時間:2023-02-10 05:38:24
序論:在您撰寫鉆前施工總結時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
關鍵詞:鉆前;技術資料;問題;解決辦法
中圖分類號:TU74文獻標識碼:A 文章編號:
Abstract: the drilling technology material is drilling before construction before construction process in technology, quality records, before drilling engineering is a reflection of the inner quality of important documents. In northeastern sichuan before drilling engineering construction technical data in some of the most common existence reorganize questions, such as: write not timely, content not complete, fill out is not standard, puts forward the method to solve it.
Key words: before drilling; Technical data; Problem; solution
鉆前工程施工技術資料應由施工企業按照國家及企業的有關建筑法規、檔案管理規定、質量檢驗標準和設計要求隨同工程進度同步收集、填寫、整理、編制,做到齊全、準確、真實、可信。作者參與了許多川東北鉆前工程的竣工驗收和技術資料的整理歸檔,發現絕大多數施工企業提交的施工技術資料都或多或少存在問題,給工程結算及日后施工技術資料的可追溯性帶來不便。
一、川東北鉆前工程施工技術資料中存在的問題:
鉆前施工技術資料的形成過程較復雜多樣,不僅受到施工企業內部各種條件的制約,而且受到勘察、設計、監理、業主及供應商等多方面的影響。因此,出現的問題也是形態各異。根據作者所掌握的情況,可將鉆前工程施工技術資料中存在的問題歸納為以下五個方面:
(一)編寫不及時。部分施工企業對資料編制工作不重視,未設專職資料員,或資料員不夠專業,缺乏經驗。作為項目負責人對人員安排不當,使資料編制工作嚴重落后于工程進度。如:在元壩**井鉆前工程施工過程中,鉆機基礎已全部施工完畢,但地基驗槽記錄還未填寫;污水池已做承壓試驗,但鋼筋隱蔽記錄還未簽字等。其后果是工程驗收時才突擊整理,往往是粗編濫造,漏洞百出。
(二)內容不全。一個完整的鉆前工程施工技術資料應包括工程施工組織設計、技術交底、隱蔽工程驗收記錄、HSE施工記錄、應急預案、材料、構配件、設備出廠合格證及質量檢驗報告單、施工日志、竣工總結、分部分項工程驗收記錄、施工圖紙、晴雨表、土地資料、施工圖片等。由于部分企業對資料編制工作不夠重視,管理不善、制度不嚴、責任不清及相關人員素質較差等,該收集的資料未收集;該做的試驗沒有做;該填寫的表格沒有填寫;應該簽字的沒有簽字;這些都導致資料的不完整。如:普光**井鉆前工程竣工資料無合同內工作量核定單、無竣工圖紙、無HSE總結及應急預案等。
(三)填寫不規范。有的資料員在編制竣工資料前未認真研究表格的填寫要求,盲目填寫,過于籠統。部分資料員對工程情況不清楚,也未到過施工現場,憑主觀想象填寫。甚至部分資料員未采用規范表格,私自設計表格,且減少了監理簽字欄。結果是資料不能滿足要求,不能真實反映工程的實際情況,未經過監理審查同意。如:元陸**井鉆前工程施工技術資料的工作量簽證單中第2條為:“清運水塘中淤泥4550方。”沒有寫明清運的原因;清運的淤泥運距未注明;是否有占地賠償等也未提及。且其工作量簽證單中有多處監理簽字是代簽。對日后結算工作非常不利。
(四)內容的真實性不夠。有些資料員在編制竣工資料時,捏造數據、移花接木,甚至弄虛作假,不能真實反映工程質量狀況。如:元陸**井竣工資料應急預案的標題還是龍深**井鉆前工程應急預案,很明顯的抄襲。
(五)錯別字多,語句不通順。部分資料員粗心大意,未認真填寫表格,出現錯別字,部分語句不通順。如:元壩**井鉆前工程工作量核定單:“井圈混凝土及護壁混凝土其混凝土標高采用C20,厚度均為200m?!背霈F了較為明顯的錯誤,不僅有錯別字,語句不通順,而且也明顯缺乏施工專業知識。
二、存在問題的原因分析
(一)意識薄弱、重建設、輕資料。由于對資料編制規定、歸檔要求、檔案法的認知程度不夠,部分企業項目負責人資料意識薄弱,片面追求經濟效益,重建設、輕資料。
(二)管理制度不健全。雖然各施工企業均建立了相應的資料管理方面的制度,但都不是很健全,且未嚴格落實到位,難以保證資料編制工作的有效開展。
(三)人員素質不高。一是施工單位技術力量薄弱,管理水平差;二是建設和監理單位人員專業技術及管理水平也有待提高,缺乏責任心,對現場簽證資料把關不嚴;三是在鉆前工程施工現場人員要么懂技術不懂資料,要么懂資料不懂技術,缺乏即懂技術又會做資料的復合型人才。
(四)過程控制不到位。資料編制與施工進度不相符,部分資料員在資料編制過程中“閉門造車”,一方面對工程進度不了解,資料的內容不能與實際的施工進度情況相符;另一方面,不熟悉鉆前工程施工工藝流程,缺乏經驗。
三、解決辦法:
(一)統一思想,提高意識。首先施工企業現場負責人應加強自身對資料管理重要性的認識。在鉆前工程開工前,施工企業現場負責人應高度重視和加強資料管理,要求現場施工員、資料員等學習資料管理知識和施工過程中原始資料收集方法及對竣工資料整編、工程項目驗收的基本要求,使他們在開工前就了解資料管理的重要性,具備較強的資料管理意識,為做好竣工資料提交及備案打下基礎。
(二)加強培訓,提高水平。在鉆前工程施工中,做為資料編制主體單位的施工企業應注重資料管理和整編方面的培訓。一是要加強對資料員的專業培訓,使他們掌握資料管理的有關規定和要求,在日常工作中按高標準整理好基礎資料;二是對現場施工人員進行資料管理方面的培訓,培養一批即懂資料管理又懂技術的復合型人才,促進資料歸檔工作的規范開展。
(三)健全制度,落實責任。一是鉆前工程施工前就要建立和完善以檔案管理責任制為核心的工程竣工資料管理辦法,明確各崗位人員職責分工,制定統一的資料編制要求和細則,規范工程竣工資料的管理;二是建設單位和監理單位人員在施工中應嚴格落實驗收簽證有關制度。工程驗收時通過簽證等方法,集中檢查原始資料整理情況,資料符合規定時才予以結算,運用經濟杠桿的作用,促進施工企業抓好竣工資料管理工作。
