重庆科技学院管道施工课程设计1.doc
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1、重庆科技学院管罐施工与项目管理课程设计报告 学 院: 石油与天然气工程学院 专业班级: 油储09-1班学生姓名: 学 号: 设计地点(单位): 石油科技大楼K706 设计题目: 中压天然气管线定向穿越道路施工 完成日期:2012 年 1月 16日指导教师评语: 成绩(五级记分制): 指导教师(签字) : - 2 -1 总则51.1 编制说明51.2 编制依据51.3 编制原则61.3.1 安全第一的原则61.3.2 优质低耗的原则61.3.3 方案优化的原则61.3.4 确保工期的原则61.3.5 科学配置的原则61.3.6 合理布局保护环境的原则71.4 本工程采用的技术规范72 工程概况7
2、2.1 综合说明72.2 施工场地条件72.3 实施目标72.4 工程的难点、重点说明73 施工准备83.1 技术准备83.2 物资、劳动力组织准备83.3 施工现场准备93.4 降低成本的措施94 施工技术方案、施工方法104.1 总体计划安排104.1.1 施工部署104.1.2 施工围堵104.2 施工进度计划104.2.1 编制的依据及原则104.2.2 总体计划安排114.3 主要施工方法及技术措施114.3.1定向钻穿越施工124.3.2 导向孔134.3.3 预扩孔144.3.6 管线回拖17 4.3.7 泥浆配置184.3.8 施工机具及工装设备195施工组织机构和施工人员配备
3、215.1 管理机构及质量、安全保证系统215.2 项目部主要施工及管理人员226 各项管理和保证措施236.1 制定质量管理方针目标236.2 质量管理制度236.3 建立质量责任246.4 开展质量教育及技术培训246.5 建立开工前技术交底制度246.6 采取项目挂牌246.7 安全技术保证措施246.8 环境保护措施256.8.1 方针256.8.2 施工现场环境保护措施266.8.3 水土保持措施276.8.4 泥浆处理及措施286.9 成品及半成品保护306.10 材料节约措施306.11 从组织机构上确保安全生产317 施工进度计划及保证工期措施338 临时用电防护359 课程设
4、计总结371 总则1.1 编制说明 1.施工布置:见科技中二路燃气工程施工图2.工程基本情况:该工程为科技中二路燃气工程,工程量主要为定向钻穿越工程。管材为直缝焊接钢管,管径为。设备供应充足,如钻机等。3.劳动组织:根据施工方案确定流水施工队伍构成,根据各项工程内容计算出工作量,再根据劳动定额计算出劳动力,然后进行平衡并提出劳动力需用计划。4.提出工程设备、器材的供应计划,包括供应数量、品种、规格及需要日期。5.提出施工机械设备、工具、消耗材料计划。6.提出水、电、动力及燃料使用计划,施工相关的通讯设施使用计划。7.绘制工程项目的施工总平面图。8.工程预算。1.2 编制依据 1.城镇燃气设计规
5、范(GB50028-2004); 2.城镇燃气输配工程施工及验收规范(CJJ33-2005); 3.输油输气管道线路工程施工及验收规范(SY0401-98); 4.油气储运建设工程手册,陈允仁等编.中国建筑工业出版社;5.油气储运工程施工,何利民、高祁编.石油工业出版社;6.油气管道工程建设员工安全手册,中国石油天然气集团公司安全环保部编.石油工业出版社;7.长输管道施工技术,菇慧灵主编.石油工业出版社。1.3 编制原则1.3.1 安全第一的原则施工组织设计的编制始终按照“安全第一、预防为主;以人为本,珍视健康,确保安全、综合治理”的原则确定施工方案。施工的全过程做到技术可靠,安全措施落实到位
