拖拉管工程专项施工方案Word文件下载.docx
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新建de450污水管(PE拖管),管道位于道路西侧非机动车道下。
其他路段翻新或新建DN400污水支管,其余污水管保留利用。
对保留的污水管道需进行清通;
保留的污水窨井井面高程随路面标高调整,位于车道下保留的污水窨井井盖更换为圆形钢纤维砼井盖、铸铁座。
位于机动车道下的窨井,做好井周加固。
主要安排在一期交通分流后进行施工,施工时候注意与沿线污水管的接口。
局部需排污的临时接通,待污水管道全部施工结束后接入主管。
人民桥以南段需要进行de450PE直壁管托管施工,项目部将组织专业施工队及专业机械进场施工。
3、工期要求
施工总工期10个月,308个日历天,计划开工日期为2016年2月27日,开工日期以开工令为准。
4、质量要求
质量目标:
单位工程质量合格率:
100%。
三、拖拉管工程主要内容、地质情况、管线情况
拖拉管采用de450PE直壁管(壁厚21.5mm),PE100级,公称压力0.8Mpa,管材环刚度达到8KN/㎡,电熔接口,技术标准参照《给水用聚乙烯(PE)管材》(GB/T13663-2000),由厂家指导施工。
拖拉管施工段为W2-1~W2-15井段,设计污水检查井15座,里程(开挖深度)如下:
W2-1里程K5+020(挖深3.935m),W2-2里程K5+048(挖深3.89m),W2-3里程K5+090(挖深3.889m),W2-4里程K5+131(挖深4.003m),W2-5里程K5+152(挖深4.078m),W2-6里程K5+196(挖深4.233m),W2-7里程K5+224(挖深4.325m),W2-8里程K5+253(挖深4.372m),W2-9里程K5+295(挖深4.336m),W2-10里程K5+330(挖深4.25m),W2-11里程K5+362(挖深4.257m),W2-12里程K5+394(挖深4.378m),W2-13里程K5+424(挖深4.611m),W2-14里程K5+464(挖深5.075m),W2-15里程K5+510(挖深5.330m)。
拖拉管最大埋深3.934m。
大部分管道基础位于杂填土层,该层填料较复杂,主要由道路路基面层及基层或碎砖、碎石等建筑垃圾组成,施工时管道基础碎石垫层满沟槽加厚至30cm处理。
局部管道基础位于③1粉质粘土,施工时管道基础不特殊处理。
人民路上地下管线众多,施工前需要联系产权单位探明具体位置,采取相应保护措施。
托管施工段落地下管线统计见下表。
地下过路管线统计表
序号
桩号
单位
部位
管线埋深
拖管埋深(m)
高差
K5+020-K5+510(人民桥以南段)
1
K5+036
电信光缆
过路管(横穿马路)
0.54
3.468
2.928
2
移动光缆
0.47
2.998
3
K5+087
0.44
3.433
2.993
4
供电电缆
0.43
3.003
5
K5+191
3.823
3.283
6
0.53
3.293
7
K5+252
路灯
0.6
3.934
3.334
8
K5+460
监控
0.511
3.8
3.289
备注
以上是拖管上方各过路管线底标高,与拖管扩孔后顶标高相差2.5~3.4m,故拖管时,对这些过路管无影响
1、施工组织部署
结合总体工期要求,为保证该段拖拉管不影响下道工序施工,组织专业拖拉管施工队进行施工。
