定向钻穿越施工组织设计

2023年12月2日发(作者：奇瑞7座商务车)

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民经一路（凤城三路-凤城七路）

中压燃气管道工程

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定向钻穿越工程

施

工

方

案

编制：

审核：

批准：

贵州建工集团第七建筑工程有限责任公司

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目 录

第一章 编制依据

1、

编制依据

2、

执行的规范、标准

第二章 工程方案

1、工程概况

2、施工部署

3、水平定向钻施工方案

4、孔内填充方案

5、施工准备

6、施工总进度计划

7、各项资源需要量计划

8、安全保证措施

9、质量保证措施

10、文明施工措施

11、工期保证措施

12、雨天施工措施

13、降低成本措施

14、竣工资料的编制

15、主要经济技术指标

附件1定向钻平面、剖面图

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第一章 编制依据

1、编制依据

1.1《西安天然气城市气化工程（天然气二期工程）民经一路（凤城三路-凤城七路）中压燃气管道》施工图

1.2施工现场勘查结果

2、执行的规范、标准

2.1《油气长输管道工程施工及验收规范》GB 50369－2006

2.2《油气输送管道穿越工程施工规范》GB50424-2007

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

2.4《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

2.5《中华人民共和国安全生产法》2002年6月29日颁布

2.6《中华人民共和国环境保护法》1989年12月26日颁布施行

2.7《城镇燃气管道穿跨越工程技术规程》CJJ/T 250-2016 2016年12月1日颁布施行

2.8《水平定向钻机 安全操作规程》GB 20904-2007

第二章 工程方案

1、工程概况

1.1工程名称、建设规模、建设地点、工程特点、开竣工时间

该工程为西安秦华天然气有限公司建设管道。管道主要在西安市未央区民经一路（凤城三路-凤城七路）铺设，总长度为1583米左右，共分成10钻，第一钻为民经一路设计桩号K0+000至K0+250 250米、第二钻为民经一路设计桩号K0+250至K0+400 150米、第三钻为民经一路设计桩号K0+400至K0+451.5 51.5米、第四钻为民经一路设计桩号K0+451.5至K0+600 148.5米、第五钻为民经一路设计桩号K0+600至K0+850 250米、第六钻为民经一路设计桩号K0+850至K1+050 200米、第七钻为民经一路设计桩号K1+050至K1+127 77米、第八钻为民经一路设计桩号K1+127至K1+325 198米、第九钻为民经一路设计桩号K1+325至K1+525 200米、第十钻为民经一路设计桩号K1+525至K1+575 50米。

