黃河穿越總結

1、中國二冶集團有限公司承建萬通輸油管道工程定向鉆穿越黃河施工技術總結報告一、萬通輸油管道工程黃河穿越施工概況東營港 -萬通石化 （燃料油、原油、成品油輸油管線）黃河穿越工程，穿越長度為2640m，穿越管線規(guī)格分別為：一條燃料油輸送管道 規(guī)格為711 x 12.7mni直縫埋弧焊鋼管 0.8mm雙層環(huán)氧樹脂粉末， 40mm泡沫夾充保溫層，一條原油輸送管道規(guī)格為711X 14.7mm直縫埋弧焊鋼管0.8mm®環(huán)氧樹脂粉末，40mm沫夾充保溫層，一條 成品油輸送管道規(guī)格為 406X 8.7mm直縫埋弧焊鋼管3PE加強級防 腐，一條114X 6mm£縫鋼管用作通訊光纜保護。二、穿越處

2、地形地貌穿越處管道北岸位于利津縣南嶺村西南側， 南岸位于墾利縣蘇家村東側。穿越斷面上游1.5km為沿窩浮橋，下游10.53km為東營勝利黃河大橋。 穿越處大堤堤腳因近幾年開挖成大面積藕塘， 堤腳距堤頂約為8.6m,壩頂修筑一條防洪物資運輸?shù)缆?，作為防汛救災救援通道，可作為施工期間的進場道路。南岸外側 2km范圍內均為藕塘、魚 塘，北岸外側距大堤400m處是南嶺村，距大堤1700m處為濟東高速， 在地形上對施工是非常不利的。三、現(xiàn)場難點分析因黃河為地上河， 為保障黃河大堤的安全按照防洪要求， 本次定采取灘涂地穿越黃河主河道，兩岸堤壩爬越方式通過。黃河定向鉆穿越是萬通輸油管道工程的咽喉工程，穿越總

3、長2640mg穿越深度28m,堤壩高差在8.6m,主管道直徑711mmi口上外保溫管直徑達到813mm屬國內最大管徑、最大落差、最長單向穿越紀錄。此前國內并無成功案例可借鑒，難度之大可想而知。近年來，所有遇到和沒遇到的難點都集中在此次黃河定向鉆穿越上了。四、回拖管道預制場地受限經(jīng)現(xiàn)場勘察發(fā)現(xiàn)南岸2km范圍內均為藕塘、魚塘不具備預制場地的施工條件，北岸距大堤 400m處是南嶺村，距大堤1700m處為濟東高速， 兩岸均沒有足夠的回拖管道直線預制場地。 為了保證管道回拖的連續(xù)性， 穿越管道須一次焊接預制完成。 經(jīng)我單位工程師與監(jiān)理單位、 設計單位和業(yè)主代表對沿線地形反復勘查論證后， 決定采用弧形預制

4、， 再確保管材屈服力在要求范圍內， 沿南嶺村西側慢慢調整弧形預制，充分利用南嶺村與新河北村之間農(nóng)田地做預制場地。五、鉆機型號的選用根據(jù)設計單位提供的地質勘探報告顯示，穿越段地下第 8 層21m-32m處（定向鉆穿越時的地下27m為水平行走層），物理學指示抗沖擊力為N （擊）30.9Xm,這種地質對鉆頭的磨損非常大，對于定向鉆穿越的導向施工非常不利， 為確保導向的一次性成功， 此次穿越施工決定調配一臺鉆通600 噸主鉆機做導向， 一臺鉆通 500 噸鉆機輔助施工。六、導向施工1、導向系統(tǒng)的選用根據(jù)以往施工經(jīng)驗知道，普通導向系統(tǒng)在地下發(fā)出的信號只能傳送13ml黃河穿越施工穿越深度在 28ml這個深

5、度發(fā)出的信號是無法傳輸?shù)降孛娴模?普通導向系統(tǒng)根本無法完成本次穿越施工。 為確保導向施工能夠成功到達預定位置， 針對此次穿越導向系統(tǒng)采用的是美國p2公司生產(chǎn)的APS定向系統(tǒng),APS定向系統(tǒng)是目前國內外最先進的定向操控系統(tǒng)，能夠確保出土位置準確無誤，曲線平滑，現(xiàn)場如有磁場干擾較大的地方還可采用布線圈的方法來滿足APS定向系統(tǒng)的磁場的穩(wěn)定性。2、導向、擴孔施工根據(jù)地勘報告顯示地層較硬情況， 本次主施工鉆機的鉆具組合為：鉆桿 +無磁鉆鋌+巖石牙輪鉆頭。并結合使用控向系統(tǒng)和磁信號電纜，將主施工鉆機沿著設計穿越曲線鉆進?？紤]到黃河地質的特殊性， 長距離穿越施工為了防止鉆桿彎曲變形， 使導向孔偏離預定軌道