6、,在确保安全优先的前提下组织施工。1.3.2 优质低耗的原则加强领导,强化管理,优质高效。在施工组织设计中有明确的质量目标,贯彻执行ISO9001:2000质量管理体系标准,积极推广、使用“四新”技术,确保创优规划和质量目标的实现。施工中加强标准化管理,控制成本,降低工程造价。1.3.3 方案优化的原则科学组织,合理安排,优化施工方案是工程施工管理的行动指南,在施工组织设计编制中,对本工程管沟开挖工序进行多种施工方案的综合比选,在技术先进、实施可行的前提下,择优选用最佳方案。 1.3.4 确保工期的原则根据招标文件和施工合同的工期要求,编制科学的、合理的、周密的施工进度计划,采用信息化技术,合
7、理安排工程进度,实行网络控制,搞好工序衔接,实施进度监控,确保实现工期目标,满足业主对本工程施工工期要求。 1.3.5 科学配置的原则根据本合同段的工程量大小及各项管理目标的要求,在施工组织中实行科学配置,选派有管沟开挖施工经验丰富的管理人员,选择专业化施工队伍,投入高效先进的施工设备,确保流动资金的周转和合理使用,并做到专款专用。选用优质材料,确保人、财、物、设备的科学合理配置。1.3.6 合理布局保护环境的原则从节省临时占地、减少植被破坏、搞好环保、防止水土流失、认真实施文明施工等多角度出发,合理安排生产及生活场地、大型设施布局,做好环境保护和营区绿化。工程完成后,及时平整场地,恢复耕地和
8、植被,搞好环境美化。1.4 本工程采用的技术规范1.城镇燃气设计规范(GB50028-2004); 2.城镇燃气输配工程施工及验收规范(CJJ33-2005);3.输油输气管道线路工程施工及验收规范(SY0401-98)。2 工程概况2.1 综合说明该项目为中压天然气管线定向穿越道路施工。中压管道设计工作压力,管径为,材质为直缝焊接钢管。2.2 施工场地条件 施工场地位于市区沿线路段,为室内的主要交通要道,交通繁忙,管网密集,埋深变化较大。现在穿越路面宽约,地势较平坦,道路两旁地势起伏较大,土层主要为填土层,适合非开挖施工。道路两侧分布有多条电信管、排水管道及给水管等,均平行分布于道路两侧的慢
9、车道及人行道上。2.3 实施目标中压天然气管线定向钻穿越道路工程施工,从而确保后续工作顺利展开。2.4 工程的难点、重点说明 预钻孔如果直接用大一点的钻头,会造成孔内表面质量下降,而精整会使内径变大,一般不会符合设计要求。 钻头在出土点出土后,拆下钻头、根据土质分级扩孔。操作如下:先试泥浆,确定扩孔器没有堵塞的水眼再开始扩孔3 施工准备首先,成立项目经理部,配备项目管理人员,选调施工机组组成强有力的施工队伍。明确施工任务划分,进行施工人员、设备调配。其次,对施工人员进行思想教育,要求每个管理者和施工人员必须树立良好的管道工人形象,从生活作风、社会道德,尊重少数民族地区的风俗习惯,能够体现出当代
10、建设者的精神外貌。再次,对全体施工人员进行HSE教育,针对本工程施工和地理条件、地理环境的特殊条件,教育职工树立“安全第一”的思想意识和环保意识。最后,施工设备检修、保养。根据设备配置计划,分批进行检修、保养,并根据设备状况确定自检、自修或进厂维修,确保检修完毕。3.1 技术准备熟悉施工标准及验收规范;熟悉设计文件、施工图纸及标书内容,组织内部会审;施工现场踏线;参加设计交底,图纸、设计文件会审;编制预扩孔施工组织设计,特殊工程施工方案,施工作业指导书等,并按程序进行审批。3.2 物资、劳动力组织准备机械设备、材料落实和仓储准备;自购材料计划编制与审批;特殊工具的购置与加工;施工技术措施所需材
11、料、设备的落实,计划与申报;物资管理人员培训;编制物资供应计划和物资管理、发放办法的实施细则。3.3 施工现场准备建立施工营地;申办管沟开挖当地施工许可证;申办水、电、路、讯使用许可证;与当地政府主管部门签订有关协议;施工暂设,办理征地许可证;现场平面布置及标示、标志牌的制作;现场“四通一平”工作安排实施;施工营地及施工现场的安全防护措施及环保措施;关联单位和个人联系及事务处理。3.4 降低成本的措施 1.选择科学先进、经济合理的施工方案,合理布置施工现场。2.组织均衡施工,合理安排各阶段施工工期,搞好现场调度和协作配合,加强工期与成本优化结合。3.改善劳动组织,合理配备劳动力,减少窝工浪费,
