非开挖水平定向钻施工作业指导书(经典干货)

第X节非开挖水平定向钻施工作业指导书

一、编制目的

明确非开挖水平定向钻牵引管道施工作业的具体规定、施工要点和相应的工艺、标准，指导、规范非开挖水平定向钻管道施工。

二、编制依据

水平定向钻管道穿越工程技术规范》(CECS 382：2014)

三、适用范围

适用于各水平定向钻管道穿越施工作业。（本节主要介绍PE管拖拉）四、作业准备

4.1内业准备

4.1.1施工前，熟悉施工图纸，并进行技术交底。

4.1.2施工前进行职工安全教育和交底。

4.2外业准备

4.2.1项目经理部应组织相关人员深入了解设计文件及要求，掌握施工特点及重点。认真做好设计文件中的疏漏或与施工实际条件不适应之处的详细记录及更改建议，以便在工程交底时提交设计单位和建设单位解决。有关交通配合、环境保护、市政设施拆迁及防护等问题，也应在工程交底时提交建设单位解决。

4.2.2施工前应根据施工需要，做如下施工准备：

1、图纸校核：查阅工程施工地点的管线布置情况，并在现场进行校核，在现场找出图纸标示的管线；

2、现场探测：利用地下管线探测仪器对地下管线的分布、位置、走向、管径进行调查探测；

3、联系管线单位：主动联系各管线单位到现场确认和交底。管线调查清楚以后，按照管线顶进的路线描绘地下管线和地下障碍物的布置图；

4、工程地质和水文地质有关资料；

5、气象资料,特别注意降水和冰冻资料；

6、当地环保、职业健康安全、公用设施保护等方面的有关文件；7、工程用地情况，交通运输条件及施工排水条件；

4.2.3施工丈量的内容：

1）核对设想单位提供的永久水准点、控制点，建立临时水准点、轴线桩；

2）测定管道中线、附属构筑物位置，标出地面上定桩，核定与规划桩相应关系，并标出与管线冲突的地上、地下构筑物位置；

3）核对新建高程与既有工程衔接的位置和高程；

4）施工边线，堆土、堆料边界及临时用地规模；

5）施工设置的临时水准点、轴线桩、高程桩，必须经过复核后方可使用，并定期核对。

4.3人员、机械设备准备

4.3.1职员准备：

施工管理人员、技术人员、其他人员配备见下表：

序号

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

职务

项目经理

技术负责人

施工员

质检员

材料员

资料员

造价员

安全员

丈量员

试验员

工班长

修理人员

驾驶员

主要职责

全面负责工程进度、质量、安全，资源配置

协调卖力工程进度、质量、安全，资源配置

负责现场的施工管理、协调

负责现场的施工质量检验

负责现场的材料管理工作

负责现场的资料管理工作

卖力该工程的预决算工作

卖力安全，文明施工出产步伐的落实

卖力现场的各种丈量工作

卖力检测工作

负责工人的领导工作

负责设备维修、保养

卖力机械的驾驶

4.3.2机械准备

施工前对各种机械设备性能做全面的检查。施工主要机械设备一览表如下：序号

1

2

3

4

5

6

机械名称

水平工程钻机

管线仪（穿管器）

电焊机

发电机组

定向探测仪

电热熔机

型号

ZT25

RD3000

3PNL

RD386

20T/50T

数目

2

1

1

2

2

2

单位

台

台

台

台

台

台五、施工工艺及流程

工艺流程：施工准备→施工丈量→基坑开挖→钻机就位→钻液配置→导向钻进→回拉扩孔→焊接管道→回拉管道→闭水试验

5.1施工准备工作

1、地下管线测量：

a．图纸校核：查阅工程施工地点的管线布置情况，并在现场进行校核，在现场找出图纸标示的管线。

b．现场探测：利用地下管线探测仪器对地下管线的分布、位置、走向、管径进行调查探测。

c．联系管线单位：主动联系各管线单位到现场确认和交底。

d．管线调查清楚以后，按照管道顶进的路线描绘地下管线和地下障碍物的布置图。

2、钻杆轨迹设计

根据地下管线布置图设计钻杆的钻进轨迹。

5.2施工丈量

1、平面控制放线

平面控制及放线，依据现有边线，经由进程勘察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，坐标及高程的正确，首先对施工现场内各控制桩加以保护。并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。

施工前经由进程全站仪沿地面上拉管的中心线每3米设置一桩（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，算好桩高程与设想拉管流水面的关系。

2、高程控制

高程控制根据勘测方提供的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，在现场选择固定的地方做临时水准点，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。5.3基坑开挖

