取的有关资料

1.5根据我公司现有的技术装备和施工能力

二、工程概况

高速匝道定向钻穿越工程,穿越总长为428米,经过勘察，本次穿越横跨太原环城高速罗城段及若干条匝道，环城高速车流量较大且作用非常重要。穿越入土点为距风峪河南岸35m的晋祠路东侧60m处，管端回拖深度为1.8m（管底）；穿越出土点为建材市场大院桩A102处，管尾回拖深度为1.8m（管底）；穿越管线最深处为入钻点水平下5m，高速路面以下12m,管道输送介质为煤层气。管线为Φ508mm直缝钢管外套3PE防腐层。

三、现场分析和方案选择

1.现场分析

通过对穿越地点地质的勘探，发现水平定向钻需穿越卵石层，卵石层实密度较好，而为了在水平定向钻过程中满足管道的曲率半径，必须穿越卵石层，这样虽不易塌孔，但使得钻进较困难。但由于环城高速车流量较大且作用非常重要，该段煤层气输气管线不能采用开挖敷设，顶管穿越工期较长，为保证工期进度，故采用定向钻敷设管道。

2.方案选择

为保证施工进度安全顺利，且不影响高速的正常运行，经与建设单位、设计院和监理单位共同协商，针对罗城高速匝道的地理条件和实际情况，采用水平定向钻施工。

四、施工准备工作

1.施工设备

水平定向钻机、钻杆、发电机、泥浆泵、水罐车、硼润土、麻袋等。

2.测量放线

根据设计交底（桩）与施工图纸放出钻机场地控制线及设备摆放位置线，确保钻机中心线与入土点、出土点成一条直线。

3.施工场地准备

施工作业带、管道预制场地的准备、入土点和出土点工作面的准备。

1）管道预制场地在罗城建材市场院内，所需预制场地长220米。但因罗城建材市场木材堆放场地局限，故预制4根9接1的管，每根107米。为不影响木材经销，故在施工作业带内挖一个长120米、宽1.4米、深0.6米的管沟，而后将预制的管其中两根拖拽至该沟内并做回填（图中阴影部分），再与建材市场院内的剩余两根进行组对焊接，（如图）过路地段需并列加设2根DN800的长度为6m的钢套管，在此过程中，所开挖的土方量为：

V=120*1.4*0.6=100.8m3

而在拖拽的过程中，为了减小摩擦力，并使防腐层不被刮伤划破，因而在管道底端垫装有细土的麻袋，麻袋上涂抹润滑油，每6m/个，垫高0.4米。

罗城建材市场大院拖拽2根于该区域内预制4根9接1，每根107m6m阴影部分为宽1.4m、深0.6m、长120m预制管道的沟。木材堆放大院107m120m木材拉运路管道预制场地示意图钢套管木材拉运路

2）入土点工作面：宽30米，长40米。而在入土点与晋祠路搭接处，需修筑5米宽的施工便道，并加以平整、压实，地面承载力满足运输机械要求。施工便道完成后，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：

40m30m4m60m晋 祠 路钻机场地入土点场地平整 碾压周围为林带（油松）钻机场地的平面布置图AA

晋祠路与所钻机场地的林带区具有近2.8米的高差，由于晋祠路无法开挖降坡，为保证机械设备顺利进场，将拉运土方修筑施工便道，如下图：

±0.00-2.8012晋祠路面施工便道注：阴影部分为拉运土方回填量钻机场地预制A-A剖视图13.15m林带地面

回填土方量计算如下：

已知晋祠路与林带地面高差为2.8米，坡度为12º，施工便道两边的放坡系数为1:1。

a、施工便道：V1=13.15*2.8*5/2=92.05m3

b、施工便道两边坡度：V2=13.15*2.8*2.8=103.096m3

则所需外运土方量为：V=V1+V2=103.096+92.05=195.15m3

3）出土点工作面：宽30米，长30米。平整压实后，用于放置钻杆和出土点设备。在穿越中线的一侧挖泥浆池（8m*15m*2.5m)。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）场地准备完成后，对机械设备进场道路进行修筑，并压实。路面承载力必须满足进场机械的要求。

4.定向钻前期准备（如图）

管道预制场地在罗城建材市场院内，高速公路之间穿越距离428米，而为了防止管道在拖运过程中左右摆动，因而挖了一个长30米，宽1.5米，深1.8米的发送沟，在拖拽的过程中，为了防止管道的防腐层被刮伤，在管道底下每隔6米垫装有细土的麻袋，麻袋上涂有润滑油，且采用4台25T汽车吊、一台300挖机同时起吊并向前推进以减小钻机拖拽力。

泥浆池高速匝道入土点出土点钻机场地泥浆池水平定向钻施工平面布置图428mBA发送沟管道预制场地428m8m

4.材料准备

管材（A102—A103)共428米、热缩套36个、麻袋、润滑油。管材到位后，开始在预制场地布管、焊接。

5.机械准备

主要施工机械设备见各项资源需要量计划。

6.建设单位提供相关的地勘资料

五、施工顺序及方法

1.穿越点位置

穿越入土点为风峪河南岸晋祠路东侧60m处，管端回拖深度为1.8m（管底）；穿越出土点为建材市场大院A102处，管尾回拖深度为1.8m（管底）。

2.穿越主要技术参数

序号 项目 内容

1 穿越管径 Φ508mm

2 铺管长度 428m一条

3 穿越长度 428m一条

4 拖管长度 428m一条

3 入土角 5°

4 出土角 5°

5 管材 甲供

6 穿越管线曲率半径 Re=762m

3.工程地质

穿越地层为杂填土，粉沙层，粗沙砾层，卵石层，穿越难度较大。

4.施工环境

本工程管线穿越轨迹距离公路较近，在有限的施工条件下，最大限度的降低穿越管线对沿途道路的影响，以保证穿越施工安全成功。