河谷段大口徑管道下溝技術(shù)

孫盛達(dá)

長(zhǎng)慶油田建設(shè)工程處第七施工項(xiàng)目部，陜西榆林 719000

0 引言

目前，管道下溝作為長(zhǎng)輸管道施工中的重要工序，其施工技術(shù)已基本成熟。傳統(tǒng)管道下溝施工技術(shù)主要以沉管下溝、吊管下溝為主。

而對(duì)于各種復(fù)雜地勢(shì)地形及各種有害的自然環(huán)境，傳統(tǒng)施工方法雖可完成施工，但卻存在成本高、代價(jià)大、風(fēng)險(xiǎn)高等缺陷。因此，在不違反安全、質(zhì)量、效益的大前提下，如何因地制宜，靈活變通，制定出更加簡(jiǎn)便高效的施工方案是急需解決的問(wèn)題。

本文以陜京三線輸氣管道工程為依據(jù)，通過(guò)對(duì)其河谷段環(huán)境地形進(jìn)行分析研究，充分利用施工環(huán)境因素，大膽嘗試新的管道下溝方法，并成功高效的解決了該類(lèi)地形的管道下溝施工。

1 現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)境特點(diǎn)

1）管溝地質(zhì)為石方，且石質(zhì)堅(jiān)固，一般采用人工爆破或破碎錘開(kāi)挖方式。

2）穿越跨度長(zhǎng)（一般在100m以上），且水流量較大。

2 傳統(tǒng)施工方法及存在的缺陷

對(duì)于此類(lèi)地形，傳統(tǒng)施工方法一般為管溝成型后，圍堰導(dǎo)流，然后降排水，最后組織吊管機(jī)吊管下溝。

存在問(wèn)題：

1）地質(zhì)為堅(jiān)固石方，根據(jù)硬質(zhì)巖管溝要求邊坡比為1:0[1]，下溝過(guò)程中，起吊管段晃動(dòng)易碰傷管材及防腐層；

2）穿越跨度大，且為大口徑管道，預(yù)制管段較長(zhǎng)，起重量大，下溝過(guò)程中存在側(cè)翻危險(xiǎn)；

3）下溝所需大型設(shè)備多，且河谷段地形復(fù)雜，不利于大量設(shè)備站位起吊；

4）水流量大，起吊下溝前排水困難，需增加大量排水設(shè)施。

3 改進(jìn)后施工方法及其優(yōu)點(diǎn)

3.1 施工方法原理

1）河谷段石方管溝穩(wěn)定性高，成型后不易坍塌，且溝底淤泥沉淀少，不會(huì)影響下溝后管道埋深；

2）河谷內(nèi)具備一定水流量，可充滿(mǎn)石方管溝；

3）采用漂管法，充分利用管溝內(nèi)河水的浮力和緩沖阻力來(lái)保證管道下溝質(zhì)量與安全。

3.2 具體施工措施

1）管溝處理措施

（1）石方段管溝開(kāi)挖成型后，驗(yàn)收深度、寬度等指標(biāo)，達(dá)到要求后，對(duì)管溝溝壁及溝底進(jìn)行清理，不得有突出或欲墜的石塊[1]，避免損傷母材；

（2）每間隔20m管溝兩側(cè)溝壁固定一個(gè)廢舊輪胎，以防預(yù)制管段沖擊管溝碰損；

（3）最后，管溝內(nèi)引入河水并灌滿(mǎn)，引管溝壁齊平。

充滿(mǎn)水的管溝

2）預(yù)制管段處理措施

（1）預(yù)制過(guò)程中，管道下方均墊有土袋子，且靠近溝邊預(yù)制（保證安全距離的前提下，盡量靠近溝邊）；

（2）檢漏、試壓完成后，下溝前采用電火花檢漏儀對(duì)管段防腐層進(jìn)行檢查[1]，對(duì)破損或針孔處就行修補(bǔ)，然后將預(yù)制管道進(jìn)行8mm厚膠皮全位置包裹（該工序?yàn)榉€(wěn)管護(hù)管措施必備工序），保護(hù)防腐層；

（3）管道兩段焊接堵板，避免進(jìn)水。

3.3 管道下溝前準(zhǔn)備及下溝方法

1）根據(jù)預(yù)制段長(zhǎng)度，每間隔20m布置一臺(tái)300挖掘機(jī)，一般3至4臺(tái)；

2）將馬鞍式壓重塊布列在管道后方，以備后續(xù)沉管使用；

3）挖掘機(jī)站位于預(yù)制管段管溝對(duì)側(cè)，采用吊帶連接管段，從一端開(kāi)始牽拉，使管道緩慢滑入充滿(mǎn)水的管溝中。前端管道下溝后，順序后移，利用管道慣性和重力，可輕松將整個(gè)預(yù)制段拉入水中。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)多次實(shí)踐，管溝內(nèi)水浮力可以完全克服管道下溝時(shí)重力和沖力，不會(huì)出現(xiàn)撞傷管材等情況。

3.4 安裝附屬管道保護(hù)措施、排水沉管

1）按設(shè)計(jì)要求安裝馬鞍式壓重塊；

2）采用抽水泵將管溝水排出，管道隨水位下降緩落至溝底，下溝完成。

4 該施工方法與傳統(tǒng)施工方法比較

1）受力及設(shè)備需求方面

傳統(tǒng)方法：采用吊管機(jī)起吊下溝方式，主要克服管道重力，100m以上大口徑預(yù)制管段需要吊管機(jī)4臺(tái)以上。

改進(jìn)后方法：采用挖掘機(jī)牽拉管道下溝方式，主要克服管道與土袋子的摩擦力，不論多長(zhǎng)預(yù)制管段，僅需3至4臺(tái)300挖掘機(jī)。

2）管道下溝質(zhì)量方面

傳統(tǒng)方法：因預(yù)制段過(guò)長(zhǎng)，起吊過(guò)程中晃動(dòng)難免出現(xiàn)管材碰傷磨損。

改進(jìn)后方法：水的浮力和緩沖阻力可充分保護(hù)下溝過(guò)程中管段沖擊碰傷，基本不存在母材及防腐層損傷事故。

3）施工安全方面

傳統(tǒng)方法：因管段過(guò)長(zhǎng)，起重量大，且河谷段地形復(fù)雜，下溝過(guò)程中存在設(shè)備側(cè)翻的安全隱患。

改進(jìn)后方法：牽拉管道主要克服管道摩擦力，且是從一端開(kāi)始逐步完成，受力小。管道下溝后，吊帶自動(dòng)彎曲，避免設(shè)備受管道慣性沖力影響。挖掘機(jī)機(jī)動(dòng)性較強(qiáng)，特殊情況下，較吊管機(jī)更為安全。

通過(guò)比較可以看出，針對(duì)于河谷段地形，改進(jìn)后施工方法無(wú)論在安全質(zhì)量還是功效成本方面均優(yōu)秀于傳統(tǒng)施工方法，而且充分利用了自然條件，變不利為有利，大大降低了施工難度。

5 結(jié)論

該施工方法的有效性及適用性證明：對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工，我們不要盲目局限于傳統(tǒng)施工方法，而要細(xì)心分析現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，因地制宜，細(xì)化改進(jìn)傳統(tǒng)施工方法，這樣才能做出更貼切現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的施工方案，才能真正達(dá)到提速、提效、保質(zhì)、保量的施工目的。

[1]GB50369-2006 油氣長(zhǎng)輸管道工程施工及驗(yàn)收規(guī)范.