淺析石油天然氣管道地下工程施工工藝

（陜西省天然氣股份有限公司,西安 710016）

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近年來，隨著社會的不斷進(jìn)步以及經(jīng)濟水平的迅猛提升，我國石油天然氣管道工程建設(shè)步伐逐步加快，管道地下工程施工可謂是其中的關(guān)鍵工程，其重要性不容忽視。在此，本文將針對石油天然氣管道地下工程施工工藝進(jìn)行簡要探討。

石油；天然氣；管道；地下工程；工藝

1 前言

目前，我國為充分實現(xiàn)國家經(jīng)濟戰(zhàn)略結(jié)構(gòu)調(diào)整，推動區(qū)域經(jīng)濟深化發(fā)展，就此提出完成大直徑以及高鋼級、耐高壓的長輸管道建設(shè)要求。具體來說，石油天然氣管道地下工程自身擁有施工質(zhì)量高要求、建設(shè)工期緊迫以及施工復(fù)雜程度較高、設(shè)計不確定因素很多等相關(guān)特征，導(dǎo)致項目實際投資效益會受到工程建設(shè)時間的直接影響，就此需合理選用適合的施工工藝，在高質(zhì)完成工程建設(shè)的同時實現(xiàn)經(jīng)濟效益的優(yōu)化獲取。

2 石油天然氣管道地下工程施工工藝

2.1 鉆爆

鉆爆法涵蓋有控制爆破以及噴錨支護(hù)、新奧法等多種類型施工技術(shù)。就目前的情況來看，迄今最為成熟的隧道施工方式可謂是鉆爆法，在各種地質(zhì)條件以及地下水條件中該種施工模式較為適用。近年來，鉆爆施工工藝的有效運用推動隧道施工趨向于大斷面以及高效率建設(shè)。結(jié)合圍巖自我穩(wěn)定性條件的優(yōu)劣狀況，造成鉆爆模式開挖循環(huán)順序存在些許不同，每個開挖循環(huán)對應(yīng)時間是由施工工序直接決定的。該工藝的施工關(guān)鍵點是，若有可能，盡可能使用大斷面分布開挖；施工順序必須是先墻后拱，旨在充分確保二次襯砌擁有完整性；實施施工活動的過程中，需盡可能減少圍巖所受擾動及破壞，使得圍巖原有特性得以優(yōu)化保持，圍巖自身良好承載作用得以充分發(fā)揮。雖然鉆爆施工工藝擁有高經(jīng)濟效益以及可控制地標(biāo)下沉的優(yōu)勢特征，相關(guān)技術(shù)甚為成熟，然而自身卻存在有較大局限性，譬如說工人勞動強度過大以及設(shè)計工序復(fù)雜程度高、開挖程度嚴(yán)重受到制約、工人施工作業(yè)環(huán)境不良、安全系數(shù)低等難以克服的缺點。顯而易見，鉆爆法已然難以充分滿足現(xiàn)代化的高速、安全、高效、文明施工作業(yè)需求，因此，工程建設(shè)者仍在不停探索，開拓創(chuàng)新，找尋新型掘進(jìn)施工工藝，旨在由根源出發(fā)，順應(yīng)時代發(fā)展要求。

2.2 盾構(gòu)

現(xiàn)代化盾構(gòu)技術(shù)的主流趨勢為封閉式盾構(gòu)，其施工原理為通過對泥水壓力或者是土艙壓力的合理利用，實現(xiàn)開挖平面土壓力的有效平衡，旨在實現(xiàn)快速安全施工。目前，全球通常選用封閉式土壓平衡式或者是泥水式盾構(gòu)技術(shù)。該施工工藝要點包括四個方面主要內(nèi)容，具體來說，第一，設(shè)備專用性相對較強，盾構(gòu)機設(shè)備均是參考各個施工對象具體條件進(jìn)行專門化設(shè)計的，盾構(gòu)機設(shè)備僅適用于對應(yīng)區(qū)間的隧道施工，若需將其應(yīng)用在其他區(qū)段隧道施工中，則有可能會因為埋深條件以及斷面大小、圍巖等級等條件差異，通常會改造盾構(gòu)機設(shè)備，而后才能開始進(jìn)行施工；第二，在盾構(gòu)施工實際實施進(jìn)程當(dāng)中，設(shè)備只前進(jìn)不后退；第三，盾構(gòu)施工不會對周邊環(huán)境造成較大影響，在施工時，位于隧道沿線位置的盾構(gòu)豎井會占據(jù)部分場地面積，除此之外，無需更多施工面積，所以不用采取拆遷措施，在城市地下工程施工中較為適用，同時，由于盾構(gòu)施工通常無需處理地下水，進(jìn)而不會催生振動及噪聲等類型的施工污染問題；第四，施工工藝精度要求是非常高的。