穿越曲线主要为土层。

天然气穿越工程工期：60个日历日。

1.2自然条件、社会依托

1.2.1地形地貌特征

拟建场地位于西安市未央区、场地基本平整；地貌单元：所穿越区域为现有基本人行道。

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1.2.2场地水文地质条件

本场地内上部未发现地下水根据场地周围工程勘察的资料，地下水无腐蚀性。

1.3主要工程量

西安市未央区民经一路（凤城三路-凤城七路）DN400中压天然气管道定向钻穿越主要工程量

序号 主 要 项 目 单位 数量 备 注

第一钻 定向钻穿越

m 水平长度250

K0+000至K0+250

第二钻 定向钻穿越

m 水平长度150

K0+250至K0+400

第三钻 定向钻穿越

m 水平长度51.5

K0+400至K0+451.5

第四钻 定向钻穿越

m 水平长度148.5

K0+451.5至K0+600

第五钻 定向钻穿越

m 水平长度250

K0+600至K0+850

第六钻 定向钻穿越

m 水平长度200

K0+850至K1+050

第七钻 定向钻穿越

m 水平长度77

K1+050至K1+127

第八钻 定向钻穿越

m 水平长度198

K1+127至K1+325

第九钻 定向钻穿越

m 水平长度200

K1+325至K1+525

第十钻 定向钻穿越

m 水平长度50

K1+525至K1+575

1.4 主要设备、材料和特殊材料情况

1.4.1主要设备情况

1.4.1.1主要设备情况

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序号 名 称 单 位 数 量

设备状态

备 注

1

XZ32型定向钻机

台 2 良好

推拉力＝320KN

扭矩=12000N.m

2 2-7/8″API钻杆 m 600 良好

3 金帝控向仪

套 1 良好

4

发电机组50kw

台 1 良好

5 桶式扩孔器 套 1 良好

6 电焊机 台 1

良好

7 5方泥浆罐 具 1 良好

8 长安之星 台 1 良好

9

辅助设备

良好

齐全

1.4.1.2定向钻机性能表

XZ32型定向钻机

发动机功率

最大扭矩

最高转速

入土角调节范围

最大推拉力

钻机结构

钻机总重量

125kW

12000N.m

100rpm

8°—22°

250KN

履带式

11T

泥浆泵系统

最大流量

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250L/min .

2、 施工部署

2.1 施工机构

为保证施工顺利进行，专门成立以王畅博同志为施工项目经理的“西安市未央区民经一路（凤城三路-凤城七路）DN400中压天然气管道定向钻穿越工程施工队”。针对本工程特点，精心挑选施工经验丰富、具有专业特长的技术业务骨干，组建精干的项目经理部，各部门领导全部由相关科室的主要负责人担任，按照“高标准、高质量、高效益、高速度”的总方针，对工程进行管理，确保本工程“四高”的目标。

2.2施工队人员组成

施工项目经理：王畅博

控向员： 刘笛、杨毅

司钻员： 孙斌、陈中宇

安全员： 党伟

辅工： 刘一周 刘敬涛 刘国强 刘管印 谢锁选 李志锋

李凡凡 任有亭 赵永瑞….

2.3关键施工工序的确定

定向钻穿越施工的环节共分为前期准备工作、钻导向孔、预扩孔作业、管道回拖、孔内注浆、清理施工现场撤场工作六个阶段，其中关键工序是：钻导向孔、预扩孔、管道回拖。

2.4施工计划开竣工时间

计划开工时间_____年__月__日，计划竣工时间______年__月__日。

3、工程施工方案

西安市未央区民经一路（凤城三路-凤城七路）DN400中压天然气管道定向钻穿越工程施工工艺流程

（见下图）

线路接桩

测量放线

导向施工

清理现场、撤场

扩孔、洗孔

拖管就位

管线回拖

清理场地

设备进场固定钻机

3.1测量放线及场地的平整

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3.1.1根据现场勘察及施工图纸放出入、出土侧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。

