定向鉆穿越工程施

工組織設計

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**二期管網(wǎng)

工程

*********定向鉆穿越工程

施工組織設計

編制：

審核：

批準:

限**

**定向鉆穿越項目部

年月日

目錄

施工組織設計摘要..............................................6

第一章工程概況...............................................8

1編制依據(jù)8

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2工程概況11

第二章施工部署...............................錯誤!未定義書簽。

1項目組織機構圖15

2項目部主要領導崗位及部門責任15

3施工任務劃分18

4施工人員19

5施工暫設19

6通訊保障21

第三章工程施工方案...........................................21

1管線定向鉆穿越施工方案21

2施工作業(yè)帶清理55

3防腐管運輸56

4布管57

5管道組對58

6焊接和外觀檢查60

7防腐補口、補傷64

8管道清管、測徑52

9管道試壓71

10下溝74

11三樁埋設74

12陰極保護工程75

13地貌恢復76

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第四章施工準備工作...........................................77

1施工準備時間77

2施工技術準備77

3物資準備78

4施工人員、設備準備78

5施工現(xiàn)場80

6管理文件及資料81

7施工準備工作計劃81

第五章施工總進度計劃........................................83

1項目施工進度計劃編制方法83

2項目施工進度計劃編制原則83

3工程總工期施工計劃84

4項目詳細的工作進度計劃84

第六章各項資源需要量計劃....................................85

1施工隊工種構成表85

2施工設備85

第七章質量保證體系、措施和HSE管理體系及措施...............86

1質量保證體系86

2HSE管理措施106

第八章工期保證措施..........................................140

1計劃控制140

2合同控制142

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3現(xiàn)場控制142

4施工調度控制143

第九章雨季汛期、臺風施工措施...............................144

1雨季汛期、臺風施工措施144

2雨季焊接作業(yè)145

3雨季防腐作業(yè)145

4施工用料的保管146

第十章材料、設備的接、保、檢、運措施.......................146

1工作接口146

2業(yè)主提供材料、設備的接、保、檢、運措施146

3自購材料管理149

4現(xiàn)場管理150

第十一章降低成本措施........................................150

1實行目標成本控制150

2實行目標成本管理責任制度150

3認真落實考核獎懲制度152

第十二章信息及文控管理措施...................錯誤!未定義書簽。

1信息管理153

2文件資料的管理154

3竣工資料156

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施工組織設計摘要

施工組織設計第一章為工程概況。根據(jù)招標文件以及設計要求列

出本合同項施工組織設計的依據(jù)共有41條。工程概況包括工程名稱、

建設規(guī)模、建設地點、工程特點、開竣工日期、自然條件、地質條

件、主要工程量、主要設備等。

第二章為施工部署。明確施工管理機構，建立統(tǒng)一的工程施工指揮

體系,成立以工程部副經(jīng)理**為項目經(jīng)理的定向鉆穿越施工項目部，下設

工程技術部、施工管理部、QHSE部、經(jīng)營管理部、綜合管理部。確

定綜合的或專業(yè)的施工機組，進行任務劃分，計劃安排三個施工作業(yè)機組,

一個是定向鉆穿越機組,負責定向鉆穿越施工，一個是焊接機組,負責組

焊等工作。一個是綜合作業(yè)機組負責掃線、作業(yè)帶清理、運布管、試

壓、電火花檢漏、補口、補傷、陰極保護、套管施工、設備進進場等

工作。

第三章為工程施工方案。針對該工程的具體特點，編制了施工技術

方案。

第四章為施工準備工作。包括技術準備、物資準備、施工人員及

設備機具準備、現(xiàn)場準備、管理文件及資料準備及臨時用地明細表。

第五章為施工總進度計劃。根據(jù)施工部署和施工方案，合理確定總

施工工期和關鍵工序施工工期，采用P3軟件編制施工進度計劃。

第六章為各項資源需要量計劃。包括勞動力需要計劃;主要材料、

設備、材料需要計劃;主要施工機具進場計劃;主要施工機械一覽表。

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第七章為質量保證體系、措施和HSE管理體系及措施。在質量保

證措施中闡明了我**的質量方針、質量目標。成立質量控制機構、明

確質量責任、質量檢測及控制程序、質量體系要素、質量監(jiān)督檢查、

加強現(xiàn)場文明施工控制以及創(chuàng)國家優(yōu)質工程措施。在HSE管理措施中

明確我**對HSE的承諾,HSE方針、目標，管理機構、HSE責任,施工人

員健康保證措施，主要工種及重點工程施工安全措施,環(huán)境保護措施，水

土保持措施。

第八章為工期保證措施。包括計劃控制、合同控制、現(xiàn)場控制、

施工進度控制。

第九章為雨季汛期、臺風施工措施。包括針對雨季汛期、臺風施

工時鉆機場地、管線場地的平整、排水，焊接的防雨措施,施工用料的保

管等一系列的措施。

第十章為材料、設備的接、保、檢、運措施。編制了穿越施工材

料、設備接、保、檢、運措施以及管線施工材料、設備接、保、檢、

運措施。

第十一章為降低成本措施。采用先進的施工工藝降低成本,制定節(jié)