2.3 頂管

在我國，頂管施工工藝獲得廣泛推廣，發(fā)展迅猛，加之研究人員的努力，不斷創(chuàng)新探索頂管技術(shù)。分析可知，采用頂管工藝施工無需進(jìn)行開挖面層操作，則可實現(xiàn)對于公路以及鐵道、建筑物等的有效穿越，可見其具體的適用范圍是十分廣泛的。頂管工藝出現(xiàn)于盾構(gòu)法之后，相較于盾構(gòu)而言，頂管有著較大應(yīng)用優(yōu)勢。譬如說，頂管工藝施工中，進(jìn)行掘進(jìn)的時候無需采取襯砌措施，可實現(xiàn)大量施工資源及施工材料的有效節(jié)約，同時由于挖掘操作形成的斷面面積相對較小，出渣數(shù)量少，所需操作人員不多，進(jìn)而最終的工程造價會大大降低，起到良好的成本節(jié)約效果；施工所需接收井跟工作井所占施工面積小，基本不會影響和損害周邊環(huán)境，形成的地面沉降較低，有著很高的安全系數(shù)；實際施工時間較短，有著良好隱蔽性。由于這些優(yōu)勢的存在使得頂管普及推廣應(yīng)用。在石油天然氣管道地下工程施工應(yīng)用頂管技術(shù)，應(yīng)做好相應(yīng)施工準(zhǔn)備工作，而后實施沉井施工，進(jìn)行拼裝調(diào)試工作，掘進(jìn)施工設(shè)備選取頂管機，掘進(jìn)之后將設(shè)備拆卸，在全部區(qū)域范圍內(nèi)開展合理測量驗收之后完成整體施工。

2.4 水平定向穿越

該項施工工藝涉及實際工程建設(shè)量十分巨大，且工程復(fù)雜程度較高，施工所需車輛以及材料、設(shè)備、油料較多，譬如挖掘機、大型挖掘機設(shè)備、焊管機、功率較大的泥漿泵設(shè)備、配套發(fā)電機等等。施工工序為導(dǎo)向孔鉆取——孔擴張——管線拖拉——處理泥漿——電氣焊——做好管線防腐處理——進(jìn)行管線試壓等，在此需要注意的是，需結(jié)合實際施工情況及穿越管線直徑大小確定預(yù)擴孔次數(shù)。在所有地下工程施工建設(shè)中，水平定向穿越施工技術(shù)可謂是最具活力，其為非開挖類型技術(shù)，在應(yīng)用中無需進(jìn)行地面開挖，可合理規(guī)避地表建筑物或者是地下設(shè)施等相關(guān)障礙，進(jìn)而有效完成管線的敷設(shè)。此項施工工藝優(yōu)勢在于，第一，社會效益積極顯著，施工中不會對周邊居民出行造成直接影響影響；第二，不會干擾和損壞地面建筑及相應(yīng)設(shè)施，未對地面造成較大破壞，可真正實現(xiàn)非開挖；第三，施工設(shè)備安裝速度快，工作效率大幅增加；第四，可合理控制施工方向，將地下障礙合理避開，施工認(rèn)真精細(xì)程度較高。

3 結(jié)語

綜上可以知道，在石油天然氣管道地下工程施工建設(shè)中需參考實際情況，結(jié)合周邊環(huán)境，選擇適合的施工工藝，旨在高質(zhì)完成施工建設(shè)，獲得良好的社會經(jīng)濟效益。

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[3]程家富.石油天然氣管道工程施工管理的探討[J].低碳世界,2013（10）.

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淺析石油天然氣管道地下工程施工工藝

安 浩