水平定向钻进管线铺设工程技术规程

1、福建省工程建设地方标准水平定向钻进管线铺设工程技术规程S t a n d a r d s p e c i f i c a t i o n f o r i n s t a l l i n g p i p e l i n e b y h o r i z o n t a l d i r e c t i o n a l d r i l l i n g(征求意见稿福建省建设厅发布水平定向钻进管线铺设工程技术(简称“定向钻铺管”是当今非开挖铺设各类地下管线行业中的施工方法之一。本规程是根据省建设厅“关于下达2007年建设系统科技计划的通知”(闽建科函20079号文的要求,由福建东辰管道穿越工程有限公司编制

2、而成。在编制过程中,编制组进行了广泛的调查研究,充分征求意见,吸收借鉴国内外工程实践经验,特别是总结了我省近年来的水平定向钻进管线铺设工程经验与科研成果,最后经审查定稿。本规程分7章5个附录。主要内容包括:总则、术语、基本规定、工程勘察、设计、施工和工程质量验收。为提高本规程质量,请各单位在执行过程中,注意收集资料,积累经验,随时将有关意见和建议函告省建设厅科技处(地址:福州市北大路242号,邮编:350001,以供今后修订时参考。编制单位:福建东辰管道穿越工程有限公司主要起草人:陈永茂林圣陵施德卢纯青朱祖梁邱永忠徐东波邱丽芬主审人员:审定人员:1 总则2 术语3 基本规定4 工程勘察4.1

3、一般规定4.2 工程地质勘察4.3 既有地下管线探测4.4 定向钻穿越路由勘察5 工程设计5.1 一般规定5.2 管材5.3 导向孔轨迹设计5.4 工作坑5.5 回拉力计算及定向钻机选择6 工程施工6.1 一般规定6.2 定向钻铺管钻机6.3 定向钻铺管施工6.4 安全施工7 工程质量验收7.1 一般规定7.2 试验与检测7.3 工程竣工验收附录A 福建省岩土的工程分类附录B 福建省常见土层物理力学性质指标附录C 福建省常见岩石物理力学性质指标附录D 探测地下管线的物探方法选择表附录E 导向钻进原始记录本规程用词说明条文说明1 总则1.0.1为加强福建省定向钻铺管设计、施工及质量验收的统一工程

4、标准,做到安全适用、技术先进、经济合理、质量可靠,特制定本规程。1.0.2 本规程适用于福建省定向钻铺管的设计、施工及质量验收。1.0.3定向钻铺管工程应符合国家及地方有关城市规划、土地管理、环境保护等法律法规的规定。1.0.4 定向钻铺管工程的设计、施工及质量验收,除应符合本规程外,尚应符合国家现行的有关强制性标准的规定。凡未注明日期的引用文件,其最新版本适用于本规程。2 术语2.0.1 非开挖技术 Trenchless Technology在不开挖地表的条件下或以最小的地表开挖工作量进行各种中小直径地下管线铺设、更换、修复和定位的施工技术。2.0.2 水平定向钻孔 Horizontal D

5、irectional Drilling利用水平定向钻机以可控钻孔轨迹的施工方法,在不同地层和深度进行钻进,通过导向系统使钻头沿着设计方向(轨迹钻进并到达设计位置出口。2.0.3 起始工作坑 Entry Shaft/Pit为水平定向钻进施工导向孔、扩孔钻进及拉管就位存储、回收泥浆和确定起始入口位置而开挖的工作坑。2.0.4 出口工作坑 Exit Shaft/Pit为回收、储存水平定向钻进施工中排出的泥浆和确定出口位置而开挖的工作坑。2.0.5 穿越 Crossing在地表下避开障碍物进行非开挖铺设管线。2.0.6 钻井泥浆 Drilling Mud指水和膨润土或聚合物的混合物,有时还需加入某些处

6、理剂主要用于钻进施工中的冷却、润滑钻具、护壁和悬浮携带岩屑。2.0.7 导向孔 Pilot Hole利用水平定向钻机,沿设计轨迹施工完成的初始钻孔。2.0.8 导向孔轨迹 Pilot Path导向孔钻进时,导向钻头移动路线的变化位置。2.0.9 入、出土角 Entry/Exit Angle在水平定向钻进,施工过程中钻头进入地层或从地层钻出时,钻杆柱与水平面的夹角。2.0.10 顶角 Pitch Angle钻孔轴线在给定点的切线与通过该点与水平面之间的夹角。2.0.11 方位角 Azimuth Angle钻孔轴线在水平面上的投影或钻孔轴线在给定点上的切线在水平面上的投影与正北方向之间的夹角。2.