約三大材的措施。

第十二章為信息及文控管理措施。確保各方面信息暢通。對所有

外來文件以及內(nèi)部文件進行科學管理，統(tǒng)一發(fā)放，規(guī)范管理。

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第一章工程概況

1編制依據(jù)

1.1**************二期丁程*******定向鉆穿越肺T圖紙c

1.2〈輸氣管道工程設計規(guī)范〉GB50251-

1.3〈油氣輸送管道穿越工程設計規(guī)范〉GB50423-

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1.4〈石油天然氣防火設計規(guī)范＞GB50183-

1.5〈輸油(氣)埋地鋼質管道抗震設計規(guī)范〉SY/T0450-

1.6〈石油天然氣工業(yè)輸送鋼管交貨技術條件第2部分:B級鋼

管〉GB/T971121999

1.7〈管道干線標記設置技術規(guī)定〉SY/T6064-94

1.8〈碳鋼藥皮電弧焊焊條〉AWS.A5.1

1.9＜低合金鋼藥皮電弧焊焊條〉AWS.A5.5

1.10〈碳鋼藥芯電弧焊焊絲〉AWS.A5.20

1.11〈低合金鋼藥芯電弧焊焊絲〉AWS.A5.29

1.12〈管道下向焊接工藝規(guī)程〉SY/T4071-93

1.13〈石油地面工程設計文件編制規(guī)程＞SY0009-

1.14〈石油天然氣工程制圖標準〉SY/T()()03-

1.15〈油氣長輸管道工程施工及驗收規(guī)范〉GB50369-

1.16〈油氣輸送管道穿越工程施工規(guī)范＞GB50424-

1.17〈輸油輸氣管道線路工程施工及驗收規(guī)范＞SY0401-1998

1.18〈石油和天然氣管道穿越工程施工及驗收規(guī)范〉SY/T4079-1995

1.19〈石油天然氣金屬管道焊接工藝評定〉SY/T0452-

1.20＜油氣輸送用鋼制彎管〉SY/T5257-

1.21〈長輸管道線路敷設流水作業(yè)施工工藝〉SY/T4062-1993

1.22〈鋼制管道焊接及驗收〉SY/T4103-

1.23〈石油天然氣鋼制管道無損檢測〉SY/T4109-

1.24＜埋地鋼質管道陰極保護技術規(guī)范〉GB/T21448-

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1.25〈埋地鋼質管道陰極保護參數(shù)測量方法〉GB/T21248-

1.26〈鋼質管道外腐蝕控制規(guī)范＞GB/21447-

1.27〈阻極保護管道的電絕緣標準〉SY/T0086-

1.28〈埋地鋼質管道外壁有機防腐層技術規(guī)范＞SY/T0061-

1.29〈鋼管防腐層厚度的無損測量方法＞SY/T0066-1999

1.30〈長輸管道陰極保護工程施工及驗收規(guī)范＞SYJ4006

1.31〈管道防腐層檢漏試驗方法標準〉SY/T0063-1999

1.32〈管道防腐層補口絕緣密封性試驗方法標準＞SY/T0074-1993

1.33〈埋地鋼質管道聚乙烯防腐層技術標準〉SY/T0413-

1.34〈涂裝前鋼材表面預處理規(guī)范〉SY/T0407-

1.35〈石油天然氣建設工程施工質量驗收規(guī)范輸油輸氣管道線路工

程〉SY4208-

1.36〈石油天然氣建設工程施工質量驗收規(guī)范管道穿跨越工程〉SY

4207-

1.37〈管道防腐層檢漏試驗方法標準〉SY/T()()63-1999

1.38〈施工現(xiàn)場臨時用電安全技術規(guī)范〉JGJ46-

1.39中海石油氣電集團〈天然氣管網(wǎng)及LNG接收站數(shù)字化標準體

系〉

1.40＜1:500,1:1000,1:地形圖數(shù)字化規(guī)范〉GB/T17160-

1.41〈天然氣管道試運投產(chǎn)規(guī)范,SY/T6233-

1.42其它相關規(guī)范

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2工程概況

2.1工程名稱、建設規(guī)模、建設地點、工程特點

*******穿越位于*******之間，管道采用定向鉆方式穿越

*********上的魚塘至*******北端，然后以*******北端為本工程定向

鉆入土點，采用定向鉆方式，向北穿越*********,進入*******經(jīng)濟開發(fā)

