穿越高速公路顶管专项施工方案

目 录

一、 编制依据 . .......................................... 1 二、 工程概况 . .......................................... 1 三、工作内容及范围 ...................................... 1 四、主要施工准备 ........................................ 1 五、施工步骤方法 ........................................ 4 六、技术措施 . ........................................... 8 七、施工质量保证措施 .................................... 9 八、安全技术措施 ....................................... 10 九、环境保护措施及文明施工 ............................. 11 十、应急方案 . .......................................... 12 十一、安全评估分析 ..................................... 14 附：顶管平面图及剖面图

一、编制依据

1.XX（电缆电气）设计图纸；

2.XX （电缆土建）设计图纸； 3. 国家现行有关电力法律法规； 4. 《建筑施工安全检查标准》；

5. 顶管施工规范、施工技术规程、质量评定标准与验收办法； 6.国家电网公司有关文明施工安全标准化现场管理规定；

7.国家电网公司IS09002质量手册、程序控制文件及作业指导书； 8.《城市电力电缆线路设计技术规定》DL/T5221-2005； 9.《城市工程管线综合规划规范》GB 50289-98。 二、工程概况

本工程为XX 线路工程，建设单位是XX ，设计单位是XX ，监理单位是XX ，施工单位是XX 。其施工路径由XX 至XX ，线路路径总长度XX 米，路径坐标点XX 路段需穿过XX 高速公路XX 处。根据设计要求，线路通过XX 高速，考虑安全因素，决定采用顶管穿越高速公路的方法敷设电缆，顶管采用4*MPP-D200*15管、1*MPP-D110*11管，穿越跨度约为140米，深度为12米。 三、工作内容及范围

工作地段为XX 高速公路XX 两侧30米以外建立工作井，并进行顶管施工。顶管为电力电缆线路保护管，在穿越路段管上距公路砼基12米，管材选用MPP 管，管径MPP-D200、MPP-D110，顶管长度约为140m 。

主要工作量：

MPP-D200×4+ MPP-D110×1孔 每孔长约140m 工作井：5.66m ×1.25m ×1.60m 一座 接收井：4.617m ×1.25m ×1.60m 一座 计划工期，从进场日期起30个工日。 四、主要施工准备

1、施工组织与管理

根据本工程的实际情况，我公司成立定向钻穿越施工项目部，负责该工程的施工作业。

工程项目管理组织及岗位责任框图

施工人员组织表

2、施工平面图（见附图1）

a. 施工用电需求，根据现场实际情况，采用发电机或接市电； b. 施工用水、生活用水根据现场情况就近取水；

c. 临时排污：由于施工场地为郊区，施工污水、泥浆采用专用运输车运到指

定地点排放。 3、材料准备

本工程采用定向钻方式铺管，由于水平定向钻铺管工程为连续施工，工程开工前，管材、焊材、各种材料提前到场。 4、设备准备

本项目顶管施工采用连云港黄海机械厂生产的FDP-25型水平定向钻机。该设备质量可靠，自动化程度高，操作方便。准备了美国DCI 公司生产的月蚀无线控向仪。

钻机及主要配套机具见下表：

五、施工步骤方法

1、施工流程

2、主要施工工序 （1）测量定位放线

根据施工图要求的管道轴线放出钻机安装位置线、管道两端的具体轴线位置及标高；在路面上放出轴线及标高，设计详细的导向数据。

a. 根据施工图要求的入土点、出土点放出钻机的安装位置线、入土点、出土点的具体位置及表高；在入土点、出土点间轴线上每搁10m 放出桩位及标高。 b. 放线入土点、出土点位置左右偏差不超过20mm ，沿管线轴方向误差不超过40mm ，并做出明显标记。从出土点到回拖管线路必须保持直线。

c. 测量放线过程中做好各项记录，包括控制桩测量（复测）记录，转角处理方式记录、放线加桩记录。 （2）管线复测

施工地点位于厚街镇，为了防止意外，首先对施工区域进行地下障碍物及管线复测，以确保下步顺利施工。主要采用现场管线调查对地下金属和非金属管道进行复测，把管线种类、埋深、管材标示在现场和图纸上。根据现场管线资料调整管道轨迹，确定定向钻穿越剖面图，确保提前避开地下障碍物及管线。 （3）场地准备