7、0.12 导向系统/定位仪Locator/Walkover System提供方位角、顶角及导向孔施工状态等参数的系统。2.0.13 扩孔 Reaming Bore为达到与水平定向钻进管线铺设相适应的孔径,用回扩钻头扩大孔径的施工过程。2.0.14 回拉 Pull Back生产管通过钻杆从钻孔的出土点一侧,沿扩孔后的孔洞,回拉至钻杆入土点一侧的施工过程,亦称拉管就位。2.0.15 生产管 Product Pipe为各种建设目的而铺设的各类永久性地下管线。2.0.16 随钻测量 Measurement While Drilling水平定向钻进导向孔施工过程,连续不断地检测有关钻孔信息的测量技术。3

8、 基本规定3.0.1 工程设计前应进行工程勘察,调查分析施工区域内有关各方面情况,充分掌握现场资料。3.0.2 既有地下管线分布情况应查明。3.0.3 定向钻铺管使用管材通常为钢管、PE管和PVC管等,其材质及性能应符合国家有关现行标准及相应规定。3.0.4 施工中所配制的钻进泥浆应根据地层条件合理使用,并做好环保、安全防护,文明施工。3.0.5 施工时和施工完成后,铺设管线的上覆土层及相邻建筑物不得沉陷、坍塌或隆起,相邻或相交管线及地下构筑物不受损坏。3.0.6 定向钻铺管设计、施工、监理等单位必须具有专业资质。3.0.7 定向钻铺管施工操作人员必须经培训考核合格后,方能上岗操作施工,同时应

9、遵守相应的安全操作技术规程。3.0.8 定向钻铺管工程质量应符合各类地下管线的质量标准。4 工程勘察4.1一般规定4.1.1 定向钻铺管施工前应进行工程勘察。工程勘察应符合岩土工程勘察规范GB50021、岩土工程勘察规范DBJ13-84和城市地下管线探测技术规程CJJ61的规定。4.1.2 工程勘察时,应由建设单位(甲方或业主提供以下相关资料:1管线工程平面图(1:2001:1000;2既有管线地下管网图;3工程技术要求。4.1.3 工程勘察应包括工程地质、水文地质、地形、地貌、地面建(构筑物及既有地下管线探测、管线铺设路由勘察等。4.2工程地质勘察4.2.1 现场踏勘应查明地形、地貌、地面建

10、(构筑物对工程施工的不利条件,应查清水域覆盖面积和深度,应查实有无影响施工的干扰源。4.2.2 定向钻铺管施工应通过工程勘察取得所要穿越地层的详细资料。4.2.3 福建地区岩土的工程分类应符合岩土工程勘察规范GB50021、岩土工程勘察规范DBJ13-84的规定,其中岩土的工程分类见本规程附录A,福建省常见土层物理力学性能指标见本规程附录B;福建省常见岩石物理力学性质指标见本规程附录C。4.2.4 工程勘察报告中,水文地质内容应包括:地下水类型、含水层性质、测定初见水位和稳定水位。当场地存在多层对工程有影响的地下水时,应分层测量地下水位,并查明主要含水层的分布规律,地下水补给和排泄条件,提供设

11、计、施工所需的其他水文地质参数。4.2.5 需要进行岩土试验的项目应根据定向钻施工和所铺设的生产管线的要求来确定,试验项目应按岩土工程勘察规范GB50021、岩土工程勘察规范DBJ13-84的规定执行。4.2.6 勘探取样钻孔的平面钻孔位置和深度应符合下列规定:1勘探孔的位置应在定向钻铺管的穿越线路两侧35m内,勘探孔结束施工后应进行灌浆封孔;2勘探孔数量的确定应按定向钻穿越长度及地层的复杂程度确定。在均质地层上布孔,可沿穿越路由方向进行,孔距50100m;在地质构造复杂且地层不连续的情况下,应加密布孔;3穿越公路、铁路、地表障碍物宜在其两侧布孔,孔数不宜少于2个;穿越河谷、河谷两岸及河床应布

12、置勘探孔,孔数不应少于3个。4一般情况下,勘探孔的深度应在定向钻铺管轨迹以下6m;5勘探孔钻进遇砂层、卵石层时,宜将该层穿透;6 在必须采用降底地下水位进行施工的地域应查清地下含水层的厚度。4.3既有地下管线探测4.3.1 既有地下管线探测,宜遵循下列程序:搜集资料现场踏勘(确定探测方法实地调查(仪器探察、人工探察地下管线图绘制报告书编写成果验收。4.3.2 既有地下管线探测的范围应不小于穿越路由两侧5m,并查明既有地下管线的性质、类型及所在的地下空间位置。4.3.3 既有地下管线的探测方法选用仪器(物探方法探测时,可参照本规程附录D。4.3.4 既有地下管线的探测应符合城市地下管线探测技术规

13、程CJJ61的规定。4.3.5 既有地下管线探测后,应通过地面标志物、检查井、闸门井、人孔、手孔等进行复核。4.4定向钻穿越路由勘察4.4.1 定向钻穿越路由勘察应先进行初步勘察,以判断路由的可行性,最后确定穿越路由。4.4.2 沿穿越路由绘制施工断面图。4.4.3 穿越路由应安全适用、经济合理、技术可行,并明确起、止点位置及长度。4.4.4 穿越路由勘察应遵循下列原则:1输送可燃性介质管线应远离车站、桥梁及重要构筑物;2穿越河流宜选择在河段顺直、水流平缓、河床和坡岸稳定、两岸有足够施工场地的有利位置;3应避开高压电塔、电站、变电站等高压危险区;4 应避开不良地质和不利于施工的地形、地貌;5保