每段牵引需要挖掘2个工作坑，包括入口工作坑、出口工作坑。均采用人工、机械结合挖掘，根据需要采用密扣钢板桩支护。2#工作坑开挖尺寸为1.5ｍ宽×6ｍ长、1#接收坑尺寸为1.5ｍ×6ｍ（根据情况可做调整）。工作坑深度根据拉管流水面高程确定。

出口工作坑是回拖时提供排水管入洞工作坑，出口工作坑尺寸和施工办法与入口工作坑相同。为保证工作坑内枯燥和扩孔施工,在工作坑南侧设（4ｍ宽×1.5ｍ长×1.5ｍ深）泥浆沉淀池,并在池底设泥浆泵随时将余外泥浆抽出坑外。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。

人工挖泥进程注意不要损坏人行道的地下管线。

5.4钻机就位

钻机运到现场必需先锚固稳定，钻机如果锚固不稳，将会发生功率损失或者功率作用在机器身上，造成机器和人的伤害。钻机是依赖地锚座和后支承与地基固定的，安置钻机前应先平整场地，根据预先设想的的钻机倾斜角度进行调整，依赖钻灵活力将锚杆打入土中，使后支承和前底座锚与地层固结稳定。

钻机就位后，调整钻机导向杆到略高于设计管位中心高程的位置，水平钻入土中。在导向钻头中安装发射器，通过地面接收器，测得钻头的深度、鸭嘴板的面向角、钻孔顶角、钻头温度和电状况等参数将测得参数与钻孔轨迹进行对比，以便及时纠正。地面接收器具有显示与发射功能，将接收到的孔底信息无线传送至钻机的接收器并显示，操作手根据信号反馈操纵钻机按正确的轨迹钻进。在导向钻孔过程中技术人员根据探测器所发回的信号，判断导向头位置与钻进路线图的偏差，随时调整。并把调整数值记录在“钻进位置”相应的表格中。

为了保证导向头能严格按照操作人员发出的指令前进，需要在管道线路初步布点后对控制点进行加密加细。间隔3m设中线、高程控制点，用木桩做出明显标志，并在桩点周围用混凝土砌出护墩加以保护。控制人员严格按照点位，操纵仪器。

根据以往的施工经验，PE管在孔内拉动的过程中受重力的作用，会发生管道下沉现象。因此在导向钻进的钻进点选择在略高于设计管中线的地方。以减低管道自重对高程的影响。

5.5钻液的配置

钻液的好与坏对于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，更紧张的是可以悬浮和照顾钻屑，使混合后的钻屑成为活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。

为改善泥浆机能，有时要加入适当化学处理剂。烧碱（或纯碱）可增粘、增静切力、调治PH值，投入烧碱量一般为膨润土量的2%。

5.6导向钻进

采用精度为0.1%的导向雷达控制钻进标高，导向标高控制在管中心线位置。钻杆轨迹的第一段是造斜段，控制钻杆的的入射角度和钻头斜面的方向，缓慢给进而不旋转钻头，就能使钻头按设计的造斜段钻进。钻头到达造斜段完成处，接下来的是排水管流水段的钻进。旋转钻头，并提供给进力，钻头就能沿水平直线钻进，由于在钻头位置安装了最先进的探测仪器，在钻进过程中通过地面精密接收仪器，通过接收仪器数据调整钻头角度，使得钻进按照流水线标高路线前进。到达出口工作坑，完成钻孔工序。

一）钻进操作：

1.检查钻机的测量仪器的电源是否充足，不足的更换电池，特别是探头电池更不可马虎。

2.按照丈量仪器使用规范操纵仪器。

3.探头装进探头盒内，打开接收机和同步显示器，转动探头盒检查仪器是否正常。4.把探头盒与钻头接好并连接在钻杆上，开机输送钻进液，检查钻头喷嘴是否畅通。

5.启动机器进行造斜和水平导向钻进。

钻进操作需要注意的事项：

1.钻杆的上、下接头对正，边缓慢给进动力边慢转上扣，不得拧得过紧。2.钻机就位要严格对中，保证钻机平稳、水平钻进。开钻前要认真检查钻杆，发现弯曲要及时调直或更换。

3.钻进速度不宜过快，应根据地层条件公道调定给进力。根据土层类别来确定钻进速度，在松砂层不宜超过3m/min。在硬土层中，钻进速度以钻机不发生跳动为宜。并经常检查钻头磨损程度，发现磨损严峻，及时进行补焊修复。4.造斜顶进时，每次顶进进尺控制在0.5m左右为好，曲线要缓。