根据现场测量放线及管线复测结果确定的最终施工图对出入点进行按有关文明施工要求围护，清理平整场地，钻机场地进行硬化。 3、定向钻穿越施工方案 （1）钻机就位和调试 a. 钻机及配套设备就位

按施工布置图及规范要求将钻机及附属配套设备固定在预定位置。钻机方向必须跟管道轴线方向一致，左右误差不超过30mm ，钻机入土角调整到合适位置。 b.泥浆配置

泥浆是定向穿越中的关键因素，定向钻穿越施工要求泥浆的性能高，泥浆的性能主要有失水以及润滑的性能。根据施工检验，我们采取以下措施：

● 按照事先确定好的泥浆配比用一级硼润土加上泥浆添加剂，配出合乎要

求的泥浆。

● 使用的泥浆添加剂有：将失水剂、提粘剂和防塌剂等。所添加剂符合环

保。

● 为了确保泥浆的性能，使硼润土有足够的水化时间，在用量不改变的情

况下，采取两套泥浆贮存罐，延长循环周期的措施。

根据地质土层的不同，泥浆的配比也随之变化，并选用不同的添加剂，以达到预期的效果。基浆的配置：5—8%预水化膨胀土+碱搅拌后水化而成（充分水化能明显提高泥浆的性能），碱的用量根据水质情况具体确定。

在各个阶段的配置方法如下（加量按重量比计算），这些泥浆配置方案都是针对粉质粘土提出的；如果地质情况有变化，其配置方案也随之变化。

● 导向孔阶段要求尽可能将孔内的泥沙携带出孔外，同时维持孔壁的稳定，

减少推进阻力；其基本配方是：基浆+0.2-0.4增粘剂+0.3%将滤失剂。 ● 扩孔阶段要求泥浆具有很好的护壁效果，防止地层塌方，提高泥浆携带

能力；其基本配方为：基浆+0.3-0.4%提粘剂+0.4%将滤失剂。 ● 扩孔回拖阶段要求泥浆具有很好的护壁、携砂能力；同时还有很好的润

滑能力，减少摩阻和扭矩；其基本配方如下：基浆+0.3-0.5%提粘剂+0.4将滤失剂+2-3%的润滑剂。

● 为了有效地减少钻杆与地层之间的摩擦阻力，泥浆的泥饼的质量很重要，

泥饼薄而坚韧能够稳定孔壁，减小摩阻。我们在泥浆中加入高性能的将滤失剂，控制水分，形成高质量的泥饼。 泥浆的粘度符合下列要求：

泥浆粘度值表4

回流泥浆处理：部分回流泥浆循环利用，另一部分经沉淀后才用泥浆车至指定地点排放。 c.钻机导向

钻机安装后，应进行试运转，检测各部门运行情况。 (2)钻孔导向

a.钻进时入土角为-15度。

b.导向孔根据设计曲线钻进，曲线半径由公式计算。

c.施工过程中，谨慎处理控向数据，并适当控制钻进速度，保证导向孔光滑。 d.由于每根钻杆方向改变量较小，为保证左右方向，在出入之间每隔一根钻杆设一明显标记。每钻进一根钻杆，方向至少探测二次。对探测点要做好标记。认真记录钻进过程中的扭矩、推力、泥浆流量、泥浆压力、方向改变量。

e. 导向孔完成后，根据钻机轨迹和数据记录，确定此导向孔是否可用。轴线左右偏离控制在1%L（钻进长度）内，深度偏差控制在0.5%L（钻进长度）内。出土点偏差控制在1M 内。 (3)分级反扩成孔