14、护生态环境,少占农田、绿地等。5 工程设计5.1一般规定5.1.1 定向钻铺管工程一般情况下宜按两阶段设计:初步设计和图件设计。5.1.2 对重大的、技术复杂的穿越工程应进行初步设计。初步设计应根据国家现行标准、规范,在充分调查研究基础上,结合管线的使用功能和建设方意见,优化设计方案。5.1.3 定向钻铺管施工图设计应包括下列内容:1 工程概况:项目、地点、内容、主要工程量、计划施工周期;2既有地下管线;3 施工方法、技术工艺;4施工机具及材料;5检验及验收标准。5.1.4 设计文件应提交施工图审查,审查合格后方可使用。5.1.5 设计变更应填写设计变更通知书及变更内容,并经原审图机构审查确认

15、后方可继续实施。5.2管材5.2.1 定向钻铺设钢管应具有足够强度、韧性、良好的焊接性能和抗腐蚀能力。5.2.2 采用泥浆扩孔回拉的钢管,其壁厚应根据埋深、回拉长度和土层条件等确定,钢管最小壁厚可按表5.2.2选用。 注:管径大于630mm,小于1000mm的钢管设计的壁厚由计算确定。5.2.3 定向钻铺设PE管的主要设计标准应满足在给定压力条件下的流量要求和铺设过程中的荷载(摩擦力、弯曲应力、浮力、水动力、张应力等作用的总应力以及回拉力的要求。PE80、PE100管材公称压力SDR值应按表5.2.3选用。表5.2.3 PE80、PE100聚乙烯管材公称压力和标准尺寸 注:SDR指管径与壁厚的

16、比值5.2.4 PE管材的物理力学性能应符合表5.2.4的要求。表5.2.4 PE管材物理力学性能 5.3导向孔轨迹设计5.3.1定向钻导向孔轨迹设计应包括下列内容:1钻孔类型和轨迹形式;2选择造斜点;3确定曲线段的曲率半径;4计算各孔段钻孔轨迹参数。5.3.2定向钻导向孔轨迹宜由斜直线段、曲线段、水平直线段等组成。其设计应根据生产管线技术要求、施工现场条件、施工机械等进行轨迹综合组合。5.3.3定向钻导向孔轨迹设计可采用作图法或计算法确定。1 作图法:入、出土角和曲线段的确定可按图 5.3.3进行。 2L2R2L3R1L11第二曲线段直线段第一曲线段图5.3.3 一般形式的导向孔轨迹设计图图

17、中:1入土角2出土角A入土点D出土点B第一曲线段和直线段轨迹变化点C直线段和第二曲线段轨迹变化点h 轨迹(铺管深度L 1+ L 2+L 3定向钻铺管水平长度2 计算法:入、出口角和曲线段的计算可按本规程图 5.3.3及下列公式计算。L 1=h 2(1-R h1=2arctghR h-12L 3=h 2(2-R h2=2arctghR h -225.3.4 入土角应符合下列条件:1 入土角应根据机具设备性能确定;2 入土角应根据施工场地条件确定;3 入土角应根据穿越路由上既有地下管线(构筑物的分布情况确定;4 入土角(点距穿越障碍物起点的距离应能完成造斜段的钻进;5 入土角(点应能达到铺管深度要

18、求;6 入土角宜为80200。5.3.5 出土角应根据定向钻铺设管线类型、材质、管径确定:1 小直径钢管的出土角宜为00150;2 铺设较大管径的钢管第二曲线段轨迹变化点C ,宜选择在下管工作坑内。在场地条件满足情况下,第二曲线段应在下管工作坑内,可按图5.3.5选用;下管工作坑替代第二造斜段图5.3.5 铺设较大管径钢管轨迹设计图3 PE管、PVC管的出土角宜在00200。5.3.6在地面上采用始钻式钻机钻进导向孔时,第一直线段轨迹应是入土角的斜直线段,该段最小距离不应小于一根钻杆长度;大型设备该段距离不宜小于10m。5.3.7定向钻穿越公路、铁路、河流、地面建筑物时,最小覆土深度应符合专业

19、规范要求;当专业规范无特殊要求时,最小覆土深度应符合表5.3.7的规定。表5.3.7 最小覆土深度 注:最小覆土深度还应必须大于生产管管径56倍以上。5.3.8 定向钻铺设的管线与建筑物或既有地下管线的距离应符合下列规定:1 铺设在建筑物基础以上时,与建筑物基础的水平净距不得小于1.5m ;2 铺设在建筑物基础以下时,与建筑物基础的水平净距必须在持力层扩散角范围以外,尚应考虑土层扰动后的变化,扩散角不得小于450;3 在建筑物基础下铺设管线时,必须经过验算后确定深度;4 与既有地下管线水平铺设时,200mm 以上的管线,净距应为最大扩孔径的2倍以上;200mm 以下的管线,净距不得小于0.6m

20、 ;5 从既有地下管线上部交叉铺设时,垂直净距应大于0.6m ;6 从既有地下管线下部交叉铺设时,垂直净距应符合下列要求:1粘性土地层应大于扩孔直径的1倍;2粉土地层应大于扩孔直径的1.5倍;3砂土地层应大于扩孔直径的2倍;4小直径管道(<110mm 垂直净距不得小于0.5m 。7 遇可燃性管道和特殊管线及弯曲孔段应考虑加大水平和垂直净距。若达不到上述距离时,应增设有效的技术安全防护措施。5.3.9 定向钻铺设钢管最小允许曲率半径应采用公式(5.3.9计算,也可用不小于1200D 估算。R min =206D 2K S (式5.3.9式中:R min -最小曲率半径(m 206-常数(M