6、， 決定在入鉆點處沿鉆進方向加鉆桿定位管（鋼套管）。定位管采用單根長度為10米左右的0 325X 10的鋼管，利用鉆機沿鉆桿方向推入地下，采用手工焊接，定位管打入的長度約為 200m 左右，這樣既為減小了鉆具在地層內的鉆進阻力，又保證了導向不會偏移。在擴孔施工時，因導向施工采用的導向鉆頭直徑為 0 280mm在第 一級擴孔時可采用0 500mmr孔器擴孔，之后按200mm*一個擴孔級 別， 逐級遞增直至將導向孔擴至所穿越管道外徑的 1.5 倍以上， 以滿足穿越土層及擬拖管道的要求。 同時在施工中隨時根據(jù)返漿情況及時調整泥漿排量、調整鉆速、逐步增加推力、減小擴孔級別、增加洗孔次數(shù)等方法，并結合公

7、司項目管理優(yōu)勢，協(xié)調各方資源，滿足施工方案的有效執(zhí)行，充分的保障了此次穿越擴孔的成功。七、爬越大堤黃河現(xiàn)有大堤堤腳因近幾年開挖成大面積藕塘， 堤腳距堤頂約為8.6m， 落差過大是本次管線回拖最大的障礙， 一旦在回拖過程中出現(xiàn)因翻越大堤造成管材成因應力損壞， 將會延誤回拖時間， 如果回拖停滯時間過久導致管孔坍塌，將會造成不可估量的損失。為了保障管道回拖時能夠順利翻越大堤，經(jīng)過我單位工程師設計人員溝通并報請業(yè)主單位同意后，制定本次定向鉆穿越出土（回拖時管道的入土）角度為10° ,同時過大堤按1:10的坡度比例計算，大堤兩側各100m處為管道的著地點。預制管道的管頭位置預留在大堤外側， 回

8、拖時將道路封閉， 利用定向鉆機的鉆桿做牽引， 然后采用吊車輔助的方式翻越大堤， 為防止管道自重產(chǎn)生的下墜損壞管道，大堤兩側距管道著地點之間的 100m距離，每隔10m做一個土墩用于管道回拖時的臨時支撐點，每兩個支撐點之間配備一臺 25 噸吊車，用于回拖時將管道吊離土墩與堤頂，防止回拖時管道與土墩、 堤頂摩擦損壞防腐保溫層， 同時對地面預制管道采用開挖發(fā)送溝注水漂管的方法回拖， 避免管道與地面直接摩擦造成防腐保溫層損壞。八、回拖措施本次穿越711管道為聚氨酯泡沫填充保溫管，單根管材重量為3.2噸，經(jīng)計算711保溫管在封閉情況下水中的漂浮力為4.78噸。為確保回拖施工的順利， 我單位工程師帶領技術

9、骨干人員在進行多次試驗論證后，決定采用第一、二、節(jié)管加鑄鐵配重并在第一節(jié)管的管口位置焊接固定（防止在回拖時配重鑄鐵擺動移位），使管頭重心下移確保在回拖時不會因管頭上浮頂住孔壁引發(fā)回拖事故。另外在回拖進行到尾端距大堤將近1km時，利用備用鉆機的鉆桿從管道末端， 通過管道內將鉆桿前端送至過大堤， 再利用鉆機自帶的高壓泵將清水注入管道， 降低管道在洞內的漂浮力， 成功的保障了回拖施工。九、施工總結黃河河床26層（18m以上）地層松軟，第8層（21m- 32mm地層堅硬，給管道回拖帶來前所未有的考驗。北岸從今年 7 月 20 日第一次回拖以來，經(jīng)歷了分動器損壞、鉆桿斷裂等問題，回拖屢屢受阻。施工人員不斷查找問題，總結經(jīng)驗，邀請鉆井及相關技術專家現(xiàn)場把關，通過管道內注水、更換泥漿、嚴控泥漿密度等指數(shù)，增加助力鉆機