(四)過程參與,同步管理。要嚴格落實資料編制工作“三同步”管理制度,即工程開工與竣工資料收集同步,工程施工過程與竣工資料形成同步,工程完工驗收與竣工資料驗收同步。資料管理人員要始終參與整個工程的建設和竣工驗收全過程,從源頭保證竣工資料的質量。
關鍵詞:石油企業;鉆前工程;項目風險管理
中圖分類號:C29文獻標識碼: A
根據石油鉆前工程的項目管理階段分化,以及相關項目風險的標準,該項目的風險管理主要包括施工項目的施工過程。石油鉆前工程的風險管理,主要是針對工程項目在施工過程中,承包商所面臨的進度風險。從工程項目承包商的角度出發,相關人員要重點對鉆前工程項目目標進度的實現進行管理,并遵守相關原則,使工程項目更安全有效的進行。
一、石油鉆前工程項目
按照規定的時間和石油鉆前工程的相關要求和投資預算,鉆前工程項目要進行井位勘探、征用土地、修建道路以及供電通水等工作,并做好防凍和保溫措施,妥善進行鉆機的安裝工作,準備好工程的鉆具和材料[1]。該項目是油田建設中的主要工程建設項目,并涉及了多個建設部門,屬于一項非常復雜的野外工程項目,有較大的施工風險。所以石油項目管理人員非常重視鉆前工程的風險管理工作。
工期時間短、投資較大、參與主體較多時,石油鉆前工程的主要特點。石油鉆前工程會受到工程環境的影響,例如當地的社會和自然環境,尤其是氣候變化會直接影響工程建設的各個部門。石油鉆前工程的可利用資源是十分有限的,并且是一次性施工,所以施工人員在施工過程中,要節約資源,可持續發展;石油鉆前工程十分不穩定,并要求較高的技術含量,所以相關單位要考慮這方面因素,指派施工人員,確保鉆前工程不會增加風險。
二、石油鉆前工程的風險管理
(一)施工實例
以某段井公路為例,其長度為4.157km,該工程中的鉆前工程主要分為兩個階段,公路工程師第一階段,包括JD1-JD79,公路總長度為3.844km;井場工程為鉆前工程的第二階段。在整個鉆前工程中,共有2出恢復地方公路,并在搭線位置設置了1座100cmX60cm的洞口涵洞。施工人員將施工中的地面污水匯聚到場外的污水池中,然后將一座100cmX60cm的涵洞設置在巖屑池邊。
(二)項目風險的特點
在實際施工中,石油鉆前工程可能會出現延誤和增加成本的問題,其中包含了很大的風險,所以施工人員應掌握項目風險的特點,能夠及時發現風險,并采取合理的措施解決。
鉆前工程項目風險具有一定不確定性,因為該工程項目經常因為時間和地點出現變化,甚至在一定影響下,工程類型也會出現變更,這種情況造成項目風險也產生一些差異。不同類型的風險的危害程度也有一定不同[2]。在施工過程中,鉆前工程沒有固定類型,根據石油工程建設的具體情況,該項目復雜多變,這種情況促使施工人員選擇柔性和動態的風險方式。
石油鉆前工程具有多變性和客觀性的特點。因為該項目可有很多不同的工作層面和工作流程,所以工作面或子項目容易發生風險,并會影響到其他系統工程。在整個石油工程中,風險并不是單一性的,而是變化的,復雜的。所以施工人員在進行鉆前工程建設的過程中,要綜合分析定性和定量兩個方向,確保風險管理達到應有的效果。石油鉆前工程多是野外工程,經常手打送自然因素的影響,所以施工人員應注意不要以人的意志發生轉移。在整個項目施工過程中,風險存在很多方面,并且難以消除,所以施工人員應采用科學有效的方法,盡量降低風險,并通過有效的措施,將項目風險帶來的施工損失降至最低。
項目風險主要指的是鉆前工程項目在施工中遇到的風險,要對其進行管理,主要是進行識別和應對,通過科學合理的管理手段,使項目能夠實現安全的最大化。項目風險主要由管理人員進行監督和處理各種風險,減少風險對項目的不利影響。
(三)項目風險的管理過程
項目風險管理的工作流程是密不可分的,共同形成了項目風險管理的整個循環。為了更好的對整個鉆前工程項目的風險進行管理,確保組織者能夠正常進行相關操作,相關管理人員要結合風險管理的理論和流程的具體情況,并制定合理的石油鉆前工程項目建設流程,確保風險管理能夠向長期化和制度化發展[3]。
管理人員首先要明確石油鉆前工程項目的風險管理組織,并指派總負責精力,對施工單位以及承包方的管理機制進行管理;然后對石油鉆前工程的前期情況進行調查,并結合風險管理的基礎,對石油鉆前工程建設存在的問題進行正確分析;最后選擇科學有效的管理方法,保證整個系統工程得到較好的管理。項目風險的管理效果會根據前期調查的情況和深度有所影響,具體流程如下圖所示:
圖1:風險管理流程示意圖
管理人員對石油鉆前工程的風險進行評估和分析,并調查項目的風險情況,總結大量信息,評估鉆前工程的可能風險,并通過項目經理指導,運用技術、設備和工程設計等方面,組織管理人員共同參與,并進行項目的風險評估工作,其中要注意的事項有:
風險的類型和來源是管理人員需要重點關注的方面,尤其是項目的總體風險,還有總體風險發生的幾率以及可能發生的時間[4]。管理人員要預估項目風險可能發生的時間和危害程度,總結總體風險的相關危害,并找尋突破口,明確項目工程建設投資預算的主要風險。
石油鉆前工程風險管理主要分為預防和應急兩種,管理人員針對風險預防,采用的應對措施是定期安排石油鉆前工程的安全教育工作,并制定項目道路工程和電網工程的相關安全規劃,以及鉆前工程的安全操作制度。石油企業所在行政管理單位應及時與相關部門進行協商,并規定合理的工程項目施工的安全施工保障條例,預防可能出現自然風險,并根據實際情況,消除工程項目中存在的危害。管理人員要做好排水工程等工程項目的預防工作,并規范石油鉆前工程建設的風險管理規劃。
例如管理人員要確定石油鉆前工程的風險管理的總體項目和風向目標,根據項目施工的設計規范,預算工程項目的總體投資和分項工程的投資額度。管理人員可以通過相應的技術手段和質量標準,對項目中風險進行有效控制,這是鉆前工程項目風險管理的主營依據。管理人員要明確石油鉆前工程項目風險的應對措施和主要方法,應對項目中存在的重大風險和總體性風險[5]。管理人員要明確鉆前工程的財務預算的標準和指標,并指派項目管理的總責任人和分項管理負責人,進行具體安排。
結束語
通過上文對石油鉆前工程項目風險管理的研究,可以得知,石油鉆前工程的風險管理對工程的安全有效進行。通過案例分析,掌握石油鉆錢工程項目可能出現的危險源,并預估項目的風險的影響因素,制定出簡單實用,科學合理的應對措施。相關人員通過對施工整體過程的監督,采取合理的方法,使工程項目的風險能最大限度的減少,提高項目風險管理中的監控措施的管理效率,這種方式對降低風險出現幾率有重要作用,能夠有效保證鉆前工程的整體效益的提高。
參考文獻:
[1]王金剛.國際石油工程項目風險管理存在問題及對策[J].行政事業資產與財務,2014(4):167-168.