21、pa ·m D -钢管外径(mm S -安全系数,一般取12K 2-钢管屈服极限(Mpa 5.3.10 定向钻铺设PE 管的最小允许曲率半径可采用公式(5.3.10计算:=2H ED (式5.3.10 式中:-曲率半径(cm E -弹性模数(Mpa D H -管外径(cm -弯曲应力(Mpa 铺设PE 管时,钻孔轨迹的曲率半径应同时满足钻杆的曲率半径。5.3.11 钻杆的曲率半径应由钻杆的弯曲强度值确定。根据工程实践经验,一般情况下钻杆弯曲半径为1200D 以上(D 为钻杆外径。5.4 工作坑5.4.1 定向钻铺管应根据场地条件、管线类型、管径、材质、埋深、地质条件、既有地下管线分布

22、情况及定向钻施工的设计参数确定工作坑的形状、大小和深度。5.4.2 工作坑支护形式分有钢板桩、钢筋混凝土排桩、喷锚支护及放坡支护等,支护方法和适用条件可按表5.4.2选用。表5.4.2 工作坑支护方法和适用条件 注:1、工作坑距建筑物较近,应采取特殊措施;2、采用的支护方式,其整体刚度、稳定性和支撑强度必须通过验算;施工时应进行全过程位移观测;3、工作坑内降水方法,根据水文地质条件确定;4、放坡施工的工作坑,坡顶必须无荷载,余土应弃在2m 以外;5、工作坑支护方式应符合建筑基坑支护技术规程JGJ120中的有关规定要求。5.5 回拉力计算及定向钻机选择5.5.1 定向钻回拉力宜按公式(5.5.1

23、计算:F 拉=Lf 【4D 2泥-d 1(D-1】+K 粘DL (式5.5.1 式中:F 拉-计算的拉力(t L -穿越长度(m f -摩擦系数,0.10.3D -生产管直径(m 泥-泥浆密度(t/m 31-生产管壁厚(m K 粘 -粘滞系数,0.010.035.5.2 定向钻机宜根据式5.5.1计算值的1.53倍来选择。6 工程施工6.1一般规定6.1.1 定向钻铺管施工应符合设计要求,技术措施安全可行、减少环境污染、不破坏相邻管线与建筑物。6.1.2 定向钻铺管施工前,应制订施工组织设计或专项施工方案,并做好技术交底。6.1.3 材料进场时,应进行质量检验,并附有质量证明合格文件。6.2定

24、向钻铺管钻机6.2.1 定向钻铺管钻机分类和技术性能可按表6.2.1选用。表6.2.1 定向钻机分类及其技术性能 6.3定向钻铺管施工6.3.1 定向钻铺管施工设备安装应符合下列条件:1设备应安装在生产管中心线延伸的起始位置;2调整机架方位应符合设计钻孔轴线;3 按设计入土角调整机架倾斜角度;4钻机定位后,应用锚杆锚固。土层坚硬且干燥可适用直锚杆;土层松散可采用砼基础或沉箱螺旋锚杆锚固定位。6.3.2 导向系统配置应根据机型、穿越障碍物类型、探测深度及现场测量条件等选用,使用前应符合以下要求:1 操作人员应熟悉仪器性能、适用范围、操作方法;2导向仪应定期进行计量鉴定。施工前尚应进行现场校准,合

25、格后方能使用。6.3.3 孔底钻具组合应按采用导向系统、土层条件、穿越深度等要求确定;孔底钻具组合形式可参照表6.3.3选用。 6.3.4 导向钻头类型和尺寸应按岩土类型、岩土层造斜能力、造斜配套工具等要求确定钻头类型和尺寸,可参照表6.3.4选用。表6.3.4 钻头类型和尺寸 6.3.5钻杆使用应符合下列要求:1向钻钻杆机械性能主要是强度和扭矩,其规格、型号应符合孔底钻具工作扭矩、钻机顶力及回拉生产管时总拉力要求;2 钻杆曲率半径应不小于钻杆外径1200倍;3钻杆丝扣应保持洁净,旋扣前应涂上丝扣油;4弯曲和损伤钻杆不能使用,钻杆内应避免杂物进入。6.3.6导向孔施工应符合下列要求:1钻机开启

26、后应进行试运转,确定机具各部分都运作正常后方可钻进;2 第一根钻杆入土钻进时,应轻压慢转稳定入土位置,符合设计入土角后方可实施钻进;3导向孔钻进时,造斜段测量计算频率一般情况每0.51.0m/次,直线段测量计算频率一般每根钻杆一次;测量参数应符合设计轨迹要求,且应按下列要求进行数据记录:1采用手提步履式导向仪钻孔轨迹测量方法的现场记录内容,应符合附录E要求,并按记录绘制钻孔轨迹剖面图。2采用有缆式导向系统钻孔轨迹测量,钻孔轨迹监视和调控应随时观察计算机处理的随钻数据,且应进行采集。4 曲线段钻进时,应按地层条件调整推进力,避免钻杆发生过度弯曲;5造斜段顶进时,一次顶进长度宜小于0.51.0m,