为使施工过程有效可控,确保施工质量及安全文明施工,项目部明确现场管理人员,负责现场施工管理及技术指导。
施工队直接与项目部相关部门沟通联系。
拖拉管施工管理组人员表:
姓名
职务
贺宁康
项目经理
韩建华
总工
许丙江
工程部长
许二男
物资部长
许晓田
技术员
2、现场作业劳动力组织
拖拉管劳动力组织表
人员
数量
职责分工
技术人员
施工技术管理,质量管理,数据收集与分析、测量,发现并解决问题
班长
在技术人员指导下指挥,调度劳力,计划安排,质量控制
设备操作员
操作钻机或拉力机给进、钻进或拖泥、拉管,根据操控分析偏差趋势,纠偏,报告和记录钻进及拖拉数据。
卷扬机、注水机操作员
操作卷扬机和注水机,确保钻进正常进行,负责孔内出土的起吊转运。
安全监督。
辅助工
倒运泥土,挖设工作坑或接收坑,拉运管材。
电工
负责现场用电的管理,操作及安装,确保现场安全用电。
3、机具设备组织
机具设备组织表
机具设备名称
备注
电动、定向钻机
台
定向钻机配套钻具
套
含钻杆、人工给进牵引器、扩孔器、钻杆扳子、连接器、钻机锚杆、支撑架,钻具规格数量随需要配置和加工制作
电动拉力机
拉泥成孔,拉管安装
拉力机配套机具
含拉链、拉泥盘、拉杆、长度及规格根据需要配置和加工制作
大功率高压清洗机
(注水机)
用于钻孔注水,kq-58型或其他,工作压力2Mpa
污水泵
用于工作坑排水和抽水,数量根据现场需要定
4、施工平面布置
(1)根据总体进度计划安排,托管施工结合交通分流分两期实施。
一期施工W2-10~W2-11(因平面上管线转弯,拟变更DN400污水管挖槽埋设)、W2-11~W2-14(利用污水井W2-12、W2-13开挖作泄压坑)。
二期施工W2-1~W2-10(利用污水井开挖作泄压坑)、W2-14~W2-15(因平面上管线转弯,拟变更DN400污水管挖槽埋设)。
(2)根据施工要求,在各分段施工节点井位前后各需开挖一个工作坑和接收坑。
在管道的起点设置一个工作坑,在管道的终点设置一个接收坑,在管道中间须设置泄压坑(利用污水检查井开挖作泄压坑)。
在工作坑前方还需要停放施工机械以及导管拆装施工操作面。
(3)为了减少安全隐患,使挖槽、污水井开挖深度小于4m,按照设计图纸要求,挖除路面结构层、地基软弱层后,做好积水、雨水抽排工作后,开始施工拖管。
1、拖拉管施工工艺
利用比钻杆外径略大的箭咀式小钻头打导向孔,钻杆从地面钻入,地面仪器接受由地下钻头内传送器发出的信息,控制钻头的方向和深度,钻成准确的定位导向孔。
再利用导向孔,反向回扩,回扩时只将设计孔径内的原状土搅碎。
最后利用清孔设备清出孔道内泥土,形成安管的通道。
在钻进先导孔和扩孔时注水润滑钻具,扩孔搅碎孔内原状土时,要将孔内土搅拌形成塑性泥浆,在清孔时借助于机具的挤压,在孔壁上形成光滑的一层护壁泥皮,用以平衡孔道内的压力,最终造成稳定光滑的安管通道。
孔道成型后利用拉力机将管节拖拽入孔道内,完成安装工作。
拖拉管工艺流程图:
测量放线
基坑开挖
设备就位
扩孔
回拖拉管
清孔
管道验收
施工准备
泥浆护壁
导向钻孔
管道焊接
土方回填
2、施工准备
(1)管材准备
进场的PE管材的各种参数必须满足设计要求,管材进场后将管材供应厂家的资质和管材的出厂合格证及厂家检测报告向监理报审,经项目监理部审批同意后才能用于本工程。
管材的外观颜色应一致,内壁光滑平整无毛刺、无划伤等缺陷。