區(qū)境內(nèi)，在******;1c島南尾出土。管線穿越兩岸樁號為******=1c之間。

定向鉆穿越管道直徑為*******mm,材質為L485LSAW鋼管（加強級

3層PE防腐），定向鉆穿越入土點到出土點水平長度m,管道實mo根

據(jù)地質勘探報告分析，穿越斷面地層巖性主要為粉砂和淤泥。

2.2工程地質情況

①素填土:灰黃色、雜色，松散，濕。為人工堆填而成。成分以粘性土為

主,含少量碎石。本層主要分布于本線路起始段及魚塘田填上。

②砂夾淤泥?淤泥夾砂層，本層為本場地主要土層，厚度大。根據(jù)其顆

粒組成及力學強度不同細分為以下4個亞層：

②-1中砂（夾淤泥）:淺灰黃色，松散，飽和。成分以石英質中砂為主，不均

勻含有少量淤泥。本層主要分布于河道地段，為新近沖積堆積。

②-2淤泥夾砂:深灰色，流塑，飽和。富含腐殖質，具粘性。切面粗糙，稍

有光澤，干強度低,韌性低，搖震反應中等。部分地段為粉砂夾淤泥，但

總體仍以淤泥為主。本層在整個場地均有分布。

②-3粉砂夾淤泥:深灰色，松散，飽和。成分以石英砂為主，不均勻夾有

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大量淤泥，粘性土含量約占30%。本層在整個場地均有分布，為本次穿