27、同时应观察延伸长度顶角变量,顶角变量应符合钻杆极限弯曲强度要求,采取分段施钻,使延伸长度顶角应变化均匀;6 导向孔相邻两测量点之间轨迹偏离误差不得大于终孔孔径,发现偏离误差应及时纠偏。6.3.7终孔孔径应为设计铺设生产管径的1.21.5倍,终孔孔径可按表6.3.7表选用。表6.3.7 生产管径和终孔孔径的关系 6.3.8 扩孔钻头(扩孔器小眼孔正常喷浆时,方能开始扩孔,严禁干扩。6.3.9 按配套扩孔钻头由小到大逐级扩孔。中、大型钻机在松软土层中扩孔,可跨越一级钻头直径扩孔。6.3.10 扩孔钻头类型选择可参照表6.3.10选用。表6.3.10 扩孔钻头适用的地层 6.3.11 扩孔中出现钻机

28、扭矩、拉力异常时,应进行“洗孔”。6.3.12 回拉生产管进入钻孔时入孔角应和导向孔钻杆出土角一致,回拉作业应连续进行。6.3.13 应根据地形地貌及铺管长度、材质、管径等因素,确定是否需要开挖发送沟(道或设置钢托架。管径大于1m时,宜进行回拉时浮力控制。管材环刚度不足,可采用加大管内气压以增加环刚度,并匀速拉管,避免出现孔内瞬间真空现象,造成孔内坍塌。6.3.14 拉管就位后,应对生产管两端进行封堵,避免异物进入管内。完成连接、实验和检测后,应及时清理现场泥浆、渣土及废弃物,并按要求回填压实工作坑。6.3.15 定向钻进应按不同地层条件配制泥浆,泥浆性能指标应符合下列要求:1泥浆粘度应能确保

29、孔壁稳定,并能将钻屑携带到地表。泥浆粘度可参照表6.3.15选用。表6.3.15泥浆粘度表 2泥浆PH值控制在810;3定向钻进在砂土和卵砾石中施工,配制泥浆应加入适量润滑剂;4定向钻进施工过程应保持稳定的泥浆环流;5泥浆应在专用搅拌容器或搅拌池中配制,从钻孔内返出的泥浆应符合下列处理要求:1经沉淀池或泥浆净化设备处理后再利用;2废弃泥浆应妥善处置。6 定向钻施工应根据施工阶段选择泥浆压力和流量。6.4安全施工6.4.1 进入施工现场生产人员必须进行安全培训教育,并了解施工现场地下设施和高空设施的位置和类型,做好危险源辨识,消除事故隐患。6.4.2 建立健全安全制度,认真检查,监督执行。6.4

30、.3 在高压电线、易燃、易爆及重要设施附近施工时,应取得相关主管部门的配合和支持,采取相应的安全防护措施,确保施工安全。6.4.4 穿越城市道路、公路、铁路、河流时,制定有效防护措施,并应派专人负责看护和指挥交通。6.4.5 施工场地应设置安全警示屏障,避免非施工人员进入现场,施工用电应设置漏电保护和防雷接地措施。6.4.6 施工人员应着装安全标志服,佩戴安全帽、手套、工作鞋及防护口罩等劳保品。6.4.7 夜间施工应安装有效的照明设备和耀眼的现场装置。6.4.8 现场施工各岗位人员必须保持良好的工作联系,用对讲机或其他通信方式联系工作时,信号不清晰时不得随意判定信号内容。6.4.9 钻机设备放

31、置在边坡上施工,应采取措施防止滑落、翻倒,雨天施工时应有防滑措施。6.4.10 生产管的焊(连接过程应遵守相应的安全制度。6.4.11 施工现场应具有消防措施和设备。7 工程质量验收7.1一般规定7.1.1 施工单位应由质检人员对工程质量进行检验,由建设单位、监理机构应对工程质量进行监督和检查。7.1.2 生产管材应符合下列要求:1应有产品合格、技术质量证明文件;2 外观无缺陷、裂纹、弯曲、变形;3 材质的物理性能应符合国家现行有关标准规定;4焊接材料和焊接设备应符合设计要求。当设计无要求时,焊接材料和焊接设备应与选用管材相匹配。7.1.3 铺设后管线纵、横断面位置应符合设计要求。7.1.4

32、定向钻铺设不同生产管类型,应按符合相应管道的要求进行验收。7.2试验与检测7.2.1 复测导向钻孔起迄点的平面位置和高程。7.2.2 导向孔轨迹测量应采用导向仪随钻测控深度、顶角、方位角、工具面向角等基本参数。7.2.3 实钻导向孔轨迹应符合设计轨迹要求,偏差应在设计允许范围内。7.2.4 配制泥浆现场检测应包括下列内容:1采用PH值试纸检测配浆用水的PH值;2采用泥浆密度计或泥浆密度秤检测泥浆密度;3采用马氏漏斗检测泥浆粘度;4 采用气压式失水仪检测泥浆失水量。7.2.5 钢管焊缝质量应符合现场设备工业管道焊接工程及验收规范GB50236的有关规定。7.2.6 PE管连接的质量应符合相关技术