管材外壁应有统一的标识(生产企业、产品名称、公称直径、生产日期等)。
为确保工程质量
管道材料必须满足各项设计要求
主要有:
1管道内壁光滑平整
管身没有裂缝
管口无破损
、裂口或变形等缺陷。
②管道的端面应平整(与管的轴线垂直),轴向不得有明显的弯曲,管道插口外径、承口内径的尺寸及圆度应满足要求。
2管材内压强度及刚度应满足设计要求。
(2)轨迹设计
钻进前依据设计图纸要求的管道内底标高、管顶标高和相对应的原地面标高先计算出钻杆应达到的深度来确定定向钻孔轨迹。
拖拉管施工段为W2-1~W2-15井段,设计污水检查井15座,里程(管道埋深)如下:
W2-1里程K5+020(埋深3.536m),W2-2里程K5+048(埋深3.468m),W2-3里程K5+090(埋深3.433m),W2-4里程K5+131(埋深3.532m),W2-5里程K5+152(埋深3.623m),W2-6里程K5+196(埋深3.823m),W2-7里程K5+224(埋深3.911m),W2-8里程K5+253(埋深3.934m),W2-9里程K5+295(埋深3.879m),W2-10里程K5+330(埋深3.825m),W2-11里程K5+362(埋深3.87m),W2-12里程K5+394(埋深4.006m),W2-13里程K5+424(埋深4.513m),W2-14里程K5+464(埋深4.833m),W2-15里程K5+510(埋深5.125m)。
定向钻孔轨迹线段由造斜直线段、曲线段、水平直线段(与管道排水坡度一致)等组成。
入土造斜段与管道直线段之间及管道直线段与出土造斜段之间,有一根钻杆长度达到管道直线段坡度要求。
入土角不超过15°
,出土角按导向钻杆及拖拉管材允许曲率半径较大值确定,一般不宜超过20°
。
拖管过程中,操作手严格按照地面预布控制桩的平面位置和高程控制钻头走向,每隔水平距离3m校核一次。
3、施工测量
(1)平面控制放线
平面控制及放线,依据现有边线,通过勘测方提供的控制点引测本工程的定位点。
为保证施工各阶段控制点网、坐标及高程准确,首先对施工现场内各控制桩加以保护;
把各控制点引测至现场外加以保护,以便竖向引测放线;
同时要做闭合校核。
施工前通过全站仪沿地面上拉管的中心线每3m设置一桩(有障碍物的除外),并沿拉管的中心线撒好白灰线且测出桩高程,算好桩高程与设计拉管流水面的关系。
(2)高程控制
高程控制根据勘测方提供水准点引测施工现场的高程控制点。
根据本工程的实际情况,在现场选择固定地方做临时水准点,并做好保护。
高程控制采用两次仪器高程前后视等距测法,保持精度。
为保证设计方向、位置的正确性,控制线的传递用经纬仪进行引测,保证平面位置的准确。
4、基坑开挖
(1)开坑前要认真调查了解地上地下障碍物,以便开挖工作坑时采取妥善加固保护措施。
工作坑或接收坑开挖的深度,依据管道高程、所用扩孔钻机尺寸,以及砼垫层的厚度计算确定,施工时用水准仪测量控制。
泄压坑设置在检查井位置,深度由所选的检查井深度决定。
(2)每段牵引需要挖掘2个工作坑
即入口工作坑和出口工作坑,均采用机械挖掘、密扣钢板桩支护。
入口工作坑用于检测钻杆的钻进角度和旋转扭动等工作状态,一般在钻机前面6~10m处挖掘,尺寸为1.5m×
6m,挖深由地面渐变到预定深度3m。
出口工作坑是回拖时提供排水管入洞的工作坑
其尺寸和施工方法与入口工作坑相同。
(3)施工工序为:
破除路面
→打钢板桩支护
→挖土
→清运余泥
→工作坑围蔽。