越段主要土體，分布范圍廣，分布厚度大。在CK2、CK3中部，本層所夾

淤泥層較厚,其分布深度為18.2?22.8m,該層編號為②-3夾。

②一4中砂（含礫）:灰色，中密，飽和。成分以石英質中砂為主,含礫約20%,

含粘性土約10%。本層僅在CK24孔有分布。

③淤泥質土夾砂:深灰，流塑，飽和。含腐殖質，略具臭味.粘性強,捻面光

滑,有光澤，干強度及韌性為中等據(jù)震反應慢。堆積年代較久遠，固結

較好，部分已相變?yōu)橛俜e粉質粘土。本層在大部分孔段均有分布，埋深

較大。

④中砂:灰黃色，中密，飽和。沖積成因，成分以石英質中砂為主,含粘性

土約10%。

⑤強風化花崗巖:灰黃,稍硬。為花崗巖強風化產(chǎn)物，原巖結構清晰，巖

芯呈碎塊狀，手折可斷。本層僅Ck24孔有見。

⑥中風化花崗巖:灰白,堅硬?；◢徑Y構，塊狀構造。為堅硬巖,巖體較

完整,巖體基本質量等級為II級。巖芯呈短柱狀。本層僅CK24孔有

見。

2.3主要工程量

穿越長度

名稱規(guī)格mm管材起止樁號起點里程終點里程實際長度

水平長度m

km+mkm+mm

*******XL485

*******K0+000K2+388.6**************

穿越15.9LSAW

2.4主要設備一覽表

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序

生產(chǎn)出廠

號名稱規(guī)格型號數(shù)量自編號

廠家日期

一穿越設備

1定向鉆機**1臺**

2定向鉆機**1臺**

3旋轉接頭**1個**

4無磁鉆鋌7”2根山西風雷

5泥漿馬達5LZ1722根**

6分流器5.5〃6**

7加厚鉆桿5.5〃3000m上海寶鋼

8鉆桿**—"1000m上海寶鋼

6400、6600、

9擴孔器6750、6900、2套**

61050、4)1120

10導向系統(tǒng)DX-I2套**

11磁靶定位系統(tǒng)CB-I2套**

12泥漿泵MP-25002套**

13泥漿泵MP-10002套**

14泥漿罐MMP-202個**

15泥漿罐MMP-202個**

16泥漿處理器ZX-2002臺**

17推管機**一**1臺**

19牙輪鉆頭4個天津立林

二工程車輛

1吊車XZJ5162JQZ161臺徐州工程

2半掛豪沃1臺中國重汽

3工程指揮車越野車1輛一汽豐田

4客貨兩用車福田1介北京福田

三工程才兒械

1日立挖掘機ZX-2001臺合肥日立

2日立挖掘機ZX-2001臺合肥日立

四焊接及排助設備

1發(fā)電機120kw1臺上海

2發(fā)電機120kw1臺上海

3沉箱3*2*1.5米1個**

4半自動送絲機XG-90LN1臺四川熊谷

5半自動送絲機XG-90LN1臺四川熊谷

6半自動送絲機XG-90LN1臺四川熊谷

7半自動送絲機XG-90LN1臺四川熊谷

8熊谷焊機MPS-5001臺四川熊谷

9熊谷焊機MPS-5001臺四川熊谷

自制

10外對口器8131臺

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環(huán)形切割坡口

11HP-813,電動1臺管道機械廠

機

12環(huán)形加熱器混合燃氣式1臺自制

13焊條烘干箱ZYH-601臺青島

14溫濕度儀WHM5型1個上海

15風速儀GM89081個上海

五防腐設備

1紅外線測溫儀MT4U1上海

2錨紋測深儀1個哈爾濱

3焊接檢驗尺1個上海

4管形拉力計300N（配手虎鉗）1臺上海

DJ-6B

5電火花檢漏儀(0.2kv?1臺上海

6kv5kv?30kv)

6電動試壓泵SY—3501臺鄭州

7噴砂設備1套

8預熱設備2套

六試壓及清管通球設備

1空壓機組LG-2.3/1.31臺浙江

三柱高壓注水

23DYQ1000/25型1臺四川

泵

3壓力天平DW151食上海

壓力圖表記錄

4XJGA-4200,1臺上海

儀

5溫度記錄議XJGA-4200雙筆1臺上海

6流量計FME系列1分蘇州

7收、發(fā)球筒1套自制

8機械清管器*******1個自制

9泡沫清管器*******8個自制

七測量檢測設備

1經(jīng)緯儀經(jīng)III型1臺北京

2全站儀0TS232X1臺江蘇

3泥漿粘度計JND-1006型1臺河北滄州

4泥漿比重計ANB-11臺上海

5馬氏漏斗2臺上海

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第二章施工部署

1項目組織機構圖

項目經(jīng)理：

+士人.