[2]劉曉光,李爽.國際石油工程項目風險管理問題及對策的分析[J].科技創新與應用,2014(3):157-158.
[3]牛延軍.鉆前工程施工危險因素及防治措施探討[J].硅谷,2014(2):114-115.
關鍵詞:帷幕灌漿;特殊情況;事故處理
中圖分類號:TU74 文獻標識碼:A
在閘壩的巖石或砂礫石地基中采用灌漿建造防滲帷幕的工程。帷幕頂部與混凝土閘底板或壩體連接,底部深入相對不透水巖層一定深度,以阻止或減少地基中地下水的滲透;與位于其下游的排水系統共同作用,還可降低滲透水流對閘壩的揚壓力。20世紀以來,帷幕灌漿一直是水工建筑物地基防滲處理的主要手段,對保證水工建筑物的安全運行起著重要作用。修建大壩首先應做好壩基處理工作,實踐經驗證明,基礎處理好后,大壩的興建就比較容易了,大壩的安全也才有了保證。反之,基礎處理若沒有做好,則會留下隱患,大壩建成蓄水后,很難補做,有時常需限制水位運行,待基礎處理好后,才允許正常運行。
帷幕灌漿是水工建筑物地基防滲處理的主要手段。帷幕灌漿材料主要有水泥漿,水泥黏土漿和化學漿液等。水泥漿效果可靠,灌漿設備和工藝比較簡單,材料成本不高,是最常用的灌漿漿液:水泥黏土漿成本低廉,但強度不高,多用于砂礫石層的防滲灌漿或強度要求不高的巖基灌漿:化學漿液成本較高。一般只在特殊情況下使用。經過多年的灌漿施工實踐,由一般性施工至特殊處理,我國的地基處理灌漿技術有了很大的發展和提高。但在施工過程中常出現各種特殊情況,嚴重影響了施工質量及施工進度,我對針對不同的特殊地層及孔內事故應采取不同的處理辦法,
1、施工方法
1.1 鉆孔與測斜:采用小口徑地質回轉鉆機,金鋼石鉆頭鉆孔,開孔前用“兩點法”地錨固定,用角度尺和地質羅盤校正鉆機立軸。第1段灌漿結束后進行孔口管埋設,埋入基巖深度2 m,孔口管采用?73 mm的無縫鋼管。鉆孔測斜選用KXP-Ⅰ型測斜儀,一般每10 m測1次。
1.2 鉆孔沖洗與簡易壓水:采用高壓水脈動沖洗,沖洗時間不少于30 min,回清水10 min。灌漿前均進行簡易壓水試驗,壓水壓力1.0 MPa。
1.3 制漿與檢測:采用集中制漿,分部位供漿,漿液經濕磨機串聯磨制后送入攪拌桶,外加劑為UNF-5型高效減水劑,摻量7%。漿液濃度采用標準漏斗粘度計檢測,要求漏斗粘度小于30 s;細度主要采用沉降法,用激光粒度儀校核,要求每10 t水泥檢測1次。
1.4 自動記錄:灌漿記錄全部采用自動記錄儀。
1.5 灌漿壓力控制:在施工過程中為了避免抬動破壞,建立了注入率與最大灌漿壓力的關系。
2、特殊情況處理
帷幕灌漿施工地層較為復雜,情況難以把握,常遇到的突況如下幾個方面:
2.1 遇到地基含砂量較大情況
含砂量較大的地層(或砂層)會出現吸水不吸漿的現象,采取對策:(1)適當加大灌漿壓力(2)適當改變水泥與膨潤土的比例采用稀漿灌漿的方法進行施工。
2.2 水泥漿漏掉嚴重情況
當地層孔隙率大或其他復雜地形情況下,在鉆進過程中將會出現嚴重失漿現象。在此地層鉆進過程中,為避免發生燒鉆、塌孔等孔內事故,可采取小鉆壓、低轉速、大泵量沖洗液的鉆進方法,并結合從孔口填膨潤土搗實、填水泥粘土球(直徑3~5cm)以及注漿堵漏待凝等措施。
對失漿地層的灌漿施工可采用縮短灌漿段長的施工方法進行施工,或發現大量失漿即停鉆灌漿處理,灌漿可采用膏狀漿液。
對于大漏失地層灌漿中的大漏量,除了采用提高漿液的濃度、降低灌漿壓力或限量灌注、間歇灌漿、多次復灌等措施外,還可在漿液中加入速凝劑或高效堵漏劑或灌注水泥砂漿、膏狀漿液、控制灌漿等方法處理。
3、孔內事故處理
3.1 卡鉆、燒鉆
卡鉆是指金屬塊或孔內塌落巖塊將鉆具或鉆桿卡住使其無法正常鉆進。鋼筋塊主要來自鉆桿斷裂或從孔口掉下去的鋼筋塊;巖石塊來自巖石的破碎、孔壁塌落。造成卡鉆的原因多半是偶然的。
處理方法:如是鉆桿斷裂的鋼筋塊或是孔壁石塊,則要下母錐吧余下的鉆桿取出,如取不動則先上下移動并轉動鉆桿,再取。如無法移動或轉動鉆桿則需打吊錘,將余下的鉆桿及鋼筋塊取出。如是從孔口掉下去的則用慢速繼續轉動,并上下移動豎機,如此,一般可繼續鉆進。
燒鉆是指鉆頭在鉆進或掃孔過程中鉆頭部位沒有冷卻水,局部溫度過高導致鉆頭熔化的一種現象。燒鉆也是鉆進過程中容易出現的一種情況。燒鉆主要是操作者沒有沖孔到位,使孔內沉淀物將鉆頭埋住,冷卻水無法與鉆頭接觸,掃孔也同樣如此。只不過掃孔的對象是水泥漿或特定的漿材,如不注意更容易引起燒鉆,所以操作者在鉆進前和掃孔時一定要注意沖孔,切記心急釀成大錯。燒鉆輕則鉆頭報廢,重則整個鉆頭被熔在孔內,無法動彈甚至該孔報廢,所以燒鉆的事故重在預防。