要注意的是人工挖泥过程不要损坏人行道下的管线。
5、钻液的配置
钻液的好坏对于拖拉管施工的成败起到了极关键的作用。
钻液具有冷却钻头、润滑钻具,更重要的是可以悬浮和携带钻屑,使混合后的钻屑成为流动的泥浆顺利地排出孔外,既为回拖管线提供足够的环形空间,又可减少回拖管线的重量和阻力。
残留在孔中的泥浆可以起到护壁的作用。
本工程按以往施工经验和对类似地区地质情况的了解,配置钻进液。
钻液由水、膨润土和聚合物组成。
水是钻液的主要成份,膨润土和聚合物通常称为钻液添加剂。
钻液的品质越好与钻屑混合越适当,所制造的泥浆的流动性和悬浮性越好,回扩成孔的效果越理想,成功的概率越大。
为改善泥浆性能,有时要加入适量化学处理剂。
烧碱(或纯碱)可增粘、增静切力、调节PH值,投入烧碱量一般为膨润土量的2%。
根据以上理论,本工程的钻液配合比确定为:
膨润土20%,转液宝1%,水75%,2%膨润土重量的烧碱。
6、设备就位
钻孔机安装在工作井旁边,管道轴线可根据设计图纸及现场条件进行桩位放线确定,钻杆中心与管道轴线应一致。
确定拉管机方位后,应固定好钻孔机。
此时根据现场测得的井位深度以及钻孔机位置,确定钻杆造斜度,入土角应不超过150。
钻机安装好后,应试钻运转并检测运转后的机座轴线及坡度是否有变化,借以检查钻机安装的稳固性和固定可靠程度。
钻机的安装质量和稳固性的好坏是成孔质量好坏的关键,因此必须认真细致的反复进行,直至符合要求后方可进入下道工序。
将泥浆、水电系统与钻机相连。
施工前对管线穿越范围及周边的建筑物进行详细调查,防止地下障碍对工程实施造成影响。
下锚前应在浅层地下管线前面开探槽,以免对地下管线造成破坏。
7、导向钻进
导向孔钻进时钻具头部只安装略大于钻杆外径尺寸4cm的矛式钻头,对正既定孔位,检测对中误差达到规范要求,即可开动钻机钻进导向孔。
钻进时人力扳拉推进要持力均匀,匀速前进。
并应根据给进阻力的大小,判定地层内是否有硬物或土层的变化,以确定注水机给水压力和给水量。
钻进时,当地层含水较大地层为砂层或粉质砂粘土,应不注水钻进,当地层较硬或无地下水时,则应提高注水压力。
注水主要是起润滑和冷却钻具,减少钻进阻力作用。
当遇有硬质障碍物时应缓慢持力给进,当不能钻穿通过时,应记录钻具长度,确定障碍物的具体位置。
如地面条件允许可从地面下挖探洞人工下去处理。
地面条件不允许时,则只有整体偏移钻孔轴线。
一般单个的硬物通过持续的压力注水钻进和搅磨即可通过,此时给进力应均匀不可强推进,防止钻孔偏移。
障碍物的位置在钻进过程中应详细记录。
每个钻进班组均应做台班记录,要详细记录钻进长度、轴线偏差、机座校核、土质软硬、障碍物、作业人员等情况。
钻进宜按上坡方向进行,以利排水和最后出土,并有利于保证钻孔质量。
钻进先导孔工艺见图示。
导向钻进是非开挖定向钻进铺管的关键环节。
导向钻按设计的深度、标高,随时监控,适时调整。
钻进中采用轻压、慢转,注意控制钻头温度,切不可使探头过热。
施工中,施工员、质量员应全过程控制,桩位、管道走向、管道位置等及时复测,确保污水管道施工符合设计要求。
钻进操作注意事项:
(1)钻杆的上、下接头对正,边缓慢给进动力边慢转上扣,不得拧的过紧。
(2)钻机就位要严格对中,保证钻机平稳,水平钻进。
开钻全要认真检查钻杆,发现弯曲及时调直或更换。
(3)钻进速度不宜过快,根据地层条件合理选择给进力,根据土层类别来确定给进力,送砂层不宜超过3m/min,硬土中,钻进速度以钻机不发生跳动为宜。