3.1.2钻机作业场地及进场便道：

3.1.2．1钻机作业场地

入钻点需要施工场地面积为12m x 1.5m(具体见施工平面图); 出钻点需要施工场地面积为6m x 1.5m(具体见施工平面图)。

3.2 定向钻施工

3.2.1钻机及配套设备就位

将钻机就位在穿越中心线位置上，钻机就位完成后，进行系统连接、试运转，保证设备正常工作。

3.2.2测量控向参数

按操作规程标定控向参数。

3.2.3钻机试钻

开钻前做好钻机的安装和调试等一切准备工作，确定系统运转正常。

钻杆和钻头吹扫完毕并连接后，严格按照设计图纸和施工验收规范进行试钻，当钻进20.0米左右时检查各部位运行情况，如各种参数正常即可正常钻进。

3.2.4钻导向孔

导向孔的钻进是整个定向钻施工的关键。

其钻具组合是：导向头+钻杆

3.2.5扩孔

当钻头沿着出土点准确出土后，卸下控向用钻具，连接扩孔器，喷射泥浆检查合格后，开始扩孔作业。

本次穿越实施2级扩孔+1级洗孔，（可根据施工实际情况调整）选用钻杆；每次预扩孔都进行钻杆和钻具的倒运及钻具连接。

扩孔级别如下：

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第一级用ф280桶式扩孔器进行预扩孔；

第二级用ф380桶式扩孔器进行预扩孔；

第三级用ф580桶式扩孔器进行预扩孔；

洗孔用ф580桶式扩孔器进行洗孔；

在每级扩孔施工中，把扭矩控制在适宜的范围内，保证扩孔回拖时的顺利进行，要认真观察扩孔情况。如果发生扩孔不顺畅等，要进行洗孔，洗孔采用桶式扩孔器进行。

根据地质情况及上一级扩孔情况，合理确定下一级的扩孔尺寸和扩孔器水嘴的数量和直径，保证泥浆的压力和流速，从而提高携带能力。

3.2.5注意事项

在定向钻作业过程中应注意：

①钻杆旋转时，任何人员不应该接触钻杆。

②钻进过程中推进或旋转压力突变时，应立即停机分析和查明原因。

③遇探棒无信号、信号不变、信号突变、水和气不通畅等情况时，应立即停机分析和查明原因。

④一般每钻进3m距离时，对钻头定位测量一次。

⑤需要摆动钻进时，应小角度对称摆动。摆动推进过程中钻杆有松动现象时，应正转数圈后再继续摆动推进。

⑥钻头接近放管坑时，应缓慢推进，并逐渐减少水、气的排量。

⑦回拖扩孔过程中，要保证孔中有适量的钻进液。

⑧回拖扩孔过程中遇异常情况，如卡钻、水气路堵塞、旋转和回拖压力突变、地面和构筑物出现变化时，应立即停机检查分析，必要时开挖检查。

⑨扩孔和铺管过程中，主机操作人员在没有得到操作指令时，不能操作水平定向钻机。

⑩完成导向孔的钻进后，要及时清洗钻头和探棒，并将探棒内电池取出，将导向一起归箱保存。

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3.2.7管线回拖

回拖是定向穿越的最后一步，也是最为关键的一步。回拖采用的钻具组合为：

钻杆+ф580桶式扩孔器+50T万向节+穿越管线。

在回拖时进行连续作业，避免因停工造成阻力增大，管线回拖前要仔细检查各连接部位的牢固。

4、施工准备

4.1 技术准备

4.1.1 组织工程技术人员对施工现场进行了详细踏勘，编制施工方案提供了详尽的依据。

4.1.2组织技术人员熟悉掌握工程施工图纸、技术要求、施工验收标准规范，进行图纸会审工作，提出并解决图纸中存在的问题。

4.1.3根据设计交桩线位，组织技术人员和测量人员对现场进行详细勘察，编制详细的穿越施工方案，在工程开工前，报送业主及监理批复。

4.2 物资准备

在物资供应方面，形成了物资供应的网络，对当地的物资供应情况进行了详细的了解；对施工用主材选择国内信誉最好，质量最佳的单位购买；对施工所需的大量消耗性物资，如各种专用机具设备的配件等先行购买储备，以保证施工需要。

4.3施工人员、机具及设备准备

根据穿越工程的需要，对于所有施工人员进行了培训，学习本工程的安全技术要求和各工种应执行的操作规程、质量标准。

根据工程的施工安排和公司的整体施工计划，我们对即将投入穿越工程施工的水平定向XZ-32型定向钻机、XZ-32型等设备进行保养，确保设备的正常运转。

5.4 现场准备

熟悉现场地形地貌，提前规划大中型施工设备进场路线。

6、施工总进度计划

计划总工期和关键施工项目工期

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计划总工期： 60天

每钻工期计划如下

测量放线 每钻0.5/天 共计2天

设备进场、钻机就位 每钻1/天 共计4天

导向施工 每钻0.5/天 共计2天

扩孔、洗孔 每钻3/天共计12天

托管 每钻1/天共计4天

清理施工现场、撤场 1天

（可根据现场实际情况进行调整）

7、各项资源需要量计划

7.1 劳动力需要计划

?序号

1

2

3

8、安全保证措施

8.1安全方针

以人为本、预防为主、全员参与、持续改进。

8.2安全目标

追求零伤害，零污染，零事故，在健康、安全、环境管理方面达到国际同行业水平。

8.3 安全管理机

组 长: 许甲

组 员：党伟

8.4 安全管理责任

8.4.1组长职责：

a. 提供必要的资源保障，即在健康、安全、环保方面给予人、财、物支持。

b. 传达贯彻国家、上级和地方及本单位有关安全方面的法律法规和规定。

c. 改善施工现场卫生生活条件，落实保障职工健康安全的具体措施。

d. 研究解决施工体系运行中存在的重大问题。

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工种

项目经理

司钻员

控向员

数量

1

2

2

序号

4

5

工种

安全员

辅工

合计

数量

1

.