钻孔工艺根据土质情况采用分级反拉旋转扩孔成孔，分别才用D150、D240、D320钻头分级反扩成孔。

钻孔导向完成后，钻头在出土点，拆下导向钻头和探棒，然后装上扩孔器，试泥浆，确定扩孔器没有堵塞的水眼后开始扩孔。上钻头和钻杆必须确保连接到位牢固才可回扩，以防止回扩过程中发生脱扣事故。

回扩过程中必须根据不同的地层地质情况以及现场出浆状况确定回扩速度和泥浆压力，确保成孔质量。

为防止扩孔器在扩孔过程中刀头磨掉和扩孔器桶体磨穿孔而造成扩孔器失效，扩孔器为钻机配套产品，采用高硬度耐磨合金作为扩孔器的切削刀头，扩孔器桶体表面堆焊上耐磨合金，提高整个扩孔器的强度和耐磨性。确保扩孔器能够完成扩孔作业。 (4)管道回拖

确认在成孔过程完成后，孔内干净，没有不可逾越的障碍后，立即进行管道回拖。回推具体步骤如下：

a. 慢慢转动钻杆，并给泥浆，确定万向节工作良好，扩孔器泥浆孔没有堵塞后开始回拖管道。

b. 在回拖过程中，专门安排人员巡线，防止管道在回拖过程中从轮架上掉下来，如果管道从轮架上滑落，则立即将钻机停止，将管线吊上轮架，在回拖过程中，现场准备一台挖机。

c.为保护补口防腐在拉管时不被破坏，在补口的拉管前进方向一侧加半个热收缩带，且补口应在拉管前一天完成已保证拉管是补口强度。拉管前对防腐层进行全面检查，发现有损坏立即进行补伤处理，拉管时采用电火花进行跟踪检查，发现漏点立即停止回拖进行补伤处理。

d. 在回拖过程中，协调指挥通讯要保持通畅。

记录回拖中的扭矩、拖力、泥浆流量、回拖速度等值，出现异常立即报告；

设专人观察沿线是否有漏浆现象，如有异常及时报告。

(5)危险源及预防措施

在定向钻非开挖施工中，危险源及预防措施如下表。 危险源分析表

六、技术措施 1、管理措施

（1）建立、健全各级安全生产责任制，把安全生产责任落实到人； （2）进行全面的有针对性的安全技术交底；

（3）对进场施工的班组确立安全指标生产和采取奖惩办法在内的保证措施； （4） 特种作业人员必须考试合格后持证上岗；

（5） 新工人必须进行公司、施工队和班组的三级安全教育； （6）建立定期安全检查制度，查出隐患定人限时整改； （7）进入施工现场心须遵章守纪，正确佩戴安全帽； （8）施工现场按规定悬挂标示牌及灭火器；

（9）大型机械的保险、限位、保护、指示器等必须齐全可靠，驾驶、指挥人员必须持有效证件上岗，必须按规定要求进行操作；

（10）在工作井周围架设安全围栏，夜间在围栏上挂红灯。 2、施工用电安全技术措施

（1）现场照明：照明电线用绝缘子固定，电线不得随地拖拉或绑在脚手架上。照明灯具的金属外壳必须接地或接零。室外照明灯具距地面不低于3.0m 。 （2）配电箱、开关箱：配电箱内开关电器必须完整无损，接线正确，配电箱内应设置漏电保护器，选用合理的额定漏电动作电流进行分级匹配。配电箱设总熔丝、分开关、零接地。动力和照明电分别设置。金属外壳配电箱应作接地或接零保护。开关箱与用电设备实行一机一闸保险。同一移动开关箱严禁有380V 和220V 两种电压等级。 3、机械设备安全技术措施

（1）驾驶、指挥人员必须持有效证件上岗，驾驶员应做好例行保养。 （2）各类安全装置的保护罩、盖齐全可靠。

（3）作业时，机械停放应可靠稳固，臂杆幅度指示器应灵敏可靠。 （4）电缆线应绝缘良好，不得有接头，不得乱拖乱拉。 （5）各类机械应符合国家相关技术指标和上岗操作牌。