经常检查钻头的磨损情况,发现磨损严重,及时进行补焊修复。
(4)造斜钻进时,每次顶进进尺控制在0.5m以内,曲线要缓。
(5)钻杆内不得进脏物,以免堵塞钻头喷嘴。
(6)当油压报警指示灯亮起时,说明油压不正常,立即停机进行检查。
(7)当机油堵塞报警指示灯亮起时,要更换机油滤芯。
(8)改变水泵排量时,先摘开离合器,不得带速换挡。
(9)当水泵较长时间不工作的情况下,应将其变速箱挂空档,后合上离合器,以保护离合器操作系统中的分离轴承。
(10)按规范开动钻机后,不允许马上用全负荷钻进,必须先进行试运转,各部分运转正常后,方可开始钻进。
8、扩孔
导向孔钻进至接收坑,经测量检验,偏差在允许范围内时,卸下矛式钻头换装鱼尾式或三叉式扩孔钻头,开动回拉钻机扩孔。
扩孔时人工给进要均匀,匀速回拉。
同时注水机要连续注适量水,通过钻具搅拌孔内泥土造泥浆,用以保护成孔孔壁,保保持围岩稳定,同时起到润滑作用。
根据现场地质情况,采用刮刀式扩孔器。
扩孔器尺寸为铺设管径的1.2~1.5倍,这样既能够保持泥浆流动畅通,又能保证管线安全、顺利拖入孔中。
扩孔钻头图
扩孔时地层土质较软时宜快速给进回扩,地层土质较硬时要匀速缓慢进行。
回扩钻孔工艺见图示:
施工过程中,注意地下水位变化,钻进施工是否正常,注意土质变化及拉管机的压力,出现异常及时采取措施。
在每级扩孔过程中,为防止扩孔跑偏轨迹,采用回拖扩孔。
扩孔时为保证管道可以顺利回拖,要使钻孔直径达到管径的1.3倍以上,并用泥浆护壁,防止钻孔坍塌,保证土体对管壁无损坏。
9、清孔
在回扩钻孔时,在钻头尾部配装拉链(杆),钻孔回扩到达工作坑时,卸下扩孔钻头,在拉链(杆)一端换装拉泥盘,进行拉泥成孔工作。
此项工序主要是拉运出扩孔搅碎的孔内土,形成光滑圆顺的安管通道。
拉泥时,首次拉泥采用环形盘,反复来回拖拉后,如阻力减轻则在拉泥盘上加装横挡,再次入孔拉泥,逐次加封横挡,直至拉泥盘全封闭,并能轻松顺利拉出为止。
当地层土质较硬,以粘质土为主时,应先采用环形盘较窄的拉泥盘拖拉,使拽拉阻力变小拉泥盘拉出顺利后,再换上环形盘较宽的拉泥盘拖拉钻孔。
拉泥盘环形盘的大小及加装横挡封闭的选择,应根据地层土质确定。
最终成形的孔道内壁光滑圆顺,拖孔器拉泥清孔工艺见图示。
10、回拖拉管敷设管道
PE管焊缝和管道强度检验合格后,即可进入拉管施工。
首先用现场制作的“PE管封套”将管头密封,然后在管头后端接上回扩头,管后接上分动器进行接管,将管子回接到工作井后,卸下回扩头、分动器、取出剩余钻杆,堵上封堵头。
施工时,拉管机操作人员要根据设备数据均匀平稳的牵引管道,切不可生拉硬拽。
成功扩孔到预定孔径后便可回拉敷设管道,在回拉前要进行管道的接连
即用电熔法将PE管连接成与成孔长度相当的管道之后
将管道与扩孔器相连
经回拉将管道牵引进孔洞内
开挖施工相邻污水管、检查井时,管道按照设计排水纵坡相接。
安管工艺见图示。
11、管道焊接
本工程中的PE管采用电熔接口,管道接口质量的好坏直接影响到拉管施工的成功进行,因此要严格按以下操作步骤执行。
(1)电熔连接机具与电熔管件正确连通,连接时,通电加热的电压和时间符合电熔连接机具与电熔管件的规定。
(2)电熔连接冷却时,不得移动连接件,不得在连接件上施加任何外力。
(3)电熔承插连接管材连接端应切割垂直,清洁干净连接面,表面插入深度范围刮去表面氧化层。
连接前,检查连接件,使其与管材在同一轴线上。