8.4.2 安全员职责

a. 对存在危及职工生命安全，严重影响施工安全和破坏生态环境的情况有权下达停工令，并报告甲方工地代表。

b. 收集、归纳作业人员提出的隐患报告，搞好事故、事件的调查，分析和统计上报工作。

9、 质量保证措施

9.1 质量保证体系

为保证穿越工程能够按业主要求的工程质量标准圆满完成，特制订穿越工程质量保证体系；其内容主要包括：质量方针和目标、质量管理组织、主要岗位的质量职能、质量保证措施等。具体施工中，还将依据公司质量控制程序文件进行全过程的质量控制，以确保施工质量。

9.2质量方针

??? 高质量、高起点，争创一流工程，确保用户满意。

9.3质量目标

9.3.1单位工程合格率100％，工程建设质量创国家优质工程；

9.3.2工程设备质量合格率100％；

9.4质量管理控制机构

定向穿越质量管理领导小组

组长: 王兴华

??? 组员: 许甲 梁永续

9.5质量管理责任

9.5.1组长责任

? 全面领导和组织该项目的质量保证工作，对定向穿越工程的质量管理组织负全面责任。

? 贯彻执行各项质量管理的制度和要求。

? 组织落实施工中的质量保证活动，认真落实管理部门下达的各项质量计划及措施要求。

? 虚心接受检验人员的质量检查和监督，对提出的质量问题应认真处理或整改，并针对问题性质及工序能力调查情况进行分析，及时采取措施。

? 认真处理工程质量和进度的关系，严格要求职工按施工程序办事。

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? 负责向主管部门提供工程质量事故的真实情况，不得假报隐瞒。

9.5.2组员责任

? 应对各个作业活动的质量负直接责任。

? 按操作规程、交底及图纸要求施工，凡因违反上述要求，造成质量事故者，均应负直接操作责任。

? 虚心接受技术、质量检查人员的监督检查和指导，出现问题立即整改。

9.6质量管理措施

9.6.1强化质量教育，贯彻“质量第一”的方针，开工前组织施工人员学习质量体系文件及施工技术要求；做到严格按照设计要求及规范规定施工,?以良好的工作质量来保证工程的质量。

9.6.2定向铺管机及配套设备就位准确可靠，各岗位要严格按规定做好相应工作并认真填写施工记录。

9.6.3钻导向孔不得急于求快，要认真复核，参数要求准确，偏差要符合规定，司钻、控向及泥浆等操作人员要按照制订的方案钻进，如有异常及时汇报，必要时征得建设单位同意和支持。钻孔曲线要圆滑，扩孔和回拖要耐心细致，且要作好详细记录以便分析复核。

9.6.4回拖管线检验合格、钻具及拖管头可靠联接后方可回拖。回拖中耐心细致，注意参数变化，设专人巡线，集中精力，两端加强联系，不得出现划伤等质量事故。

10、文明施工措施

10.1文明施工目标

10.1.1现场保持整洁、有序、畅通、标志清晰、工完料尽场地清。

10.1.2在施工带以外，不毁坏树木和植被。

10.1.3尽快恢复受影响地区的原貌。

10.1.4不乱扔垃圾，污水、垃圾集中处理，废弃物和有毒物集中处理。

10.2 文明施工的措施

10.2.1开工前编制施工总平面布置图。工程过程中按照总平面布置图布置。

10.2.2施工人员应穿戴工作服并佩戴安全帽。

10.2.3施工机械应按照规划的位置和线路工作和进出，不得任意行走。

11、工期保证措施

11.1 计划控制

11.1.1 施工总体计划

进行网络计划管理，通过施工工序的分解和逻辑组合，抓住关键路径，确保工期目标的. .