33、标准的规定。7.2.7 根据定向钻铺设的生产管类型,应按相应的检验方法进行质量验收。1铺设通信管和电力管(管内径98mm的工程,宜选用定径(长试通棒检测验收:1定径试通棒可选用木质或铁质材料制作;2定径试通棒的直径可用D为1.25d确定,其中D-生产管的公称内径,d-试通棒直径;3定径试通棒长度为0.45m。2 铺设通信管和电力管(管内径<98mm的工程,宜选常用的玻璃钢质制成的通管器检测验收,通管径直径为15mm;3 铺设给水、排水管道工程检测验收,轴线偏差小于±100mm、管内底高程偏差小于±50mm。管道严密性试验和允许渗水量应按给水排水管道工程施工及验收规范G

34、B50268执行;4铺设城镇燃气管工程检测验收应按城镇燃气输配工程施工及验收规范CJJ3-2005执行;5 铺设油气长输管道工程检测验收应按油气长输管道工程施工及验收规范GB50369执行;6铺设城镇供热管道工程检测验收,应按城镇供热管网工程施工及验收规范CJJ28-2004执行。7.3工程竣工验收7.3.1 工程竣工验收应在施工单位自检合格后进行,由建设、勘察、设计、监理、施工等单位共同参与完成。7.3.2 竣工验收前,施工单位应编制竣工报告,其内容包括:1 工程概况、工程项目、工程设计要求、具体工程量、开工及竣工日期;2工程地理位置、工程地质水文条件及原地下管线分布情况;3施工方法及主要施

35、工机具;4施工工艺及施工过程质量控制;5检验程序、内容及质量评定;6 结论与建议;7 竣工图:平面图、纵横剖面图及其他附图。7.3.3 竣工后工程文件及施工记录(管材资料、图纸会审、技术交底或洽商记录、设计变更通知书、隐蔽工程签证记录、预(决算书、施工组织设计、竣工资料、工程合同书等的归档管理,建立定向钻铺管信息库。7.3.4 工程竣工后应进行质量跟踪。附录A 福建省岩土工程分类 附录B 福建省常见土层物理力学性能指标B.0.1本指标一览表仅供参考,不得作为岩土工勘察成果直接提供作为设计依据。 注:抗剪强度指标按固结时间为一小时的直剪强度乘以0.8计。 注:1、本表不包括福建省第三类内陆型软土

36、指标;2、抗剪强度指标的试验方法为固结快剪。 注:本表仅适用于一般工程,应同时进行地基变形验算。缺乏经验地区,必须有可靠的试验对比或实际工程验证。附录C 福建省常见岩石物理力学性质指标 注:表中所列数值系为中-微风化岩石的试验结果统计值。福建省常见岩石物理力学性质指标一览表仅供参考,不得作为岩土工程勘察成果直接提供作为设计依据。附录D 探测地下管线的物探方法选择表 续表 附录E 导向钻进原始纪录 导航员:记录:司钻:本规程用词说明一、本规程条文中严格程度的用词说明如下:(1表示很严格,非这样做不可的用词:正面词采用“必须”,反面词采用“严禁”。(2表示严格,在正常情况下均这样做的用词:正面词一

37、般采用“应”,反面词一般采用“不应”或“不得”。(3表示稍有选择,在条件许可时首先应这样做的用词:正面词一般采用“宜”或“可”,反面词一般采用“不宜”或“不可”。二、条文中指明必须按指定的标准、规范或其他有关规定执行的写法为“应按执行”或“应符合要求”。福建省工程建设地方标准建设部备案号:水平定向钻进管线铺设工程技术规程S t a n d a r d s p e c i f i c a t i o n f o r i n s t a l l i n gp i p e l i n e b y h o r i z o n t a l d i r e c t i o n a l d r i l l

38、i n g条文说明1 总则1.0.1各类地下管线是城市和国家基本建设的重要组成部门。传统方法铺设地下管线采用开挖沟槽铺设,这种施工方法对道路交通影响很大,给人们生活带来极大的不便,同时开挖沟槽铺设导致的社会、交通、环境保护问题愈来愈受到人们的关注,城市限制开挖施工的法规也陆续出台。定向钻铺管技术可解决开挖铺管所无法解决的一系列难题,在穿越水域、铁路、公路等条件下,定向钻铺管技术更能显示出优越性和科学性。作为“非开挖”铺管的重要手段之一的定向钻铺设各类地下管线施工技术,是地下管线施工方法的一次重大改革。从某种意义上讲,它是标志着经济发展、现代文化水平及科学技术发展到一定程度的产物。因此,充分利用

39、定向钻铺管技术进行各类地下管线铺设,是提高工程质量、文明施工、安全适用和经济技术合理是造福于民的重要体现,有必要编制福建省适用的水平定向钻进管线铺设工程技术规程。1.0.2 规定了本规程的适用范围。1.0.3定向钻铺管工程应遵守国家及地方的有关法律和法规的相关规定。1.0.4定向钻铺管施工全过程,除符合本规程规定外,还必须符合国家现行的有关强制性标准的规定。2 术语2.0.1 非开挖技术 Trenchless Technology在不开挖地表的条件下或以最小的地表开挖工作量进行各种中小直径地下管线铺设、更换、修复和定位的施工技术。2.0.2 水平定向钻孔 Horizontal Directio