處理方法:操作者鉆孔前一定要先沖孔至回水返清,不能心急。掃孔時則注意不要硬鉆、死鉆。當出現燒鉆時,鉆機會有一定的預兆,要求操作者一定注意,此時的鉆機鉆速時快時慢,操作者應立即換低速,注意在低速時鉆機立軸可能會出現反彈的跡象,換到低速后應立即上下活動離合,利用慣性將已熔的鉆頭鉆松。如沒有采取以上措施則鉆頭將燒死直至鉆機無法動彈(操作中應盡量避免此種情況發生)。鉆頭燒死,目前還沒有更好的解決辦法,最后的辦法只能打吊錘,如打不起來可反出以上的鉆桿直到將鉆具蓋頭反出,改用直徑較小的鉆具從原鉆具中穿過(此種辦法雖有效但該孔孔徑會變小)。如蓋頭反不起來則可根據實際情況來處理,一種可以下鉆頭將蓋頭磨掉,然后變徑,一種就將該孔報廢,重新開孔。
3.2 鉆
鉆孔過程中塌孔將鉆具及鉆桿埋住的現象叫埋鉆。埋鉆一般出現在地層較差的情況,埋鉆與操作失誤一般沒什么關系,主要取決于地層、砂層、風化較嚴重的地層、破碎帶、爆破松動面等層段容易出現塌孔埋鉆的現象。
處理方法:如在地層未知的情況下出現塌孔現象將鉆桿埋住,一般的處理方法是用鉆機的豎機邊緩慢鉆動邊往上提(利用短鉆桿),如果不能提動,就打吊錘,小吊錘打不動就換打吊錘。如還是打不動則只有取出以上鉆桿,從新開孔。在已知地層較差的情況下鉆孔,則要改進施工工藝,采用先灌漿后造孔的辦法鉆進。灌漿的主要作用是改善破碎地層受力條件,在鉆進過程中先固孔壁或改用泥漿護壁進行鉆孔施工。
4、實例
三峽大壩基巖體主要為微新(花崗)巖體,一般透水性微弱,局部透水性較強。為了有效控制壩基滲漏,降低壩基揚壓力,減小壩基滲透水量,增強基巖構造結構面內軟弱充填物質的長期滲透穩定性,在大壩壩基、通航建筑物上閘首、山體連接段及兩岸壩肩均布置有一定深度的灌漿孔,并在擋水前緣形成一道連續的防滲灌漿帷幕,全長約3950米,鉆孔進尺33.6萬米。三峽工程帷幕灌漿鉆孔最大深度超過100米,鉆孔口直徑為56至76毫米,灌漿壓力為5.0至6.0兆帕。
關鍵詞:水平定向鉆;石油天然氣長輸管線;經驗總結
中圖分類號:F470.22 文獻標識碼:A
隨著現代文明意識和環境意識的逐漸增強,交通、環境保護問題已經越來越多的受到人們的關注,非開挖施工的水平定向鉆技術就越來越多地被人們所接受。近幾年來水平定向鉆穿越技術在世界各國、各個行業得到了廣泛的應用,尤其在管道穿越大型河流、高速公路、鐵路等工程項目上更加顯示了獨特的優勢。水平定向鉆施工過程是通過計算機控制進行導向和探測,先鉆出一個與設計曲線相同的導向孔,然后再將導向孔擴大,把預制好的管線回拖到擴大的導向孔中,從而完成管線穿越施工。采用水平定向鉆技術進行管道穿越施工,是油氣長輸管線施工中穿越大、中型河流,中、小型水庫,高速公路,鐵路及管線光纜敷設的最佳方案;是不破壞地貌狀態和保護環境的最理想施工方法。
一、水平定向鉆的特點
與傳統施工工藝相比,水平定向鉆施工有很多明顯的特點,現歸納如下:
1、定向鉆施工不阻礙交通,不破壞植被,減小了傳統開挖對居民生活的干擾以及對交通、周邊建筑物破壞和不良影響。
2、現代化穿越設備的穿越精度高,敷設方向及埋深易于調整,管線弧形敷設距離長,完全可以達到設計埋深,并且可以使管線繞過地下障礙物。
3、定向鉆施工穿越河流時,埋深在較深,對周圍的環境沒有影響,不破壞地貌和環境,符合環保要求。
4、采用水平定向鉆穿越施工時,沒有水上、水下作業,不影響通航,不損壞堤壩及河床結構,施工不受季節限制,具有施工周期短、人員少、成功率高,施工安全可靠性高等特點。
5、與其他施工方法比較,定向鉆進出場地速度快,施工場地可靈活調整;尤其在城市施工時可以充分顯示其優越性:施工占地少、工程造價低。
6、大型河流穿越時,由于管線埋深較深,地層深部的氧及其他腐蝕性物質很少,能夠起到自然防腐和保溫的作用,可以保證管線運行時間更長。
二、水平定向鉆的施工工藝
1、水平定向鉆施工工藝
定向鉆穿越施工一般分為:鉆取導向孔、擴孔、管道回拖三個階段。
第一階段是按照設計曲線盡可能準確地鉆出導向孔。
導向對穿越精度及工程成功至關重要,開鉆前仔細分析地質資料,確定導向方案,認真分析各項參數,互相配合,鉆出符合要求的導向孔。
第二階段是根據管線規格選取不同級別的擴孔器,進行逐級多次擴孔,以達到管線回拖所需的孔徑。
第三階段是管線回拖。將預制好的管線沿著擴好的管孔,將管道回拖至導向孔,完成管道穿越工作。
三、施工過程控制
1、施工場地的合理布局
入土點是定向鉆施工的主要場所,鉆機、泥漿池、發電機組、鉆桿、原材料堆放在該側,所以施工占地比較大。管線規格、鉆機型號的不同決定了場地的大小不同,所以合理的布局可以節省占地面積,控制成本。
出土點一側主要作為管道焊接場地,一般選用一塊不小于30×30m的場地作為預擴孔、回拖時接鉆桿和安裝其他發送設備用即可;在出土點之后軸線位置上要有一條長度與穿越長度相當的作業帶,用以預制穿越管段。
2、地質條件的分析