2項目部主要領導崗位及部門責任

2.1項目經(jīng)理

2.1.1全面負責組織工程的實施，對工程的質量、進度和HSE負領導責

任。

2.1.2組織編制項目施工實施計劃，確保按期完工。

2.1.3組織對全體施工人員進行質量及HSE培訓。

2.1.4組織制定項目經(jīng)濟責任制及其它制度，并確保其實施。

2.1.5組織調動各施工單位的人員、設備，解決施工中的重大問題。

2.1.6組織協(xié)調與業(yè)主、監(jiān)理、地方及其它施工單位的關系。

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2.2技術負責人

221對技術、質量進行專業(yè)管理。

222參與項目重大問題的討論與決策。

223組織對施工人員進行技術和質量培訓。

2.2.4組織編制項目施工實施計劃、質量管理計劃，制定各專業(yè)管理制

度,并組織實施、檢查和調整。

225組織處理解決現(xiàn)場技術、質量問題。

226組織項目技術、質量檢查。

2.2.7組織整理、編制各項竣工資料,參與組織竣工驗交。

2.3施工管理部

2.3.1參與組織有關施工準備工作，包括:組織設備維修,組織營地建設

和人員、設備調遷。

2.3.2辦理各種施工許可證。

233組織協(xié)調施工，合理調配施工力量，解決現(xiàn)場施工問題。

2.3.4采用P3項目管理軟件對整個項目的進度進行控制。

235編寫施工計劃，搞好計劃管理,使工程按預定進度計劃實施，防止

工程拖延。

2.3.6處理對外征地協(xié)調事宜,搞好與業(yè)主、監(jiān)理及地方政府的關系。

2.4工程技術部

2.4.1組織內(nèi)部圖紙會審和技術交底，編制施工組織設計和施工技術措

施。

2.4.2辦理設計變更，處理現(xiàn)場技術問題，參與質量、安全事故的分析與

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處理。

243檢查、監(jiān)督所屬施工單位的原始技術資料填寫及現(xiàn)場簽證情

況。

2.4.4組織工程檢查、3僉交,參與組織保投產(chǎn)工作，整理、匯編竣工資

料。

2.5QHSE部

2.5.1編寫項目質量手冊、質量計劃和質量程序文件，確定項目質量方

針、組織結構、管理職責、合同評審等全部質量體系要素的控制原

則。

252對整個施工過程進行質量控制，定時對各營地、各機組進行質量

體系審核;建立健全嚴格的質量獎懲制度。

2.5.3參與組織對施工人員進行的質量培訓，定期組織各機組召開質量

會議,解決施工中出現(xiàn)的有關質量問題。

2.5.4收集質量信息，為解決施工中的質量問題、提高工程施工質量提

供可靠保障。

2.6.5建立HSE管理網(wǎng)絡,編寫有針對性且實用的項目HSE體系文

件。

256全面負責整個項目的HSE培訓、審核和監(jiān)督檢查。

257制訂并實施工程應急反應計劃，對項目交通安全進行嚴格管理。

2.5.8針對沿線的生態(tài)環(huán)境及文物古跡特點，編寫環(huán)境評估報告，并提出

相應的風險削減措施。

2.5.9組織編制項目HSE管理計劃及保證措施，制定專業(yè)管理制度，并

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組織實施、檢查和調整。

2.6經(jīng)營管理部

2.6.1制訂項目經(jīng)濟責任制，并負責具體實施。

2.6.2負責工程的預決算編制及管理，負責項目簽證、索賠工作。

2.6.3負責整個項目費用的控制。

2.6.4按**勞動工資管理規(guī)定進行日常勞資管理,并做好人員培訓和資

質管理。

265負責合同的起草、簽訂及管理工作。

2.6.6編制項目物資管理計劃，并負責具體實施。

2.6.7制定項目目標成本控制計劃，并負責具體實施。

2.6.8組織經(jīng)濟活動分析，并提出改進措施。

2.7綜合管理部

2.7.1負責整個項目部的文件控制和信息管理工作。

2.7.2組織安排項目部各種會議。

2.7.3負責項目部的黨、政、工、團及宣傳報道工作。

2.7.4負責竣工資料中聲像資料的整理與歸檔。

2.7.5負責項目部機關的后勤管理工作。

3施工任務劃分

根據(jù)自然環(huán)境因素及我**的施工能力，確定成立3個施工機組，即

1個焊接作業(yè)機組、1個定向鉆穿越機組及1個綜合作業(yè)機組進行施

工。焊接作業(yè)機組負責穿越管段焊接及連頭;定向鉆穿越機組負責定

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向鉆穿越施工;綜合作業(yè)機組負責掃線、布管、試壓、補口、補傷、

設備進場。具體任務如下:

序號單位人數(shù)施工主要任務

總體協(xié)調，管理施工,對工程質量、安全、進度、

1項目部8環(huán)保等負全面責任,負責對業(yè)主、監(jiān)理及地方政

府等部門的聯(lián)系工作。

2焊接作業(yè)機組15負責組焊、焊口返修等工作。

3定向鉆穿越機組35定向鉆穿越施工。

負責掃線、作業(yè)帶清理、運布管、試壓、電火花

4綜合作業(yè)機組23檢漏、補口、補傷、陰極保護、套管施工、設備

進出場等工作。

4施工人員

各機組人員組成如下:

序號單位名稱人數(shù)工種

技術質量1人、HSE1人、電焊工6人、火焊工1人、管工1人、

1焊接作業(yè)機組15

電工1人、吊車操作手1人、普工2人、司機1人。

司鉆2人、控向2人（兼管技術、質量及HSE）、司泵2人、火焊

2定向鉆穿越機組35工1人、起重2人、電工2人、挖掘機操作手1人、普工20人、

吊車司機2人、司機1人。

技術質量及HSE1人、火焊工1人、噴砂工2人、防腐工2人、

3綜合作業(yè)機組23測量工2人、吊車司機1人、司機4人、推土機操作手1人、電

工1人、修理工2人、普工6人。

1合計73

5施工暫設

5.1施工暫設設置的一般要求：

5.1.1施工營地以就近選擇為原則，各施工隊能夠就近租用現(xiàn)有的招待

所，少量增建臨時磚房作為食堂、庫房。

5.1.2施工項目部配裝電話，施工現(xiàn)場的關鍵人員配備移動電話,保證通

訊暢通。

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5.1.3盡可能依托當?shù)氐默F(xiàn)有設施，達到環(huán)保、省時、省力、節(jié)約、保

證施工生產(chǎn)及后勤保障之目的。

5.1.4各營地備有一定數(shù)量的房間及辦公設施。

5.2施工暫設的設置方式為:根據(jù)實際情況能夠租賃或臨時搭建。

5.3施工暫設內(nèi)容

項目部駐地、施工駐地、停車（設備）場、消防設施、配電箱、應

急發(fā)電設備。

5.3.1項目部駐地

按照HSE管理體系的相關要求，駐地選擇應考慮到與施工現(xiàn)場、

外界聯(lián)系方便，交通方便等因素，其包括:辦公室、會議室、宿舍、廚

房、餐廳、洗手間;項目部辦公采取現(xiàn)代化辦公的形式，辦公室的設施

包括彳頡機（能接發(fā)電子郵件）、傳真機、電話、復印機等。項目部按

照8人考慮施工暫設,其中四人間宿舍兩個，辦公室、會議室、洗手間

各一個。

5.3.2職工駐地

按照HSE管理體系的相關要求，本著經(jīng)濟、適用的原貝能租賃

的就不搭建，施工駐地設宿舍、廚房、餐廳、公共浴池、洗手間等。

還要和當?shù)蒯t(yī)院聯(lián)系好,職工生病或遇到緊急情況時能得到及時救

治。后勤設專人負責管理食堂，食堂衛(wèi)生、整潔。施工駐地的選擇應

考慮離施工現(xiàn)場的距離，同時考慮職工的休息環(huán)境，要進行一定的裝

修。

5.3.3倉庫

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應滿足施工的需要，包括大小、安全性、對所儲物資性能的保護

