沁阳市引丹入城投融资+施工总承包建设项目穿越沁河工程定向钻施工方案编制：校核：批准：河南水建集团有限公司沁阳市引丹入城投融资+施工总承包建设项目部目录一、编制依据 (2)二、工程概况 (2)三、地质概况 (2)四、主要工程量 (3)五、施工布置 (3)六、施工进度计划 (4)七、施工流程 (4)八、定向钻穿越施工 (5)九、施工监测 (16)十一、劳动力配置计划 (17)十二、机械、材料配置计划 (18)十三、安全文明施工措施 (19)十四、技术记录 (21)十五、组织机构图 (22)十六、质量保证体系 (23)十七、安全保证体系 (24)定向钻穿越工程专项施工方案一、编制依据1.1、《水利水电建设工程验收规程》（SL223-2008）;1.2、《水平定向钻法管道穿越工程技术规程》（CECS382:2014）；1.3、《油气输送管道穿越施工规范》（GB50069—2007）；1.4、《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB50268—2008）；1.5、国家现行颁布的其他相关规范、标准及相关规程、手册等；1.6、沁阳市引丹入城投融资+施工总承包建设项目施工招标文件及施工招标图纸等（合同编号：豫焦沁阳水利【2016】02188）；1.7、施工图纸及地质报告；二、工程概况定向钻穿越工程为沁阳市引丹入城投融资+施工总承包建设项目工程，定向钻起点桩号S9+870.448，终点桩号S11+450.448。

穿越沁河、逍遥石河、杯截排工程三条河一次性穿越，进、出口曲线段圆弧半径取1300m，穿越水平投影长度为1580m，穿越段管道采用DN800钢管，管道壁厚16mm，同时在出入土点附近分别设置一道截渗环和回填黏土进行防渗处理。

定向钻穿越施工入土点坐标X=3888210.072，Y=403020.911，入土角控制在12o；出土点坐标X=3886656.031，Y=402735.679，出土角10o，钢管外防腐采用环氧树脂，涂层厚度大于0.45mm。

外防腐采用聚乙烯，涂层厚度大于0.16mm。

施工区左右岸地势较平坦，左岸地面高程为117.05-120.49m，右岸地面高程约为118m。

穿越管道最低点管底埋深44.94m。

三、地质概况根据钻探揭露，在勘探深度内地层共分为7大层，上部为第四系全新统冲洪积形成的砂壤土、粉砂、中砂等为主，下部为第四系上更新统冲洪积形成的粉质粘土、细砂、圆砾、钙质结核等为主。

在穿越深度范围内，主要涉及地层为粉土、粉质黏土、轻粉质黏土、重粉质黏土、粉砂、中砂、砾砂，局部为圆砾石。

入、出土点曲线段穿越层虽然不在同一层位，但其主要为中砂、粉质粘土、轻粉质粘土，对穿越影像不大，但个别地层存在中砂、粉砂和圆砾，对穿越影响较大；水平穿越段主要为粉质粘土，穿越条件相对较好。

但应充分考虑土层中所夹杂的部分圆砾等透镜体对穿越施工的影响。

本区地震动峰值为0.10g，抗震设防烈度为7度，地震动反应普特周期调整值为0.55s。

在钻探揭露深度范围内，场地地下水类型为第四系松散堆积层孔隙潜水，赋存于②、④层及以下各层中。

地下水主要接受河水、侧向径流和大气降水补给，排泄方式以人工抽取和蒸发为主，勘测期间为枯水期，地下水位111.98-155.23m，地下水位趋势整体呈北高南低。

四、主要工程量主要工程量序号项目单位数量备注1 DN800管道钻孔、回拖m 1580 水平投影长度2 DN1800管道焊接m 1580 水平投影长度3 土方开挖m36374 土方回填m3637五、施工布置5.1进场道路入土点进场道路沿市区城北路修建临时便道进入施工区。