地質條件的不規律,這會增加鉆進難度。因此,施工過程中要認真、全面掌握地質勘察資料。為使工程能夠圓滿成功,施工中要嚴格按照設計規范要求進行,各工種、各崗位員工要認真負責,密切配合;做好充分準備,仔細分析各種可能發生的情況,制訂相應的處理措施;導向人員、司鉆制定鉆進方案,保證導向孔曲線平滑;泥漿崗位全面掌握地質資料按地層配制,保證鉆孔需要,確保鉆孔成型良好。導向孔鉆取過程中,要隨時對照地質資料及儀表參數分析成孔情況。
3、測量放線的控制
根據施工圖紙、控制樁進行測量放線,確定定向鉆軸線、鉆機軸線和施工作業帶邊界線。根據施工區域周圍環境可選用經緯儀、全站儀或RTK進行放線,放樣鉆進路線,每隔20米至50米做一個標記樁;沿途做好重要控制點的高程,并作好記錄以供導向孔鉆進時使用。
4、泥漿的控制
泥漿是水平定向鉆施工中的關鍵因素,其作用主要是穩定孔壁、鉆桿(柱)、冷卻鉆頭、排除鉆屑、降低鉆進扭矩和回拉力。施工時應按照事先確定好的泥漿配比配出符合要求的泥漿,根椐穿越地段地層情況,在不同的階段,控制好泥漿的黏度。
5、鉆導向孔的控制
鉆導向孔的鉆具組合為:鉆頭+造斜短接+鉆桿。導向傳感器裝在鉆頭后艙內并緊固,在導向孔鉆進過程中使用無線導向系統,在出入土兩側地面布置地面信標系統,鉆頭內傳感器發射的信號將鉆具的位置反饋到導向控制室便于司鉆隨時掌握方向,利用地面信標系統可以準確找出穿越中心線的方位角,同時可以記錄鉆頭與地平面的夾角值。
6、擴孔質量的控制
完成導向孔工作后,根據所施工管線的規格不同依次進行擴孔,循環操作直至預擴孔和清孔工序完成,預擴孔一般至管徑的1.5倍。根據鉆孔機的能力和待鋪設管線的直徑大小以及地質情況,須進行多級擴孔(每級擴孔級差一般情況下為4-6英寸)。擴孔過程應平穩緩慢,隨時監視鉆機的各項參數并做好記錄。根據穿越管線的直徑、土層地質條件以及鉆屑、鉆進液返回的間隙和鋪設管線的彎曲半徑,擴孔需要一次或多次分級完成,不同地層應采用不同的擴孔器,遇有地質情況發生變化鉆機參數不穩時,應分析情況,調整擴孔速度。
7、管線回拖
擴孔、清孔完成后進行管線回拖。管線回拖前,需要安裝與最終孔徑相同的擴孔器、分動器及拖拉頭,與預制的管線連接,檢查擴孔器水眼是否通暢,確認無誤后開始回拖?;赝瞎芫€沿線設專人看護,防止管線在前進過程中出現意外。管線回拖過程中隨時觀察各種參數的變化,注意管道發射溝及管線防腐層的情況。
8、泥漿的回收處理
施工過程中從導向孔鉆取到擴孔,以及管線回拖過程都需要大量的泥漿。泥漿的處理,作為環保施工技術,對水平定向鉆進的鉆進液應進行適當處理重復利用,也可在地表處理。使用后的膨潤土泥漿(不含有害處理劑)最常用的處理方法外運至廢棄溝內或農田外的廢棄場地進行掩埋處理。
四、施工經驗總結
(1)定向鉆軸線放線精確是工程順利進行的前提條件
俗話說“差之毫厘,謬以千里”,所以鉆機的精確定位是工程施工的前提條件,這就使得鉆機鉆頭的軸線必須與穿越管線的設計軸線完全重合。在咸寶復線美陽河定向鉆施工過程中我們采用高精度測量儀器(RTK)進行鉆機及軸線定位測量,僅用了短短的十天就完成了737米長,φ457×6.3管線的定向鉆穿越施工任務,為工程施工進度節省了時間,節約了成本。
(2)預制管線可大弧度彎曲預制
在管線預制過程中往往會受到交通、周邊建筑物、居民生產生活等周圍環境因素的制約,預制管線不能完全按照直線預制,經過項目部認真計算、大膽創新,采取了大弧度彎曲預制穿越管線,解決了施工難題。咸寶復線大北溝φ457×6.3長度919米的定向鉆施工過程時,由于外部原因管線長度加長了195米,導致原預制場地長度不夠,并且已經臨近村莊,征遷難度大,為了保證工期,經過項目部仔細分析、認真計算,大膽地提出了預制管線大弧度彎曲預制的施工方法(保證預制管線直線段不少于300米)。為了保證管線的順利回拖,我們在入土點沿著穿越軸線放線開挖了一條200米長的預制管線發射溝,并在溝內注入適量清水以減小管線與地面之間的摩擦;在弧度預制管線弧度處設置兩臺挖溝機,配合抬吊管線進行施工,順利地完成了管線回拖施工。
(3)預制管線在施工場地條件的限制的情況下,可分段預制整體回拖
管線施工過程中由于環境的制約,預制場地無法滿足施工要求時可分段預制,以節省施工占地,降低施工成本。在靖西天然氣管道一線涇渭體育公園改線工程涇河定向鉆施工,管線穿越涇河及南岸的高架橋。由于環境復雜、征遷難度大,后來建設單位將φ426×6.3的管線穿越長度加長到了927米,導致預制場地不夠。為了減少占地面積,節省施工周期,項目部果斷決定采用分段預制,整體回拖的施工方案。
(4)不等徑管線同溝回拖