5.钻杆内不得进脏物，以免梗塞钻头喷嘴。

6.当机油压力报警指示灯亮时，申明油压不正常，要进行检查。

7.当机油堵塞报警指示灯亮时，要更换机油滤心。

8.改变水泵排量时，先摘开离合器，不得带速换档。

9.当水泵较长工夫不工作的情况下，应将其变速箱挂空挡，后合上离合器，以保持离合器操纵系统中的星散轴承。

10.按规范开动钻机后，不答应马上用全负荷钻进，必需先进行试运转，确定各部分运转正常后，方可开始钻进。

二）钻头位置监测

钻机随机配有一手提式地表导航仪，用以确定钻头在地底的位置，监测钻头是否偏离设想轨迹。在造斜段，钻头每钻进10cm就测一次钻头的位置，在平铺段每隔20cm就监测一次。如果发现偏离轨道，就经由进程调整钻头斜面的方向，进行纠偏。但纠偏不能太急，由于钻杆毕竟具有一定的刚度。应该在几根钻杆内完成纠偏，不能在一根钻杆内完成纠偏，同时也要注意不要纠偏过度。

5.7回拉扩孔

回拉扩孔牵引时，泥浆作用特别重要，孔中缺少泥浆会造成塌孔等意外事故，使导向钻进失去作用并为再次钻进埋下隐患。考虑到地层泥浆较易漏失，泥浆漏失后，孔中缺少泥浆，钻杆及管线与孔壁间的摩擦力增大，导致拉力增大。因此要保持在整个钻进过程中有“返浆”，并根据地质情况的变化及时调整钻液配比以产生的不同泥浆。

5.8管道焊接（电熔焊接）

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。

热熔连接：

a、热熔连接前、后连接工具加热面上的无污物应用洁净棉布擦净。

b、热熔连接加热工夫和加热温度应符合热熔连接工具出产厂和管材、管件出产厂的规定。

c、热熔连接保压冷却时间，不得移动连接件或连接件上不得施加任何外力。d、管道连接前，管材固定在机架上，取下铣刀，闭合卡具，对管子的端面进行铣削，当形成连续的切削时，退出卡具，检查管子两端的间隙（不得大于3mm）。电熔连接面应清洁干净，刮初表面皮。

e、热熔对接连接，两管段应各伸出卡具一定的自由长度，校对连接件，使其在同一轴线上，错边不宜大于壁厚的10%。

f、加热板温度适宜（220±10℃），当指示灯亮时，最好在等10分钟使用，以使整个加热板温度均匀。

g、温度适宜的加热板置于机架上，闭合卡具，并设系统的压力。达到吸热时间后，迅速打开卡具，取下加热板。应避免与熔融的端面发生碰撞。

h、疾速闭合卡具，并在规定工夫内，匀速地将压力调治到工作压力，同时按下冷却工夫按钮。达到冷却工夫后，在按一次冷却工夫按钮，将压力降为零，打开卡具，取下焊好的管子。

i、卸管前一定要将压力降至为零，若移动焊机，应拆下液压软管，并做好接头防尘工作。

j、合格的焊缝应有两翻边，焊道翻卷的管外圆周上，两翻边的形状、大小均匀一致，无气孔、鼓泡和裂纹，两翻边之间的缝隙的根部不低于所焊管子的表面。k、管道连接时，施工现场条件答应时，可在在沟槽长进行焊接，管口应临时堵封。在大风情况下操作，采取保护步伐或调整施工工艺。

5.9回拉管道

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，进行闭水试验。

5.10闭水试验

管道安装以及检查井砌筑完成后，进行闭水试验。闭水试验如未能经由进程，应立即将管内的水抽干，仔细检查渗漏缘故原由，并修补。

六、质量控制要点及常见问题处理

1、管铺设规定要求：

PE管铺设满足排气要求，PE管无向上的折点。水平最大偏差0.2米。纵向垂直最大偏差0.1米。保持管内壁干净，拉管过程中封堵内壁。

2、拉管过程中，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3米校核一次。

3、管道内底高程的复测

管道拉通后，应对管道内底高程进行复合丈量。用钻机将装有探测器的钻头在管道内拉动，试验职员根据探测器发出的信号来确定钻头的深度，颠末换算后即计较出管内底高程。得出的结果和原始控制轨迹高程进行比较，就获得各桩位高程误差数值。

4、质量保证步伐

1）对施工职员进行工程质量意识教育，使职工在施工时按施工操作规程操作施工，确保工程施工质量。

2）当真对现有地势进行勘察，对地下管道的情况有详细的了解。根据地下限有管道状况，在施工前当真进行技术交底，当真编制管道的拉管路线图，在施工进程中当真对找编制的路线图进行拉管。