实现。

11.1.2 施工人员组织计划

根据工程量和施工的难易程度，组织具有实际施工能力的施工队，确定所需具有专业技能的施工人员，采取任务分解式或组合式来进行统一的组织和部署，各机组和职能人员明确各自工作任务和完成时间。

11.1.3 质量控制计划

11.1.3.1 建立质量保证体系和组织机构，明确质量方针和目标。

11.1.3.2 确定和掌握质量检查标准，作好质量检查和控制的一切准备。

11.1.3.3对施工的每一道工序进行跟踪检查和抽查，发现问题及时解决。

11.1.3.4 检查提交给业主的工程质量文件，确保质量目标的实现。

11.1.4 物资、材料供应计划

11.1.4.1编制出施工所需设备、材料名称和数量清单，弄清所需设备、材料的来源和供应方式。

11.1.4.2 进行自购材料的寻价、定货。

11.1.4.3 根据工程计划所需，确定所需要的时间和供货方式。

11.1.4.4 明确设备材料的到场和验收时间，以及运输方式。

11.1.5 进度控制计划

11.1.5.1收集每天进度信息，进行统计，将结果与施工计划进行比较，当发生与计划进度有出入时，适当进行调整。

11.1.5.2 根据施工进度，预测施工总进度目标的实现，必要时修改整个施工进度计划。

11.1.6 应变计划

11.1.6.1 由于难以预料的特殊原因造成施工阶段的工期延误，为确保总工期目标的实现，应采取应变计划措施。

11.1.6.2为确保施工进度计划，储备相应的设备，作为后备力量。

11.1.6.3在施工阶段，提前作好工程所需材料和施工机械配件的储备，在条件允许的情况下，适当加快施工进度，防止不可预料因素对工期的影响。

11.2 合同控制

11.2.1 组织施工管理人员学习和掌握合同文件，深入理解合同文件内容，自觉履行合同文件条款。

11.2.2 严格按照合同条款的要求编制施工组织设计，接管施工现场，并组织施工，重点控制安全、质量和工期、。

11.2.3 认真履行承包商的义务，组织施工队伍完成合同规定的全部工程内容，确保工程质量。

11.2.4 按合同规定的时间和数量递交履约保涵和办理相应的保险手续。

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11.2.5 密切与业主、监理配合，对于工程中出现变更、延误或其它因素，严格按照合同条款协商解决。

11.2.6 施工过程中，作好施工区域地下、地上构筑物以及环境保护工作，遵守当地政府和有关部门的规定。

11.2.7 工程完工后，及时办理工程交工验收手续，并提交所需的技术资料。

11.3 现场控制

11.3.1 施工作业机组沿施工区域布置合理，施工资源配置满足施工要求。

11.3.2 安排好施工先后顺序，保证有足够的施工材料供应。

11.3.3 施工现场设备摆放整齐，做到安全文明施工。

11.3.4 加强对施工设备使用过程中的保养，确保设备机具使用过程中不出现故障。

11.3.5 每天施工结束后，提前安排好第二天的工作内容，保证工程按计划实施。

11.4 施工调度控制

11.4.1 掌握每天的施工信息、作好宏观调控。

11.4.3 协调各施工设备材料的需求量，对于工程急需的设备材料进行必要的内部调动，保证施工计划中关键路径的畅通。

11.4.4 确保施工设备的利用率。

12、雨天施工措施

12.1雨天穿越作业

12.1.1雨天施工上卸钻杆时，及时清理滑道上泥土并注意防滑。

12.1.2雨天施工时，作好防湿防潮工作。

13、降低成本措施

13.1 降低成本

13.1.1 在本工程施工中，我单位采用项目法施工管理的方式，实行项目单独核算，在施工中、管理中要先确定项目的目标成本，然后要横向分解落实到各个环节。

13.1.2 技术部门要积极采取先进合理的施工技术方案，以利于节约费用，降低成本。

14、竣工资料的编制

14.1 我公司将根据业主的要求，按照实际施工情况，真实、直接、详细的编制竣工资料，保证工程资料的完整性。

15、主要经济技术指标

15.1质量合格及优良率

单位工程合格率100%；优良率90%。

15.2安全生产目标

追求零伤害，零污染，零事故，在健康、安全、环境管理方面达到国际同行业水平。

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15.3降低成本指标

本工程计划实现降低成本指标3‰

附:施工图

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