定向鉆穿越施工管線回拖一般分為單管回拖和等徑、多管集中回拖兩種方式,隨著數字化管道的建設施工,管道在穿越河流、公路等復雜地質條件下的定向鉆施工時,經常會遇到在同一地點既要進行管線穿越又要進行光纜保護管穿越施工,這就需要在同一處進行兩條定向鉆施工,而且兩條定向鉆之間必須間隔一定的距離。由于受地形及周邊環境的影響,大多情況難以實現,并且投入成本較大。在漢安線楊家河φ406×6.3,長度270米的定向鉆穿越施工過程中,既要進行DN400主管線的穿越施工,又要進行DN100光纜保護管的穿越施工。由于受周圍地形環境的影響無法進行通訊光纜保護管的定向鉆施工,所以我們采取了不等徑管線同溝定向鉆穿越施工,縮短了施工工期,節省了資源。
五、水平定向鉆施工的局限性
水平定向鉆施工技術在非開挖領域極具潛能,但目前受地質條件等原因的影響,仍有一定的局限性:
1、穿越長度和管徑受鉆機、鉆桿能力限制;
2、河床施工時風險較大,一旦發生卡鉆,則必須更換穿越點,重新進行穿越;
3、由于地質條件原因,很容易發生地面變形,出現冒漿現象,容易造成環境污染、影響附近重要建(構)筑物安全。
4、裂隙發育的硬質巖石層、流沙層、含量大于50%的礫石層、粒徑大于10cm的卵石層不適合進行定向鉆穿越施工。
參考文獻:
[1]《石油天然氣管道穿越工程施工及驗收規范》SY/T4079-95
【關鍵詞】 突出煤層掘進工作面現場案例經驗方法
1 問題的提出
平崗煤礦始建于1970年建礦,1972年投產,片盤斜井開拓,1978年對斜井群進行礦井集中改造,1984年實現了井下集中生產,礦井設計能力72萬噸/年,1993年對礦井進行開拓延深,1994年改擴建礦井設計120萬噸/年,2001年二水平正式投產,同時一水平停產。目前礦井主要生產布置在二水平。2008年礦井生產核定能力為120萬噸/年。目前礦井主采煤層為14#煤層,開采深度570~900m。該礦井下地質條件復雜,煤層賦存條件差,斷層帶多,2012年瓦斯鑒定結果:絕對瓦斯涌出量為72.7m3/min;相對瓦斯涌出量為81.1m3/t ,屬于突出礦井。
平崗煤礦目前開采的14#煤層是具有突出危險性煤層,該煤層面臨大采深、高瓦斯、低透氣性等多種不利條件影響,給掘進施工的帶來諸多難題,嚴重制約掘進施工速度,影響了作業安全及礦井的持續發展,如果破解掘進施工時的防突問題,成為掘進快速施工的瓶頸。
2 現場應用的措施
平崗煤礦下延采區14#左三面,該面施工過程中:尾巷采用的是沿空留巷,施工上巷的過程中執行區域防突措施。采取的方法是:預先利用3200履帶式鉆機在尾巷給上巷打本層長鉆,預抽上巷100米范圍內的瓦斯,在檢測各項指標達到安全生產要求時,掘進隊組方才進入施工,該巷道采用的是綜掘連續化作業,工作面設計打60米的超前探眼和20米的解析眼,預留10米余孔,反復循環。施工的過程的在尾巷向上巷打檢測孔,最大限度的減少打鉆對掘進隊組施工速度的影響,施工該巷道掘進隊組月均掘進速度達200米以上。實踐表明,該方法具有成本低、安全高效、多工種平行作業的優點(圖1)。
平崗煤礦東一采區14#右三巷,該掘進施工作業執行以區域防突為主、局部防突補充的“雙四位一體”綜合防突措施,區域打不少于70米深的超前鉆孔,控制巷道輪廓線15米,打完鉆后立即封孔預抽。進尺前進行區域效果檢驗和區域驗證,指標不超方可前進(前進40米,保留20米余孔,反復進行)經過區域長鉆預抽,掘進施工時回風瓦斯濃度一般在0.4%-0.5%。該方法雖然能有效預抽瓦斯,使用也較為普遍,但有打鉆時間長、預抽時間長、多工種不能平行作業、缺乏安全性等弱點(圖2)。
3 總結經驗的方法
平崗煤礦掘進隊組防突工作采取區域長鉆預抽、遞進掩護、穿層鉆孔預抽三者相配合的方式??傮w上說突出煤層盡量采取打穿層鉆及掩護鉆的方式來消突,既可以多工種平行作業,又能加快施工速度確保施工安全??偨Y的經驗有:
一是,穿層鉆孔消突。平崗礦逐步推廣采用下段頂板高抽巷穿層鉆孔預抽解放上段煤巷消突方式。在高抽巷巖石開孔,能有效預抽下段上巷附近50米內的瓦斯,掘進隊組施工時執行局部措施即可,從而實現掘進隊組的快速掘進(圖3)。
二是,施工掩護巷道。為下巷消突,施工一防突工程巷(回采時可當瓦斯抽采巷使用),在上巷打區域鉆給防突巷消突,在防突巷打區域鉆給右四下巷消突。即“遞進掩護”掘送方式,進而遞進消突,為防突及瓦斯治理和掘進施工的快速掘進創造條件(圖4)。
三是加強石門揭煤、過斷層揭煤的管理。揭煤工序形成程序化、制度化,能確保揭煤安全,為掘進施工掙得時間,現場表明揭煤掘進工作面實行超前打鉆泄壓、注水預抽等措施能有效加快施工進度,確保施工安全。
關鍵詞:巖溶 沖擊鉆成孔 泥漿
Abstract: Illustrated by the bored pile of a high-rise building in Tangshan City, the paper discusses the construction technology and the precautions in karst geological conditions.