情況等，倉庫設置在施工駐地附近，便于施工物資的統(tǒng)一調度。

5.3.4停車（設備）場

位置應考慮車輛的進出方便，同時場地要滿足使用需要，不但場地

面積合適,而且要平整。

535配電箱、應急發(fā)電設備、生活用儲水罐、消防設施

按照HSE的要求設置消防、發(fā)電設施及儲水罐，發(fā)電設備及儲水

罐用于突然停電、停水的應急，保證臨時用電、用水需要。

5.3.6其它有關施工暫設按照實際情況進行。

6通訊保障

為保證優(yōu)質高速地完成該工程，必須強化通訊保障手段，以保證項

目部與**總部、業(yè)主、監(jiān)理、地方部門及各施工營地的通訊暢通無

阻，使工程的各種情況能夠及時上報，各種指令能迅速下達。我**已為

此配置先進的計算機系統(tǒng)，能利用互聯(lián)網(wǎng)、傳真、電話把業(yè)主、監(jiān)

理、項目部及**總部緊密地聯(lián)系在一起。

第三章工程施工方案

1管線定向鉆穿越施工方案

穿越施工時首先進行施工現(xiàn)場進場道路及施工場地的修筑與平整,

隨后在出土端的施工作業(yè)帶內(nèi)進行穿越管道的預制施工（完成組對、

焊接、防腐、試壓等）。與此同時，將鉆機、發(fā)電機組、控向系統(tǒng)、泥

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漿系統(tǒng)進行就位安裝、連接調試。設備安裝調試完成后立即進行穿

越施工。穿越施工前將頂管機與鉆機連接開始出、入土端鋼套管的

安裝，套管安裝采用“頂管法”。然后經(jīng)過6次的預擴孔和1次清孔

后，鉆機牽引已預制完成的管線開始回拖，直至管線鉆出地面后,穿越施

工完工。

1.1定向鉆穿越工藝流程

交梃、測置放—

u

修筑便道、平整場地

,u」

-------------------------設備進入現(xiàn)場一|--------------------------------

設備擺放兩岸鉆機、頂管機、發(fā)電機組、控向系統(tǒng)、泥漿系統(tǒng)連播調試開出泥漿池

5^^配制泥漿

導向孔鉆進

泥

回

炭

收

U回

返

收

回拖管線而制預擴孔、洗孔回

處

泥

理

II蝶

回推管疑就位*1~回施工作管線

:口

—拆卸、搬迂設備

U

如魂棄泥漿、回做漿坑檢查穿越記錄恢復她貌

n

竣工於收

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1.2設計交樁及測量放線

施工前，與設計就穿越點位置進行仔細交樁,明確管道的穿越位置

及控制坐標。根據(jù)設計交樁與施工圖紙放出鉆機場地控制線及設備

擺放位置線,確保鉆機中心線與入土點、出土點成一條直線。

1.3進場道路及施工場地平整

從施工場地附近的塘邊路修筑一條130mx8m的施工便道進入土

點施工現(xiàn)場，穿越入土點及修筑的施工便道均在魚塘里,塘內(nèi)需要進行

抽水晾曬,并鋪墊平整出50mx60m的施工場地,在場地附近需要開挖

一個40mx40mx2m的泥漿池。在出土點平整50mx60m的施工場

地,并開挖30mx30mx2m的泥漿池。

1.4地錨基礎的安裝

141入土點采用組合基礎的方式來承受管道回拖時的最大回拖力，前

面的基礎采用鋼管樁基礎，共需打入16根鋼管樁，使用槽鋼及鋼板，把鋼

管樁連接起來，使其成為一個整體。在鋼管樁基礎拉后面埋設8個地

錨。示意圖如下：

鉆機

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1.4.2出土點采用組合基礎的方式來錨固鉆機,基礎采用沉箱做基礎，沿