12、提高劳动效率。4.加强技术培训,提高工人文化素质和技术操作水平。实行合理的工资、奖金分配制度。5.加强质量管理,制定技术质量检验制度,确保工程质量达预期目标,以降低质量成本、增加质量奖励收入。6.搞好机械设备保养、维修,提高其完好率和使用效率。7.合理配置和正确使用周转材料、机械设备,降低使用费用。8.改进材料采购、运输、收发、保管等工作,材料采购实行货比三家,有条件的实行工程材料招标采购,选择质优价廉的材料,减少各环节损耗,节约采购费用的库存费用,减少资金占用,对施工班组实行材料限额领用制度,材料节约按比例提成,材料透支从劳务款中扣除。9.合理堆置材料,减少二次搬运,严格材料进场验收和限额领
13、料制度,制订并贯彻节约材料的技术措施,合理使用材料。10.抓好周转材料的回收、废料的综合利用,杜绝浪费。11.精简管理机构,减少管理层次,严格控制非生产人员比例,减少非生产费用开支。12.实行费用的定额管理,制订各部门定额指标,节约开支。4 施工技术方案、施工方法4.1 总体计划安排4.1.1 施工部署 为保证施工顺利进行,我公司精心挑选施工经验丰富、具有专业特长的技术业务骨干,组建精干的施工策划团队。按照“高标准、高质量、高效益、高速度”的总方针,对工程进行统筹管理,确保实现本工程“四高”的目标。 依据工程特点,围绕业主特别关注的影响工程质量及进度的关键问题,我公司积极开展技术准备工作。组织
14、工程技术人员以施工重要工序和施工难点为重点进行了大量调研、理论计算工作,找出了各施工工序应着重解决的问题,编制了施工技术措施、方案。还根据需要从国内外购进了大量先进施工设备及配件,并对原有设备进行全面检修和保养,确保投入工程施工设备的完好率。我公司在已有多年施工经验的基础,同时我们还对施工人员进行本工程施工标准宣传和技术培训,所有特殊工种达到持证上岗。4.1.2 施工围堵工作带周围及处在道路施工地段使用彩条布遮挡起来。4.2 施工进度计划 4.2.1 编制的依据及原则 根据施工合同的要求。施工现场拆迁进度及交通对施工的影响程度。承包人的施工实力。季节对施工的影响程度。 4.2.2 总体计划安排
15、 本工程计划施工天。 表1单段施工计划表序号关键工序计划用时备 注1 交 桩12 测量放线13 设备进场14 设备就位15 钻导向孔16 扩 孔17 回 拖18 清理现场14.3 主要施工方法及技术措施 使用水平定向钻进行管线施工,一般分为二个阶段:第一阶段是按照设计曲线尽可能准确的钻一个导向孔:第二阶段是将导向孔进行扩孔,并将产品管线(一般为PE管,光缆套管,钢管)沿着扩大了的导向孔回拖到导向孔中,完成穿越工作。 图1 施工流程图4.3.1定向钻穿越施工1. 钻机入场,进行锚固和附属设备的安装调试。施工现场布置图如下:4.3.2 导向孔定向钻穿越施工,对施工单位的人员素质、钻机的可靠性要求较
16、高。钻机的可靠性是制关重要的。针对此穿越的具体情况我们将采取以下措施: 在开钻之前,我们将认真调试和保养钻机,使钻机的各项性能达到最佳。尽可能准备多的钻机配件和泥浆泵配件。控向人员根据现场实际情况和设计要求指定钻进计划,并严格按照计划进行施工。提高泥浆的质量,保持孔壁的稳定性。在钻导向孔的过程中,孔壁的稳定性制关重要,在导向孔钻进过程中泥浆将使用优质高效的泥浆添加剂改善泥浆的各项性能指标,以保证钻孔的成孔性。钻导向孔示意图: 图3导向孔示意图 4.3.3 预扩孔 使用小型钻机时,直经大于200毫米时,就要进行预扩孔,使用大型钻机时,当产品管线直径大于Dn350mm时,就需进行预扩孔,预扩孔的直
17、径和次数,视具体的钻机型号和地质情况而定。 回拖产品管线时,先将扩孔工具和管线连接好,然后,开始回拖作业,并由钻机转盘带动钻杆旋转后退,进行扩孔回拖,产品管线在回拖过程中是不旋转的,由于扩好的孔中充满泥浆,所以产品管线在扩好的孔中是处于悬浮状态,管壁四周与孔洞之间由泥浆润滑,这样即减少了回拖阻力,又保护了管线防腐层,经过钻机多次预扩孔,最终成孔直径一般比管子直径大200mm,所以不会损伤防腐层。 在钻导向孔阶段,钻出的孔往往小于回拖管线的直径,为了使钻出的孔径达到回拖管线直径的1.31.5倍,需要用扩孔器从出土点开始向入土点将导向孔扩大至要求的直径。 地下孔经过预扩孔,达到了回拖要求之后,将钻
