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1、方界山定向鉆穿越補勘后施工方案一、工程建設地點及概況方界山穿越工程定向鉆穿越段采用φ508直縫鋼管，材質為X52（L360），管線焊接采用全位置向下焊焊接工藝，打底采用進口E6010纖維素焊條，規(guī)格為Ф3.2；填充、蓋面采用進口E8010纖維素焊條，規(guī)格為Ф4.0。外防腐層均采用聚乙烯三層結構加強級外防腐，補口采用定向鉆專用加強型熱收縮帶，補傷采用與防腐層相同的修補材料。鉆機入土點設在高速路一側洼溝內，出土點設在高速路一側的樹林里，管道需穿越方界山，穿越管道在距離出土點10米后在線路施工作業(yè)帶上平行穿越軸線布管、組焊預制。現(xiàn)場在地面開挖發(fā)
2、現(xiàn)地面5米以下多為直徑30—100cm塊石且不易破碎，塊石周圍為1cm左右的礫石，結構松散不易成孔，根據(jù)實際情況，此種地層不適合定向鉆施工，根據(jù)補勘報告，設想方案想在目前位置調整，避開強風化與中風化安山英安巖已不可能。經研究，補勘報告中顯示，中風化安山英安巖在B1探孔前消失，B1探孔與老地勘中2探孔之前僅有15.35米，為避開此地層，只有將B1探孔至山角處山體挖除（挖除山體約20米），將鉆機移至此處入土，可有效的避開此地層。為減少開挖量，可將入土點向高速公路側平移數(shù)米（視高速公路路政允許情況而定）。盡管如此，用定向鉆方式穿越方界山難度仍極
3、大，改進后的方案，管線將穿越微風化凝灰質砂礫巖、強風化流紋巖、中風化流紋巖、微風化流紋巖，穿越長度340米。根據(jù)前次施工失敗的情況看，此塊強風化與中風化巖層也極有可能發(fā)生卡鉆桿的情況（前次施工已被迫放棄卡在巖層中的鉆具，價值50萬）。在此地層中施工，我公司不能保證在較短時間內完成本工程。且山體開挖和水工保護工程量巨大，我公司無此施工能，需借助外部施工力量。根據(jù)地勘報告，穿越微風化巖石抗壓強度最高達69Mpa，因此本工程的施工難度極大，施工期間還將采取針對本工程施工工藝。二、導向孔施工方案針對本穿越工程，我公司似使用美國進口的SST有線控向
4、系統(tǒng)，可在整個穿越過程中采用地面跟蹤系統(tǒng)配合SST系統(tǒng)進行準確跟蹤定位。由于本工程穿越地層主要為巖石，為此我們選用巖石專用的合金鑲齒三牙輪鉆頭進行導向施工，此鉆頭能夠適應高硬度的巖石地層鉆進。鉆導向孔的鉆具組合如下：鑲齒鉆頭+動力鉆具+φ165無磁鉆鋌+探棒室+φ165無磁鉆鋌+φ127普通鉆桿由于中風化安山英安巖在B1探孔前如何分布并不是很明確，故導向時，將視鉆進情況，盡可能多的下300mm套管，保證在巖石分布不明確處不會發(fā)生卡鉆，同時保證巖削能順暢的返出。為保證穿越深度，地面入土采用8度角度入土，6度角度出土。鉆進過程中，每鉆完一根鉆
5、桿后再進行一次洗孔，洗孔時放慢行走速度，使孔內鉆削等能盡可能的返出井口，防止發(fā)生卡鉆桿現(xiàn)象。同時泥漿采用進口泥漿料和添加劑，配制泥漿，盡可能使井孔不塌孔，起到良好的護壁作用。但同時因為穿越巖石強度較高，微風化強度70Mpa左左右，同時因為動力鉆具使用使命有限（一般為80小時左右），在導向時很有可能導向中途需要拔回鉆具更換鉆頭和動力鉆具。三、擴孔施工方案導向孔完成后，既可進行擴孔的施工。由于本工程穿越山體，巖石硬度較高，且硬度可能存在不均勻情況，為了保證擴孔的順利進行，計劃本工程擴孔級別每50mm為一個級差。本工程穿越主管管徑為φ508，為
6、了保證主管的順利回拖，計劃擴孔至管徑的1.5倍，既800mm。本工程擴孔計劃分九級進行：第一級采用400mm巖石擴孔器，進行第一次預擴孔，第九級采用800mm巖石擴孔器進行清孔。由于本工程下部巖石硬度較高，我公司選用配備特殊牙輪的擴孔器進行施工，在擴孔施工時需要進行擴孔器退出地面進行更換維修。因穿越巖石地層預計約300米左右，600mm以下級別擴孔器按照能擴孔200米預計，那么600mm以下擴孔，每次擴孔需要進行2次退擴孔器工作。擴孔級別大于600mm以后，因擴孔直徑的增大擴孔器切屑面積增大，對擴孔器磨損將更嚴重。根據(jù)以往施工經驗判斷，自
7、600mm擴孔以后，擴孔器擴孔工作長度不大于150米的，必須退出地面更換，才能保證擴孔器安全，不至于發(fā)生井下掉牙輪的情況。本工程的地質情況復雜，為保證工程的順利進行，必須加快工程的施工節(jié)奏，導向孔施工完成后，立即進行擴孔施工，為此本工程在開鉆前，出土點須先落實倒鉆桿的進場路，以免導向孔完成還不能擴孔，導致卡鉆現(xiàn)象。擴孔完成后，必須進行清孔后，方可回拖管線。清孔使用同級別擴孔器進行清孔，清孔時嚴密注意鉆機的扭力變化，無異常情況方可進行管線回拖工序。由于本工程管線穿越巖石層位多，硬度變化大，故擴孔期間可能會發(fā)生井掉巖石碎塊現(xiàn)象，產生卡鉆現(xiàn)象，
8、故在擴孔期間，可能要多次用同級別擴孔器進行清孔或用打撈器進行碎石的打撈，以保證下一工序的順利進行。擴孔完成后，視入土段的巖石情況，如巖石破碎較嚴重，我們將下800mm套管，盡可能多下，保證在管