沉箱周圍共需打入4根鋼管樁，并把鋼管樁和沉箱焊接連接起來，使其

成為一個整體。在沉箱基礎拉前、后面各埋設2個地錨。

1.5鉆機選取及配套設備就位

1.5.1施工過程中先將鉆機就位在穿越中心線位置上，鉆機就位完成后,

進行系統(tǒng)連接、試運轉，保證設備正常工作。

152根據(jù)規(guī)范要求，鉆機噸位選取應符合以下公式：

F拉=?rLf[-(D-8)8X7.85]+kjiDL

式中:F拉-計算的拉力,t

L—穿越管段的長度,m

f—摩擦系數(shù),0.1-0.3

D—管子的直徑,m

8—管子的壁厚,m

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k—粘滯系數(shù),0.01—0.03

式中:L=**************m、f取最大值0.2,D=0.813,3=0.0159,k取最

大值0.02。

經(jīng)計算得F拉=*******246.40電，按規(guī)范要求，鉆機宜選取F拉的1.5-3

倍，因此**—9800型鉆機（回拖力=98（）T）滿足規(guī)范要求。

L6測量控向參數(shù)

按操作規(guī)程標定控向參數(shù)，為保證數(shù)據(jù)準確,在穿越軸線的不同位

置測取，且每個位置至少測四次，進行對比，并做好記錄，取其有效值的

平均值作為控向LineAz值。

1.7鉆機試鉆

開鉆前做好鉆機、發(fā)電機、泥漿系統(tǒng)、控向系統(tǒng)等的安裝和調

試，等一切準備就緒，確定系統(tǒng)聯(lián)合運轉正常。然后開始試鉆，鉆桿和鉆

頭吹掃完畢并連接后，嚴格按照設計圖紙和施工驗收規(guī)范進行試鉆，當

鉆進20米左右時（即鉆頭入土約兩根鉆桿）檢查各部位運行情況，如各

種參數(shù)正常即可正常鉆進。

1.8管道穿越施工方案

本次主管道定向鉆施工大致可分為3個階段:鉆導向孔;擴孔、洗

孔、測孔、修孔;管道回拖。工藝流程見下圖:

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****45/4^太口1)/)|土

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1.8.1導向施工L8.L1

鉆導向孔

鉆導向孔時，由于大鉆桿剛度大，適合長距離穿越,可是她的鉆進

阻力和旋轉扭矩也較大力'鉆桿雖然剛度〃'，鉆進距離短，但在滿足剛

度要求的前提下鉆進阻力小，旋轉扭矩也小，因此采用不同規(guī)格的鉆

桿組合鉆進。

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入土側鉆具的連接方式如下：

**鉆機-65/8"鉆桿一泥漿分流器-5.5”鉆桿一無磁鉆鋌一無磁

短節(jié)一泥漿馬達一牙輪鉆頭

出土側鉆具的連接方式如下：

**鉆機-5.5”鉆桿一泥漿分流器-5.5”鉆桿一無磁鉆鋌一無磁短

節(jié)一泥漿馬達一牙輪鉆頭

管道導向

曰尚1NJ之上壯t”

泥漿馬達選用5LZ172型螺桿鉆具，性能參數(shù)見下表:

馬達流量范圍馬達壓降額定扭矩最大扭矩鉆壓功率

鉆具型號

(L/min)(MPa)(N.m)(N.m)(kN)(kW)

5LZ172C94?18944.052007345100126

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控向對穿越精度及工程成功至關重要，并直接關聯(lián)到主管穿越。開

鉆前仔細分析地質資料，確定控向方案,控向與司鉆重視每一個環(huán)節(jié)，認

真分析各項參數(shù)，互相配合鉆出符合要求的導向孔，鉆導向孔要隨時對照

地質資料及儀表參數(shù)分析成孔情況，達到出土準確，成孔良好。

出、入土點導向孔鉆至水平段后，停止鉆進，準備安裝導向孔套

管。

1.8.1.2鉆頭跟蹤測量

O

系統(tǒng)主要原理

DX-I型導向系統(tǒng)探測器安裝有三軸微磁強計和三種重力加速度計,

地面計算機經(jīng)過這些傳感器的數(shù)據(jù)計算出鉆頭的方位角和傾角，然后

根據(jù)每一根鉆桿的數(shù)據(jù)累計計算出鉆進長度、鉆頭深度以及左右和

上下的偏差。

導向系統(tǒng)是依靠地磁場進行導向的，由于地磁場容易受到地面磁性

物質（如河流上經(jīng)過的船舶、高壓線等）的干擾，導致控向出現(xiàn)偏差，針

對這一問題的解決方法是采用在地面布設一個強磁場線圈或使用磁

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靶對鉆頭進行輔助定位，由于此次穿越對接位置在水面下，不宜鋪設強