3）跟踪测量：及时做检测记录，发现偏离拉管线路，及时通知操作人员进行纠偏，确保拉管线路在设计线路的轨迹下到达终点。

4）原材料

把好原材料质量关，各种进场原材料的准用证、出厂合格证、质量证明书应齐全，并加强材料试验、检验工作，不合格材料不得投入使用。

5）关键点控制

管道安装：管道安装应严格控制热熔焊接和电熔焊接的加热工夫、冷却工夫。保证管道的中心及高程正确。上水管道强度、严密性试验：中水管道强度、严密性试验时应逐级加压，并保证试压介质的温度与管道情况温度相近。

6）成品保护

项目部根据施工组织设计要求和工艺、环境等特点，对每道工序都制定具体有效的防护措施，报经项目总工程师审批后，向全体施工人员进行技术交底，并严格实施。根据不同的工序，工程防护可采用设置护栏、标识、树立目标牌或专人看守。每道工序完工经检验合格后，下道工序施工班组应做好工序成品防护工作。

①对定位轴线引桩、标准水准点、高程桩等，挖运时不得碰撞，并经常校核。②基坑（槽）开挖后，应尽量减少对基土的扰动。如基础不能及时施工时，可在基底标高以上留200mm厚士层。

③安装好的管道应及时进行回填，并对其他专业管道施工队施工时派人维护管道交叉点处的安全，以免开槽时破坏已做管道。

7）隐蔽工程：做好施工记录，工序完毕后，及时请甲方、监理人进行验收。七、安全措施

由于施工中的地质情况庞大、距离较远等特点，在施工中必需设置必要的安全保护步伐，主要有：

1、防触电报警系统，一旦地下钻头触及电缆等带电体后，钻机发出触电报警，此时操作手必须坐在座椅上不得离开，以免触电。报警解除后，操作人员方可离开钻机。

2、远距离遥控紧急停机装置，随钻跟踪测量者应时刻保持与钻机操作手的联系，一旦发生意外应及时处置。目前一般采用无线通信联络方式，有时由于受到当时当地环境的影响这种方式己不能应付紧急突发事件。所以在施工中应由随钻跟踪者采用紧急措施停止钻机工作，待处理完后，由后者解除对钻机的后，方可启动钻机。

3、进行详细的工程安全技术交底,每个部位,工序施工前,均进行相应的技术交底,严格按照三级安全技术交底的请求,使各级施工职员清楚把握各工序的安全技术请求请求,以及施工工艺和技术规范,做到心中有数,确保施工进程中的施工安全。4、管线保护

用仪器探测与实际开挖探测相结合摸清管线具体位置，绘制管线分布图。在开挖前参加业主监理组织的管线协调会议。根据管线单位提供的管线情况和实际情况进行有效的管线保护措施。在管线位置设置明显的警示标志。并在该段开挖时，全过程有管理人员旁站指导。在开挖过程中遇到不明管线马上通知上级处理。5、建筑结构物保护措施

施工中需要严格确保管坑和工作井周边的道路路面的稳定，以确保附近房屋建筑结构物的稳定。在施工过程中注意观测管坑和工作井及周围地面的沉降，发现异常情况要及时提出、及时处理，以保安全。

1）对施工范围内和周边房屋建筑物等要进行施工前鉴定，必要时进行支撑或加固。

2）施工进程中对XXX及其支撑进行检测。

3）对确实属于危房的房屋，联系有关房产部门进行有关技术上的鉴定，同时进行住户的临时搬迁。

4）施工前先摸查周边衡宇的层高、结构、地基基础的情况，并有针对性地对以有裂缝进行拍照，采用贴砂纸标识，若砂纸开列，立即停止打拉森钢板装，查明缘故原由消除隐患再连续施工。

6、基坑的安全保护步伐

1）挖出的土方应放置离基坑有一定距离的地方，不得随便堆放在基坑顶，以免减轻土坡压力和阻碍施工。

2）基坑开挖不得超挖，如发现有超挖情况应回填处理，并给予夯实。（3）施工时应注意观察坑缘顶面上有无裂缝，坑壁有无松散、塌落现象发生，确保施工安全。

4）坑缘边留有护道，静载距坑线不少于0.5m，动载不少于1.0m。

7、交通安全

派专人在施工机械调头及作业人员进入施工现场的路上维持交通、设置围栏，禁止非施工车辆及行人在施工内调头或停置。施工范围设置围栏，严禁行人及非施工车辆进入施工现场。在人流密集的地段张贴导向示意牌。

八、环保步伐

一）控制噪声，减少施工机械、施工作业、施工运输车辆特别是夜间施工所造成的对附近居民的影响，进行夜间施工时，采取必要的减噪步伐，同时报经主管部门批准。