出土点进场道路沿308省道至出土点施工场区。

5.2施工用电、用水施工用电就近使用沁河堤防右岸变压器引出至施工场区，穿沁出入口施工用水就近分别采用北截排水源及引水渠内的水源。

5.施工场区布置施工场区主要布置在定向钻入钻点，占地面积40m×50m，场区布置图如下：六、施工进度计划从施工准备开始到恢复地貌结束，施工时前期设备进场、场地布置，后期的地貌恢复及其他工作均为正常施工时间，开始钻导向孔至管道回拖结束之间按两班制日夜施工，管道制作在施工期同步进行，计划总工期78天。

序号工作内容时间（天）1 施工准备、设备进场及安装、调试102 泥浆配置，钻导向孔203 扩孔364 管道回拖 25 设备拆卸及退场、冷弯管安装106 合计78七、施工流程定向钻施工主要包括测量放线、施工准备、导向钻孔、管道制作、扩孔回拖、尾工处理等施工工序，施工流程见下图：八、定向钻穿越施工8.1测量放线1、根据设计图纸放出管线中心轴线;2、确定钻机安装位置、工作坑位置、规划作业场地;3、复核入、出土点坐标和两点间的水平距离。

4、在入土点，根据管线中心轴线，测定钻机安装位置，蓄水池及钻进液池的占地边界线和工作坑等设施位置。

5、在出土点，根据管线中心轴线、占地宽度和长度，放出管道制作场地边界线和工作坑占地边界线，并标出拖管车出入场地的路线和地点。

6、根据施工图纸及现场实际地形设置地面信标控制桩，测出各控制桩的相对坐标，做好记录。

7、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。

道路、场地整理测量放线扩孔回拖导向钻孔泥浆配制管道制作 施工准备竣工收尾挖回拖沟 管道下沟 沟内注水8.2场地及道路整理1、修筑定向钻施工进场道路，满足施工设备、材料进场运输要求。

2、对定向钻进出口场地进行平整、压实，搭设现场施工房屋等临时设施。

8.3施工准备1、地锚箱埋设沿穿越反方向，距离入土点8m处开挖地锚坑，地锚坑长5m ，宽3m，深1.3m。

地锚坑底部平整压实后将地锚箱放入坑内，紧靠地锚箱各侧每隔1m均匀打入U型钢板桩，钢板桩入土深度不少于8m。

用18＃槽钢将钢板桩与地锚箱连接成一体。

夯填地锚箱周围的泥土，使地锚与地面相平，待钻机定位准确后，将钻机的座架与地锚箱焊接牢固；2、钻机及配套设备就位及安装将拖车放置到预定的位置。

取掉拖车上的尾部夹具。

把支撑板放在支撑圆柱下，使用手柄顶起油缸。

在拖车操作板上插入旁路插头。

从控制盘启动柴油发动机。

分开卡车并移走。

在本次操作过程中拖车要总是保持水平。

将驱动小车移到到滑架上的锁定位置。

用导轨锁定装置上的销锁住驱动小车。

取掉拖车后的运输安全螺栓。

然后打开导轨锁定装置。

移动钻架之前，确保已经取下运输安全螺栓，注意在移动钻架前要完全松开导轨锁定装置。

调节到预定的角度，然后通过驱动小车实现钻架移动使钻架头部抵达地面。

调节钻架倾斜油缸以达到钻架预定的入土角度，将钻探设备安装到地锚上。

用夹紧设施固定钻探设备。

连接上钻杆钻头，校核钻头中心轴线与设计轨迹延伸线是否重合，查看入土点位置正确性，如有偏差则调整机座板上的螺栓位置。

3、测量控向参数导向施工前，检查导向系统（接收器、发射器、远程同步监视器）的电源是否完好；检查接收器和远程同步监视器信道是否匹配，并测试施工区域干扰信号，确定合适的发射和接受频率。

按操作规程标定控向参数，为保证数据准确，在穿越轴线的不同位置测取，且每个位置至少测四次，进行对比，并做好记录，取其有效值的平均值作为控向值。

导向孔的钻进是整个定向钻的关键，直接关系到穿越工程是否成功，控向员开钻前要仔细分析地质资料，确定控向方案，钻导向孔时，控向员与司钻要重视每一个环节，认真分析各项参数，互相配合钻出符合要求的导向孔。