磁場線圈，因此采用GPS鉆頭跟蹤測量儀（磁靶定位結合GPS自動測

量）在對接前對鉆頭進行精確定位（如下圖所示），確保對穿精度。

GPS鉆頭跟蹤測量儀最大測量深度60m,可置于水中，深度測量精

度0.5m,GPS定位精度＜2m。

GPS鉆頭跟蹤測量儀工作原理:

根據(jù)出、入土點標定的GPS坐標，建立穿越中心線的GPS坐標系,

GPS鉆頭跟蹤測量儀發(fā)射磁信號，鉆頭探測器接收到信號后，由計算機

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計算出鉆頭相對穿越中心線的相對位置。

采用上述系統(tǒng)進控向,可在鉆進過程中隨時對鉆頭位置進行檢測,

而無需設置任何輔助設施。對環(huán)境影響小。

L8.2在入土段安裝導向孔套管

由于該工程穿越距離較長,鉆桿的推力達上百噸，同時，淺層地質

較疏松，容易造成鉆桿彎曲，同時，出入土段導向孔的曲線段也容易使鉆

桿過度彎曲，造成導向孔鉆進的推力加大和鉆桿的失穩(wěn)；

另外為保證泥漿返漿通暢,減小或避免大堤處跑冒漿的風險。

因此本次穿越擬采用在入土段和入土弧線段套鉆套管的方案,入土段

套管安裝至水平段，具體選用的材料、設備及施工方案如下：

套管參數(shù)

a.套管規(guī)格①273mmX12mm無縫鋼管

b.套管材質20CrMo

由于螺紋連接的石油套管接頭處無法承受套鉆過程中鉆機給套管

施加的扭矩，因此本工程我**選用優(yōu)質低碳合金鋼無縫鋼管作為套鉆

套管。鋼管之間采用焊接的方式連接，可滿足本次施工需要。這一方

法已在不同工程多種地質情況下使用過，是一種成熟的施工工藝。

1.821主要施工設備、機具

序號名稱規(guī)格型號數(shù)量

1半自動焊機NPS-5002

2外對口器DK-2731

3套管鉆頭3001

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4自鎖式套管卡頭1套

5焊接施工平臺1組

182.2主要施工工藝

本項工程的導向孔套管的施工采用套鉆套管的方案,首先鉆導向孔

至水平段，然后更換鉆具,安裝套管鉆頭，套進導向孔的鉆桿，沿鉆桿方

向套鉆套管，當一根套管鉆到位置后，套管自鎖卡頭隨鉆機退回，再裝卡

套管到焊接平臺上,由外對口器固定后開始焊接，兩臺半自動焊機同時

工作，焊接時間約10?15分鐘，焊接結束后，重復上次工序，繼續(xù)套鉆鉆進,

直到套鉆到設計長度，然后卸下套管卡頭，恢復導向孔的正常鉆進工

序。

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L8.3鉆頭握手對接

由于此次工程穿越距離較長，地質相對比較松軟，鉆進阻力較大，導

向孔對接后很難直接單端鉆到出土點，另外地質的不連續(xù)很可能造成

錯孔，從而引起導向孔的錯位,導至對接失敗，因此在較軟地層內(nèi)長距離

穿越,鉆頭必須握手對接連成一體，牽引到另一端出土，才能確保導向孔

的穿越成功.

因此在施工過程中，入土段采用采用51/2”鉆桿鉆進長度為

900~600m然后接65/8”鉆桿進行鉆進，鉆進長度為1000m,出土段采

用51/2”鉆桿進行主動對接鉆進，鉆進長度為600?900m。當兩鉆頭

鉆進至預定對接位置后，開啟鉆頭對接系統(tǒng)（如下圖）,**鉆機的鉆頭中

安裝對接導向系統(tǒng)的信號發(fā)射裝置,**鉆機的鉆頭中安裝對接導向系

統(tǒng)的信號接收裝置，經(jīng)過對信號的處理，計算出兩鉆頭的相對位置（如

下圖），再調整鉆頭的鉆進方向，最后使兩個鉆頭扣合在一起（如下圖）住

出土端鉆頭將入土端鉆頭牽引出土，完成長距離導向孔穿越。

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鉆頭三部分組成。

鉆頭定位對接系統(tǒng)

導向孔對接示意圖

鉆頭握手對接

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穿越鉆頭對接后牽引出土

1.8.4雙鉆機擴孔

因此根據(jù)本工程具體情況,采用雙鉆機同步擴孔，并使用動力擴孔

器提高擴孔效率。

擴孔時，采用雙鉆機擴孔，減少單側鉆桿使用扭矩，同時可避免卡鉆,

鉆具連接方式：

**—9800型鉆機一2”鉆桿一加重鉆桿一板式擴孔器一加重鉆

51

桿-2"鉆桿—**一型鉆