（6）必须严格执行定期保养制度，做好操作前、操作中和操作后设备的清洁润滑、紧固、调整和防腐工作。严禁机械设备超负荷使用，带病运转或在作业中运转中进行维修。

（7）机械设备夜间作业必须有充足的照明。

治安措施：施工人员如发生打架斗殴、流血事件，应立即制止，在现场不能控制的事态应立即拨打报警电话。

七、施工质量保证措施

1、顶管施工质量标准检查项目：

（1）目测直顺、无反坡、清洁、不积水、管节无裂缝。

（2）顶管施工如遇塌方或超挖，土壁与管壁之间的空隙必须进行压浆、补实处理。

2、建立健全由项目经理统一管理的技术、质量、安全管理体系；

3、落实岗位责任制，在施工过程中做到各司其责，用健全的质量体系来保证工程质量的达标；

4、严格控制材料进货渠道，进场材料都必须有合格证，重要材料进场时施工、技术、质量负责人必须全部亲自到场检验并按规定取样送检，确定合格才可投入使用；

5、顶进施工时，顶进记录必须真实、清晰、完整。建立健全交接班制度。当交接班时，当班负责人必须向接班负责人交清记录，并说明在顶进操作中所出现、发现的问题及处理情况。

6、加强在顶管施工中的动态管理。顶进施工必须认真执行施工方案及有关规定。

7、严格按设计要求与施工规范施工，及时收集施工资料。施工资料要做到真实、准确、及时。

八、安全技术措施

1、安全组织机构

2、安全生产措施

（1）、建立健全完善的安全领导小组。

（2）全体人员严格执行安全操作规程和有关规定。

（3）专职安全员要向操作人员做好专项技术安全交底，做好技术指导书。

（4）施工人员进入施工现场要做好“三级”安全教育，特殊工种和安全员须持证上岗。

（5）施工现场的安全设施，必须齐全有效，不得随意拆除和改动。

（6）上下工作井必须走安全梯，安全梯固定在支撑上，并设置扶手或护圈。

（7）现场用电设备严格执行三级供电，两级保护。

（8）各种电器设备设漏电保护器，破皮露头等电缆坚决不用。

（9）各种机电设备专人负责管理，非机电人员不得从事机械、电气作业。

（10）夜间施工，保证有足够的照明。

（11）经常对施工机械和运输车辆进行检修和保养，确保机械的正常运转。

（12）作业中传递工具、材料必须轻拿轻放，稳妥传递，严禁从坑上向下或者从坑下向上抛扔。

（13）在顶管作业过程中必须按安全技术交底要求保护地下管线和构筑物，作业人员不得踩踏被保护的地下管线和构筑物。

（14）作业面遇不明构筑物（管道）时立即停止作业，报告施工技术管理人员，经处理确认安全后方可继续作业。

九、环境保护措施及文明施工

1、严格执行施工现场文明施工和环卫保护的管理制度。

2、施工范围要严格控制，不在范围以外，搭设、临设、停放机具、材料等。

3、施工范围内的土方要及时运走，施工作业面用硬式围挡搭建，围挡上策安装红色警示灯。

4、现场施工人员一律佩戴安全帽，非施工人员一律不得进入施工现场。

5、 交通安全

（1）施工现场设围栏，做到施工现场与公共区域划分，确保施工与公共区域的安全。施工时，做好道路交通疏导。

（2）施工道路沿线各出入口畅通，并设明显的标志，防止发生任何交通事故。

（3）施工人员穿反光衣因工作需穿越公路时，注意来往车辆。

十、应急方案

由于该工程工程量较大，工期短，设备、材料、人员较集中投入，机械设备多，现场存在许多不安全的因素，在施工过程中除了要制订完善的安全检查制度，

经常技术教育，及时整改，消除各种安全隐患以外。还要针对工地可能存在的突发事件，制订应急预案。

1 应急救援指挥部小组