18、杆、扩孔器、回拖活节和被安装管线依次连接好,从出土点开始,一边扩孔一边将管线回拖至入土点为止。4.3.4 水平定向钻施工的特点 定向钻穿越施工具有不会阻碍交通,不会破坏绿地,植被,不会影响商店,医院,学校和居民的正常生活和工作秩序,解决了传统开挖施工对居民生活的干扰,对交通,环境,周边建筑物基础的破坏和不良影响。 现代化的穿越设备的穿越精度高,易于调整敷设方向和埋深,管线弧形敷设距离长,完全可以满足设计要求埋深,并且可以使管线绕过地下的障碍物。 城市管网埋深一般达到三米以下,穿越河流时,一般埋深在河床下 918米,所以采用水平定向钻机穿越,对周围环境没有影响,不破坏地貌和环境,适应环保的各项要
19、求。 采用水平定向钻机穿越施工时,没有水上、水下作业,不影响江河通航,不损坏江河两侧堤坝及河床结构,施工不受季节限制,具有施工周期短人员少、成功率高施工安全可靠等特点。 与其它施工方法比较,进出场地速度快,施工场地可以灵活调整,尤其在城市施工时可以充分显示出其优越性,并且施工占地少工程造价低, 施工速度快。 大型河流穿越时,由于管线埋在地层以下 918mm,地层内部的氧及其他腐蚀性物质很少,所以起到自然防腐和保温的功用,可以保证管线运行时间更长。4.3.5 水平定向钻机系统简介 各种规格的水平定向钻机都是由钻机系统、动力系统、控向系统、泥浆系统、钻具及附助机具组成,它们的结构及功能介绍如下:钻
20、机系统:是穿越设备钻进作业及回拖作业的主体,它由钻机主机、转盘等组成,钻机主机放置在钻机架上,用以完成钻进作业和回拖作业。转盘装在钻机主机前端,连接钻杆,并通过改变转盘转向和输出转速及扭矩大小,达到不同作业状态的要求。动力系统:由液压动力源和发电机组成动力源是为钻机系统提供高压液压油作为钻机的动力,发电机为配套的电气设备及施工现场照明提供电力。控向系统:控向系统是通过计算机监测和控制钻头在地下的具体位置和其它参数,引导钻头正确钻进的方向性工具,由于有该系统的控制,钻头才能按设计曲线钻进,现经常采用的有手提无线式和有线式两种形式的控向系统。泥浆系统:泥浆系统由泥浆混合搅拌罐和泥浆泵及泥浆管路组成
21、,为钻机系统提供适合钻进工况的泥浆。钻具及辅助机具:是钻机钻进中钻孔和扩孔时所使用的各种机具。钻具主要有适合各种地质的钻杆,钻头、泥浆马达、扩孔器,切割刀等机具。辅助机具包括卡环、旋转活接头和各种管径的拖拉头。 钻头在出土点出土后,拆下钻头、根据土质分级扩孔。操作如下:先试泥浆,确定扩孔器没有堵塞的水眼再开始扩孔 4.3.6 管线回拖 预扩孔完成后,确认在预扩孔过程完成后,孔内干净,没有不可逾越的障碍后,开始回拖管道,具体步骤如下: 管线组装、压力试验、气密性试验合格后在管端接上一个回拖封头,确认无缺陷后才能用于管线回拖。 把钻杆与卸扣、扩孔器、回拖万向节、回拖管线依次连接成一体,仔细检查每一
22、个连接螺栓,确保每一个环节牢固,可靠。 漫漫转动钻杆,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。 在回拖过程中,两岸通讯要保持通畅,确保入土点的钻机操作手和出土点工作人员的每一个指令都能清楚明确的传达。回拖示意图:4.3.7 泥浆配置泥浆是定向穿越中的关键因素,泥浆的性能主要有动、静切力、失水以及润滑等性能。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。本工程泥浆的配比:6%预水化膨润土+碱(NaCO)+2%CMC(烃甲基纤维素)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,泥浆用水的PH值控制在7-9之
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