(4)干管连接部位下端应采用支架,并固定吻合。
(5)管道连接时,施工现场允许条件下,可在沟槽上进行焊接。
(6)焊接完毕后,检查观测孔内物料是否顶起,焊缝处是否有物料挤出,合格的焊口无冒(着)火,过早停机等现象,电熔件的观察孔有物料顶出。
12、窨井施工
(1)井盖均采用圆形钢纤维砼井盖、铸铁座(每个座子不小于83公斤)。
DN400、de450管管采用90×
75砼不落底窨井,DN500采用90×
120砼不落底窨井。
(2)90×
75、90×
120砼污水窨井井内壁采用1:
2聚合物水泥砂浆抹面,井外壁采用1:
2防水水泥砂浆抹面。
(3)为保证区域内雨、污水井井盖在缺失情况下对行人增加防护,避免人员伤亡,体现人性化管理,对工程内所有雨污水窨井加设防坠网。
(4)盖座和钢纤维盖均应符合规范规定,且有出厂证明,盖座安装要座浆、稳固,钢纤维盖也要做浆,安装稳固。
安装时应严格控制好井盖高程,使之与路面高程一致。
13、闭水试验
污水管安装以及污水井砌筑完成后,进行闭水试验。
排污干管则每3个井段进行一次闭水试验。
若闭水试验未能通过,立即抽干管内水,仔细检查渗漏原因,并修补。
14、土方回填
工作坑及接收坑采用级配砂石进行回填。
施工期间清除工作泥浆过滤后,用泥浆车外运。
六、
经常性技术问题处理
目前,非开挖技术中常用水平导向钻进和水平定向钻进,被广泛应用于穿越高速公路、铁路、建筑物、河流、风景保护区、闹市区等的排管工程。
经常性遇到以下一些技术问题,特制定以下处理措施:
1、非开挖技术应用的最大障碍,是地下障碍物对非开挖的制约,由于历史遗留问题,城市地下管线建设无序,如何提高管线探测仪显示分辨力,管线探测仪接受回波信号的准确性与可信度。
处理:
加强非开挖技术研究与投入,考虑多种影响和干扰因素,如水流,电流,反复多次测试。
2、由于钻孔大都处于地表层,地质松软,钻孔不易形成,易塌方。
在流沙易塌方地段,一方面改进泥浆,提高泥浆比例至5-10%,及添加提粘带砂的钻探用化学试剂,提高护壁性能。
另一方面,改变钻孔和回拖工艺,尽量缩短停钻时间,加快钻进速度,停止钻进时,仍要注入适量泥浆,保证孔内始终在正压,以保证钻机性能的很好发挥。
3、掘进过程中最怕遇到软弱土,如饱和淤泥粘土,沙土。
由于掘进钻头的摩擦阻力过小,不能完全平衡锤体前进时后座反作用力,降低穿越成功的可能性,易造成塌孔,缩径。
加强对土质的判断,进行土质处理,并在泥浆中添加防渗水,防塌孔的纤维素,悬浮剂和分散剂。
4、管线所用的拖拉力,随管径和长度的增大而增大。
如何调整拖拉力,确保机具的安全,保证管线的顺利穿越。
每次穿越任务确定后,要依据各种条件,如地质条件,管线自重等定孔径和泥浆的配比,以保证施工的顺利进行。
5、导向钻进时,因地表及地下各类通讯、高压电缆的电磁电场的变化,会对导向的探测深度、轴线引起变化和偏差,甚至造成探测盲区。
依据各种地质条件及地表及地下各类通讯、高压电缆探测结果,导向前先进行标定和预先估算影响值,将环境对施工的干扰与影响降低到可控范围内。
七、拖拉管施工质量控制
1、管材焊接质量控制
检查数量:
外观质量全数检查;
热熔焊缝按200个接头不少于1组做接头热熔焊缝焊接力学性能试验。
检查方法:
观察;
检查焊接力学性能检测报告。
上述检验中若有不合格的则应加倍抽检,加倍检验仍不合格时应
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