40、nal Drilling利用水平定向钻机以可控钻孔轨迹的施工方法,在不同地层和深度进行钻进,通过导向系统使钻头沿着设计方向(轨迹钻进并到达设计位置出口。2.0.3 起始工作坑 Entry Shaft/Pit为水平定向钻进施工导向孔、扩孔钻进及拉管就位存储、回收泥浆和确定起始入口位置而开挖的工作坑。2.0.4 出口工作坑 Exit Shaft/Pit为回收、储存水平定向钻进施工中排出的泥浆和确定出口位置而开挖的工作坑。2.0.5 穿越 Crossing在地表下避开障碍物进行非开挖铺设管线。2.0.6 钻井泥浆 Drilling Mud指水和膨润土或聚合物的混合物,有时还需加入某些处理剂主要用于钻

41、进施工中的冷却、润滑钻具、护壁和悬浮携带岩屑。2.0.7 导向孔 Pilot Hole利用水平定向钻机,沿设计轨迹施工完成的初始钻孔。2.0.8 导向孔轨迹 Pilot Path导向孔钻进时,导向钻头移动路线的变化位置。2.0.9 入、出土角 Entry/Exit Angle在水平定向钻进,施工过程中钻头进入地层或从地层钻出时,钻杆柱与水平面的夹角。2.0.10 顶角 Pitch Angle钻孔轴线在给定点的切线与通过该点与水平面之间的夹角。2.0.11 方位角 Azimuth Angle钻孔轴线在水平面上的投影或钻孔轴线在给定点上的切线在水平面上的投影与正北方向之间的夹角。2.0.12 导向

42、系统/定位仪Locator/Walkover System提供方位角、顶角及导向孔施工状态等参数的系统。2.0.13 扩孔 Reaming Bore为达到与水平定向钻进管线铺设相适应的孔径,用回扩钻头扩大孔径的施工过程。2.0.14 回拉 Pull Back生产管通过钻杆从钻孔的出土点一侧,沿扩孔后的孔洞,回拉至钻杆入土点一侧的施工过程,亦称拉管就位。2.0.15 生产管 Product Pipe为各种建设目的而铺设的各类永久性地下管线。2.0.16 随钻测量 Measurement While Drilling水平定向钻进导向孔施工过程,连续不断地检测有关钻孔信息的测量技术。3 基本规定3.

43、0.13.0.2 定向钻铺管工程应严格执行现行的国家基本建设程序。勘察工作是为设计和施工提供可行性依据。查明施工地段既有地下管线是为施工安全做保障。3.0.3 定向钻铺管对使用的管材材质有严格要求,因此使用的管材质量应符合国家有关现行标准及相关规定。3.0.4 泥浆被称为定向钻施工的“血液”。根据不同的地层条件,有针对性配制泥浆。施工过程中泥浆性能应随时监控和调整。泥浆的粘度、配浆用水的PH值及某些添加剂,应随着工程情况变化,随时加以改进、调整,所配制的泥浆应符合环保要求,安全防护,文明施工。3.0.5 定向钻铺设地下管线为市政设施的一部分。施工场地的周围地表、楼群、桥梁、公路、铁路、地下人防

44、及其他地下管线等建筑物不能受到损坏。工程设计和施工都必须围绕着保证原建筑物安全的情况下进行。3.0.63.0.7 定向钻铺管是一个技术含量比较高的行业,所以对设计、施工、监理等单位的资质必须有严格的要求。对施工操作人员也必须有严格的要求。3.0.8 规定定向钻铺管工程的质量标准。4 工程勘察4.1一般规定4.1.1 先勘察后设计是工程必须遵守的程序,了解地层条件和地下埋设物的分布情况极为重要。同时,勘察工作也是保障施工安全和环境保护的需要,并关系到施工方法和设备的选择。工程勘察应符合国家和地方现行的有关强制标准的规定。4.1.2 本条规定了建设单位在委托任务或在招标文件中应提供的相应资料。4.

45、1.3 本条规定了水平定向钻施工工程勘察的具体内容。4.2工程地质勘察4.2.1 现场踏勘的主要任务:了解施工场地地面建筑物的功能、基础类型、规格尺寸、区域环境和植被及地形变化;交通状况,施工进退场道路;了解水域覆盖面积、深度变化;查看高空及地表有无强磁场干扰及通过地面窨井,查找可能存在的干扰源等。4.2.2 地层资料(地质和水文直接影响到工程的施工。工程勘察的目的是在水平和垂直方向上了解地层条件。方法有:1 间接勘察,如对比相邻或相近的地层,查阅地质图;2 直接勘察,如钻探取样、地球物理勘探、原位测试等。钻探取样是基础、是先导性工作,工程设计和施工方案的选择,很大程度上依赖于钻探资料。4.2

46、.3 福建地区地表浅部岩土层情况复杂。岩土勘察的结果应符合岩土工程勘察规范GB50021和岩土工程勘察规范DBJ13-84的相关要求。在现场肉眼鉴定描述的基础上,结合室内试验结果综合确定岩土分类和命名。4.2.4 本条规定了水文地质勘察内容,并提出工程勘察报告中水文地质勘察必须完成的具体事项和任务。4.2.5 一般情况下,应测试土的分类指标和物理性质指标;基坑有降水设计要求时,做渗透试验;地下水对管材具有腐蚀性时,应进行地下水的腐蚀性评价。4.2.6 本条规定了在常规情况下,对勘探取样钻孔的平面位置和深度要求。如遇地层断裂构造发育、地层变化频繁和出现大量砾石、卵石、漂石时,应加密勘探取样钻孔的