要随时对照地质资料及仪表参数，分析成孔情况，达到出土准确，成孔良好。

在定向钻进过程中严格控制角度变化，尽量缩短测量间隔长度，特别是遇到地层软硬变化时，参数测量间距不得超过2米，在调整方位和倾角时，要留有余量，避免因调整过度而反复调整角度，以防止出现“S”型轨迹。

钻机控向系统是依靠地磁场进行方位控制，通过钻头后面的探头将导向孔参数传输到计算机。

地磁场容易受到地下管线、地下电缆、地面高压线等金属构件的干扰，从而造成控向参数不准确。

经现场踏勘，定向钻施工上方存在有高压线塔，为确保精度，每次施工前，用消磁仪对无磁钻铤进行消磁处理，防止由于无磁钻铤被磁化产生磁场干扰，影响控向的精度。

4、安装泥浆系统泥浆系统主要由两个泥浆回收池、两个储浆配浆罐、砂泵、泥浆除砂清洁器、泥浆除泥器、卧式沉降离心机、搅拌器、射流剪切混浆等装置组成，为钻机设备提供满足要求的的泥浆。

将泥浆设备按工作流程顺序和使用说明书依次摆放在一起，并连接其管路、走道、护栏、电源线等。

进行设备全面检查，防止运输过程出现问题，检查完成后逐个进行单机试运。

用清水进行泥浆系统整体联合试运，并调试直至正常。

5、钻机选型综合考虑施工场地、地形条件、敷设管线直径、埋深和长度等因素，并参考设计单位意见，选择回拖力不小于500t的钻机进行穿越。

6、泥浆配制泥浆是定向穿越中的关键因素，被视为定向钻的“血液”，其主要作用是携带和悬浮钻屑并排到地表、稳定孔壁和降低钻进时所需的扭矩和推拉力、冷却和冲洗孔底钻具。

泥浆的主要工艺性能是流变性和失水造浆性，现场控制的主要因素是泥浆的粘度、各种添加剂的配制以及泥浆的压力和流量。

回流泥浆的处理：钻机场地和出土点各有一个泥浆池，泥浆通过排浆池收集，经沉淀之后处理。

由于穿越经过地层主要是粉土、粉质黏土、轻粉质黏土、重粉质黏土、粉砂、中砂、砾砂。

对泥浆的要求比较高，为克服对付这种不利因素，我们将采取以下措施：①水源采取就近从河道中取水，用水泵输送至水罐内，在水罐中沉淀、过滤后配浆。

②按照实验室确定好的泥浆配比用膨润土加上泥浆添加剂，配出适合不同地层要求的泥浆。

泥浆的性能要求：密度控制在（1.02~1.25）g/cm3，采用标准泥浆比重秤测定；黏度控制在35~65s，采用马氏漏斗测量，每2h测量一次；PH值控制在9~11，采用PH试纸测试。

③泥浆在循环过程中因失水，携带钻销而变稠，应随时过滤及稀释。

失水量控制通过添加降失水剂进行调整，一般情况下失水量控制在15ml/30min，水敏性、易坍塌和松散地层控制在10ml/30min以内。

④为了确保泥浆的性能，使膨润土有足够的水化时间，增加泥浆储存罐和泥浆快速水化装置。

⑤泥浆的回收利用：钻机场地和管线组装场地各有一个泥浆收集池，泥浆通过泥浆池收集，再经过泥浆回收系统回收再使用。

⑥泥浆的处理：首先通过泥浆回收循环系统装置对泥浆池中的泥浆进行回收处理，达到节约泥浆材料，降低穿越成本，减少废弃泥浆量的目的。

穿越完成后，对无法回收的泥浆用重力沉降法进行沉淀，晒干水份并将剩余的泥浆用泥浆罐车运到郊区进行深埋处理。

我们针对穿越经过地层主要是粉土、粉质黏土、轻粉质黏土、重粉质黏土、粉砂、中砂、砾砂。

泥浆拌制如下：水源的水经过沉淀存入水罐，在水中加入纯碱，使水软化。

改善水质，同时提高水的PH值。