Key words: karst; percussion drilling holing; mud
中圖分類號:TU473.1 文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2012)
巖溶地區地質情況復雜,樁基施工病害較多,表現為溶洞、溶槽、溶溝、裂隙、暗河等。施工難度大,易發生質量及安全問題,比如斜樁、斷樁、塌孔、擴孔、卡鉆、埋鉆。如果施工方法不合理、組織安排不科學,問題處理不及時將會造成嚴重的經濟損失。比如唐山龍庭時代在施工過程初期由于對地質情況判斷不準確,經常發生卡鉆、斜孔現象,甚至還發生過一起埋鉆事故,最終不得不回填。如此實例還有很多,為了工程質量和施工安全有必要對巖溶地質條件的成孔進行探討,以不斷總結施工經驗,改進施工方法,完善施工技術,提高工程質量,保證施工工期,我們有必要對巖溶地區詳細總結分析。下面就以龍庭時代為代表展開分析。
工程規模
該工程位于唐山市路北區體育館道,為龍庭時代公寓3#樓基礎處理工程,此工程總計鉆孔灌注嵌巖樁114根,樁徑0.8m,樁長為20m-30m不等,采用泥漿護壁沖擊鉆成孔工藝施工。
工程地質情況
據地質勘察資料,勘察區主要分布新生界第四系沖洪積地層和古生界寒武系石灰巖、泥質灰巖、泥巖地層,第四系覆蓋層厚約4~18m。下部為灰巖,含有溶洞。入巖深度設計在5-10m。地質情況變化大,施工難度大,施工前已做過溶洞壓漿處理。
機械鉆孔施工
1 鉆前準備
(1) 對地質勘察資料詳細分析理解,掌握溶洞的分布范圍和大小。
(2) 對有溶洞的樁位地質水文資料分析研究,制定適當的施工方案和施工技術保證措施。
(3) 將每個樁位的地質柱狀圖和施工方案單獨列出,發給有關人員,讓具體操作著、技術人員、作業隊長都知道溶洞的大小位置,充填情況和施工方案。
(4) 備足水、粘土、片石、護筒等必備材料,確保發生塌孔時能即使有效地處理。
(5) 要有處理施工故障的備用機具設備,如打撈設備。在龍庭時代施工中就因為掉鉆卻沒有即使打撈,導致時間耽擱。
(6) 首先人工挖孔,然后人工將護筒就位,護筒頂高出地面20cm,周圍用粘土搗實。嚴禁用挖掘機埋設護筒,以防挖坑過大,導致土體松軟引起塌孔。
(7) 泥漿制備,制漿前,先把粘土盡量打碎,使其在攪拌中容易成漿,縮短成漿時間,提高泥漿質量。制漿時,可將打碎的粘土直接投入護筒內,使用沖擊錐沖擊制漿,待粘土已沖攪成泥漿時,即可進行鉆孔
2 成孔
采用沖擊鉆機成孔工藝:鉆機支撐點遠離樁位,支點距離應根據可能造成的坍塌范圍進行估算,嚴禁將鉆機支在孔口。鉆機安裝就位后,底座應平穩,不得產生位移和沉陷,以確保施工安全和成孔質量。
3 施工過程
當深度達到巖溶地段時,我們要盡量采用高頻率小沖程,要有專人看管護筒內泥漿液面變化,一旦液面下降應及時補水,擊穿溶洞在溶洞鉆進時,根據填充物不同采取不同鉆井方法。當填充物為軟容粘性土或者淤泥時,應向空內投入粘土、片石混合物沖砸固壁;當為砂層、亂石層時還應提高泥漿的粘度和相對密度。只有當泥漿的漏失現象全部消失才能正常鉆進,如此反復才能順利鉆過熔巖。
工技術要點。
關鍵詞:流砂地層;旋挖鉆成樁;施工技術
中圖分類號:U455文獻標識碼: A 文章編號:
前 言
騾駐河特大橋DK898+065.725~DK911+873.505段橋梁工程,其基礎樁基穿越砂層,從設計資料及現場核查情況來看,砂層組成有粉砂層、細砂層、中砂層、粗砂層及礫砂層,原始堆積狀態從稍密至中密再至密實均有分布。砂層層厚一般為2~10m,大致呈水平狀與其他圍巖分層布置,個別呈透鏡狀夾層。在鉆孔樁長度范圍內分部具有一定規律性,在地表下20~26m范圍內常見中密或稍密的細砂層和中砂層,隨深度增加,含砂層砂石粒徑逐漸增大,出現由細砂向礫砂的逐漸轉變。局部地段砂層埋深較淺,約5~10m,個別可見于地表。
該段橋梁樁基長度大部分為40~45m,樁長范圍內均為軟弱地層,為加快施工進度,提高施工效率,主要選用旋挖鉆機進行施工。
1流砂層成孔主要影響因素及對策分析
流砂地層旋挖鉆成樁主要困難集中在流砂層成孔困難,為此,首先分析流砂層中成孔的主要影響因素。主要從兩個方面進行考慮,一是從力學方面分析影響流砂層穩定的各要素,制定應對措施;二是將旋挖鉆成孔與其他成孔工藝比較,如沖擊鉆、循環鉆,分析旋挖鉆工藝的特殊點,以便針對性采取措施。
1.1 鉆孔狀態下流砂層穩定性力學分析
鉆孔到達流砂層時,影響流砂層穩定的各外力主要有以下幾個:地層壓力F、流砂層自身重力G、孔內液體水頭壓力N和孔內液體沖刷力f。具體受力圖見圖1:流砂層穩定性受力分析示意圖。
通過分析可知,圖中地層壓力F為通過上層地層傳遞,在地質條件確定的情況下,僅與層上附加荷載量有關,即地表附加荷載越大越容易造成失穩。
流砂層自身重力產生的分力Gf與流砂層致密度、顆粒大小、自然堆積角等相關,該因素受工藝影響作用小。