项目部应急救援指挥机构见图9-1。

项目经理部

应急救援指挥机构图

图9-1 项目部应急救援指挥机构图

质量事故 联系人：XX （项目部生产副经理）

电话：XX

人身事故 联系人：XX （项目部安全主管）

电话：XX

现场联系人：XX （顶管现场作业负责人）

电话：XX

附近医院、派出所表格（见附件）

附件：

2应急资源准备

应急资源的准备是应急救援工作的重要保障，项目部应根据潜在事件性质和后果分析，配备应急救援中所需的消防手段、救援机械和设备、交通工具、医疗

设备和药品、生活保障物资。

人员准备：一旦发生事故，项目部所有人员立即听从应急机构的指挥，积极投入到抢险救援之中。

3、安全防护重点

顶管穿越主要安全防范重点为：施工过程中的路面沉降、塌陷事故、地下管线破损、触电事故、高处坠落、起重伤害、交通事故等

4、技术措施

（1）防止路面沉降、塌陷

①做好顶管施工前的施工准备工作，对施工人员进行施工技术、安全技术交底，从思想上首先确立质量和安全意识；

②选用优质的管材，对到场材料做好现场检查验收工作，对不合格产品坚决予以退回；

③做好材料供应，开始起顶前做好材料计划，并在现场备好足够的余量，在顶管工作开始前，保证所有管材到场；

④顶管施工前做好准备工作；

⑤在顶管的施工过程中，确实做好润滑减磨，根据地面变化和地下水位情况等因素及时调整压力和润滑量，每天的出土量应做好记录，作为分析地层损失的依据，记录由专人负责，并每日定时检查；

⑥顶管施工过程中，同时应保证公路的运行安全，由专人负责检测道路的行车情况和路面是否发生沉降等情况。

⑦在顶管通过路面设置间距为2M 的观测点，根据顶进位置每小时进行测量，发现沉降超过3CM 应立即停止作业，找出原因并采取相应措施后才可继续施工。

⑧管材顶进过程中，做到勤测勤调，轴线和高程控制在5CM 之内，以保证管线的顺利推进。

（2）防止底下管线破损

①在顶管施工前由我单位牵头，与各相关部门联系，确认顶管施工范围内是否有管线通过；

②在确认后，及时调整顶管施工路线和高程，以避开管线相交；

③如在顶进过程中发现异常情况，及时与各相关部门联系。

（3）防止交通事故

①在本项顶管的施工中，防止交通事故发生做好工作井的围蔽及顶管影响范围的警示工作，并落实交通标识标牌；

②为避免路面荷重，如在顶管穿越路面发生交通事故或车辆发生故障，应立即停工，等待交通事故处理后再进行施工。

5、应急方案

（1） 针对台风暴雨天气

每天留意XX 市气象局发布的天气预报，提前了解天气情况，当有台风暴雨时，派人巡查工井是否积水，如有积水则马上排水。

突降大雨或暴雨时，立即起动备用水泵抽水，并安排专人不间断观察工井的稳定情况，及时报告相关人员。

（2）路面沉降

首先应从技术上和施工中确保避免路面沉降的产生和控制沉降量，在沉降发生时，采取以下措施：

● 在顶管通过路面道路纵向应急车道30米区间设置间距为2米的观测点，根

据顶进位置每小时测量一次，发现沉降超过3CM 应立即停止作业，必须找出原因，及时调整方案并采取相应措施后才可继续施工；

● 如沉降发生得到控制，则按调整方案继续施工。

● 如沉降发生不能得到控制，应停止顶管作业，马上进行注浆工作，保证路面

的稳定，并邀请相关专家进行方案调整，确保路面的安全。

十一、安全评估分析

1、总体评价

本次施工路径由XX 至XX 线路工程，路径坐标点XX 路段需穿过XX 高速公路XX 处。采用顶管施工，减小了对道路的影响，方案选择合理，对XX 高速公路的安全性可靠性较高。