47、水平间距和勘探深度,孔距加密、孔深加大对业主、建设、设计、施工都是有利的。4.3既有地下管线探测4.3.1 现场探测地下管线时,必须搜集和整理施工区域内既有地下管线的全部资料。其目的:1 评价资料的可信度和可利用程度;2 分析施工区域既有地下管线分布情况,地球物理条件及各种可能存在的干扰因素;3 核查各测量控制点的位置;4 需要用物探方法探查既有地下管线时,应遵循:1从已知到未知、从简单到复杂;2选择轻便、快捷、安全、成本低、效果好的物探方法;3地下管线复杂,应采用综合物探方法,提高分辨率。在地下管线数据处理工作结束后,将成果编制成图,必要时,还应组织有关人员对成果进行验收。4.3.2 本条规

48、定了地下管线所需要的探测范围,并需要明确原地下管线的性质、类型和空间位置。4.3.3 探测地下管线方法多种多样。附录D是探测地下管线的物探方法的选择表,介绍了各种探测方法的基本原理、特点和适用范围。4.3.4 严格遵守城市地下管线探测技术规程CJJ61的规定,认真仔细探测避免定向钻施工时损伤既有地下管线。4.3.5 无论采用哪一种探测方法,既有地下管线都应在地面标志物、检查井、闸门井、仪表井、人孔、手孔中得到复核。4.4定向钻穿越路由勘察4.4.1 定向钻穿越路由勘察包括选线和定线。应经过初步勘察,判断路由的可行性。初步勘察是收集资料和现场踏勘,进行工程地质的初步调查,对拟选线路方案的岩土工程

49、条件作出初步评价;而后进入定线勘察阶段,查明沿线工程地质、水文地质条件及环境对金属管道的腐蚀程度,提出设计参数,确定穿越线路。4.4.2 确定穿越路由后,精确测量有关数据,绘制施工基本图件断面图。断面图内容应有:穿越线路上的地表起伏线、导向钻孔的出、入土角(点、导向孔轨迹、穿越线路上曲线段和水平段的水平距离、穿越最低深度、地层情况、地下管线、障碍物的分布情况、曲线段的曲率半径及穿越线路的方位角等。4.4.3 优化穿越线路,在场地条件允许的情况下,应直线且垂直穿越障碍物,减少地下占用空间;在有利轨迹设计、施工的情况下降低工程造价。4.4.4 本条规定了穿越路由勘察应遵守的原则。5 工程设计5.1

50、一般规定5.1.1 按照工程建设程序要求,定向钻铺管工程一般按两阶段进行设计。初步设计应在勘测调查资料的基础上,针对地形、地貌、地质、水文、气象、地震等条件,考虑到使用和施工条件进行多方案的技术比较,被推荐的方案符合安全、适用、经济的要求。施工图设计应有业主对初步设计的审批文件,设计的方案应具有强度、稳定性和耐久性的规定,并符合环保要求。其内容应满足以下几方面的要求:1 建设项目总体设计、规划标准;2 采用定向钻铺设管线的适用性、安全性和经济性;3 采用定向钻铺设管线的具体施工技术要求;4 创造优良施工环境,提高质量,确保施工安全措施,最大限度减少环境污染,合理利用城市地下资源。5.1.2 本

51、条规定了初步设计的标准。审阅定向钻铺管工程项目和施工场地的所有资料,分析研究现有构筑设施、地形、地貌及开展一些相关的工作。施工安全不可忽视,应放在首位。依据生产管类型、使用目的、技术要求,确定设备机具能力和施工方法,使工程顺利进行。做到环境保护、文明施工,确定合理的经济指标。5.1.3 本条规定了施工图设计的内容及基本设计依据,编制施工图件,确定施工方法、施工周期及工程质量检验与验收标准。5.1.4 定向钻铺管施工设计应服从工程项目总体规划设计要求。施工图件及相关技术内容的综合会审,是保证工程统一管理的重要措施。5.1.5 本条规定了定向钻施工过程中未经原审图机构同意,不得对工程原设计进行变更

52、。遇下列情况,施工单位应提出工程设计变更:1 遇到特殊的物体或地层,无法照原设计方案施工;2 遇到复杂地层,扩孔或铺管施工会危及施工安全;3 泥浆全部或部分漏失,不能维持孔壁或给环境造成污染;4 施工地层存在有害气体或遇高温度的地下水;5 其他影响施工的特殊情况。5.2管材5.2.1 定向钻铺设直径在1.0米以内的钢管多采用一定厚度的钢板先卷成圆筒,然后再焊接成型,最后再作圆。也可采用成品的有缝或无缝钢管。有缝钢管大多是螺旋焊缝,成本低、质量可靠。钢管的强度主要指钢管产品公称最低屈服强度;韧性是指钢管材塑性变形和断裂过程中吸收的能量;可焊性是指钢材在一定的焊接工艺条件下,施焊和取得优质焊缝的难易程度;对管道抗腐蚀能力应有相应的要求。5.2.2 选择钢管壁厚与其铺设深度和回拉长度有关。若埋设较浅时,管材壁厚可适当薄一些;若埋设较深,管材受土的压力较大,容易产生变形,管材壁厚应适当厚一些,以确保使用过程中有足够刚度。选材时可参照经验公式D/T<50选