水頭壓力N為孔內護壁泥漿產生的壓力,從外力方向來看,該力對維持流砂層壓力具有重要作用。由液體壓強公式可以看出,該壓力N與泥漿比重和所處深度有關,即泥漿比重越小,水頭高度越低越容易造成失穩??變纫后w沖刷力f,指因機械擾動等原因造成孔內泥漿對流砂層形成的沖擊力。與擾動能量有關,及外界對孔內泥漿擾動越大,越容易造成失穩。綜上所述,可將施工過程中對流砂層穩定起關鍵作用的幾種力的影響總結如下表:
表1 流砂層受力因素影響表
表2 成孔方式對流砂層穩定性影響分析
1.2 旋挖鉆穿越流砂層關鍵控制內容及應對措施
通過表1、表2進行綜合分析,可以得出旋挖鉆在穿越流砂層施工中存在如下特點:
1)、施工中產生的外加荷載較大,如機械本身重量、渣土堆載重量等;
2)、 鉆孔過程因掛碰、旋轉等對孔壁形成較大擾動,流砂層中容易造成失穩;
3)、 鉆孔過程中泥漿對孔壁沖刷力相對較?。?/p>
4)、 成孔效率高,有利于流砂層穩定;
針對以上特點,制定以下幾項應對措施:
(1)、合理布置施工場地,根據流砂層埋深對護筒強度及長度進行適當加強,及時清運鉆渣;
(2)、加強技術交底工作,向操作司機說明地質情況及其特殊性,要求操作手嚴格控制鉆桿位置、垂直度,穿越流砂層后注意機械動作幅度,避免過激操作;
(3)、改善泥漿性能,通過實踐確定泥漿各項參數,及時補充泥漿,保證孔內水頭壓力;
(4)、選用適合流砂底層的鉆頭,進一步提高工作效率;
(5)、加強過程控制,及時發現問題;
(6)、制定鉆孔事故應急預案。
2 施工實踐效果
2.1 淺埋流砂層
部分距地表較淺的流砂層,施工中采用了常規的埋設護筒的方式進行防護,可對護筒進行加長,保證護筒長度穿越流砂層。同時,注意施工過程中的孔頂載荷控制,如大型機具必須近距離停放時盡量加大距孔口位置,挖出渣土及時清運等措施。通過護筒加長和孔頂荷載控制,對流砂層產生較好的防護作用,可保證正常鉆進。
2.2 深埋流砂層
大部分流砂層埋深較大,常見埋深20~26米。對于此類流砂層,主要采取了一下幾項措施:
2.2.1 合理選用作業、配套機具
采用旋挖鉆施工工藝,選用SR150型旋挖鉆,采用摩擦式鉆桿,砂土層和砂層的膠結性能都比較差,選用雙底板撈砂鉆斗進行鉆進。為減少清孔時間,縮短孔壁暴露時間,現場配備空氣吸泥機一臺,用于孔底沉渣清除。利用導管水下灌注混凝土。其他機具,如泥漿泵、出渣車、吊車、裝載機、挖掘機等設備可視具體情況進行選用。
2.2.2 改善泥漿性能
采用優質膨潤土制備泥漿,制備泥漿時應充分攪拌,并適量添加火堿調節PH值,使粘土顆粒有效分解,增大泥漿中細顆粒含量,減少粗顆粒含量,可以有效減小泥漿失水率,且形成的泥皮薄而致密,有利于流沙層穩定。泥漿制備時加入適量羧甲基纖維素鈉(CMC),CMC溶于水能顯著增加溶液粘度,具有增稠、分散、乳化、懸浮、保護膠體等作用,能使孔壁形成薄而堅、滲透性低的濾層,使失水量降低。
在鉆進過沖中應嚴格及時進行泥漿指標測定,及時調整,泥漿的指標要求:泥漿比重1.1~1.25 g/cm3,清孔泥漿比重為≤1.1 g/cm3。黏度控制在18~25s,含砂率≤4%,膠體率≥98%,PH值7~9。因旋挖鉆施工時泥漿不需要進行循環,為維持流沙層穩定,適當增大了泥漿比重,施工中應進行重點控制。同時,因旋挖鉆提鉆出渣后會帶出部分泥漿,應予以及時補充,保持水頭壓力。提鉆出渣時,在孔口處應稍微靜停幾秒鐘,待鉆斗內大部分泥漿流出后在放開底板出渣,以減少泥漿損失,并降低渣土含水量,便于堆放及運輸。鉆進過程中,還應重點監測泥漿含砂率,泥漿中含砂率過大,在泥漿受擾動時,泥漿中的砂粒會對孔壁泥皮產生切削作用,不利于孔壁穩定,應加強檢測頻率,發現含砂率過大應及時補漿或靜停一段時間。
2.2.3 及時對鉆孔效果進行檢驗,及時發現問題
主要檢測和觀測內容有:孔底標高、鉆孔傾斜度、孔徑、泥漿性能指標、孔內水頭高度、出渣量與進尺量對比等。通過這些監控內容,可及時發現鉆進中是否出現了塌孔、縮徑、鉆孔偏斜等情況,以便及時采取有效措施。
2.2.4 制定詳細的應急預案,出現問題及時處理
針對流砂層易出現塌孔、埋鉆等事故的情況,制定專項的應急預案,并集中配備應急處理物資和設備,確保及時處理事故。
3技術研究總結及效益分析
通過對各控制要素采取針對性的應對和改進措施,經過不斷的試驗和總結,技術研究工作最終取得良好效果,克服了流砂層地質條件下的成樁困難,并具有以下幾方面的優勢:
3.1成樁速度快:與同類地質條件下的循環鉆和沖擊鉆施工相比,旋挖鉆成樁速度具有明顯優勢,可有效縮短施工周期。
3.2施工質量高:旋挖鉆機自動化程度高、工藝先進,對樁位控制、成孔質量、孔底沉渣控制等均具有明顯優勢。
3.3清潔環保:由于旋挖鉆鉆進中護壁泥漿不需要進行循環,孔底沉渣較少,配合使用空氣吸泥機,可有效減少甚至避免二次清孔,減少了泥漿使用量,減少環境污染。因成孔效率較高,現場投入鉆機和配套設備少,便于管理,有利于現場文明施工。
3.4施工成本低:因為旋挖鉆施工設備及人員投入少、大臨投入小、施工周期短、擴孔系數小、施工質量控制簡單、環水保及文明施工配套投入少等因素,綜合經濟效益明顯,可有效控制施工成本。
參考文獻
[1] 公路橋涵施工技術規范:JTG/T F50-2011. 中華人民共和國交通運輸部.人民交通出版社,2011.7