鉆爆隧道大口徑雙管道并排敷設(shè)安裝施工方法

大慶油田工程建設(shè)有限責(zé)任公司

鉆爆隧道大口徑雙管道并排敷設(shè)安裝施工方法

任國(guó)強(qiáng)大慶油田工程建設(shè)有限責(zé)任公司

國(guó)家重點(diǎn)工程西三線西段是從新疆鄯善至寧夏中衛(wèi)，由大慶管道公司承建第四標(biāo)段EPC，其中疏勒河穿越是該段工程的制約性工程。結(jié)合疏勒河鉆爆隧道穿越工程實(shí)例，針對(duì)隧道不同部位采取不同的施工方法，解決了隧道內(nèi)平巷和斜巷運(yùn)管和安裝、豎井內(nèi)安裝及吊裝等施工技術(shù)問題，使隧道內(nèi)管道安裝施工按期完成。隧道內(nèi)采取先施工豎井，再從豎井平直段向平巷施工，平巷段和斜巷段雙管并進(jìn)的施工方法。隧道平巷+斜巷段施工采用軌道運(yùn)管和龍門架吊裝組焊，豎井則采用分段預(yù)制安裝。通過總結(jié)施工經(jīng)驗(yàn)，可為今后類似工程施工奠定良好的基礎(chǔ)，有助于企業(yè)提高效率，且為施工企業(yè)保安全、保質(zhì)量、保效益提供了借鑒。

隧道；雙管安裝；預(yù)制；豎井施工；平巷施工

西三線疏勒河穿越位于甘肅省瓜州縣，管道設(shè)計(jì)壓力12 MPa，管徑1 219 mm。穿越方式為鉆爆隧道，方案總體布置為斜巷+平巷+豎井，其中斜巷坡度為14°，平巷段坡比為1%，豎井內(nèi)徑10 m，深30.2 m，隧道內(nèi)采取雙管敷設(shè)的方法。為滿足工程需要，現(xiàn)場(chǎng)形成了獨(dú)有的施工方法：先施工豎井，再從豎井平直段向平巷施工，平巷段和斜巷段采用雙管并進(jìn)的施工方法。隧道平巷和斜巷段施工采用軌道運(yùn)管和龍門架吊裝組焊，豎井則采用分段預(yù)制安裝。

1豎井施工方法

（1）混凝土墩制作。豎井施工完畢后，進(jìn)行豎井底部的基礎(chǔ)墩制作。支墩除按照相應(yīng)土建標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計(jì)要求檢查外，重點(diǎn)檢查強(qiáng)度、軸線偏差、墩頂軟化層的覆蓋等。

（2）分段預(yù)制。在豎井基礎(chǔ)墩制作過程中，由焊接機(jī)組進(jìn)行豎井管道分段預(yù)制，整條豎井內(nèi)管道包含2個(gè)90°彎頭，分兩段預(yù)制。預(yù)制場(chǎng)地必須平整，2個(gè)彎頭的軸線在一個(gè)平面上，橫口位于兩組支架的中心。焊接、防腐程序與主線路相通，采用100%X射線檢測(cè)和100%超聲波檢測(cè)。

（3）豎井支架安裝。在豎井管道安裝就位前需進(jìn)行管道支架的安裝。支架安裝時(shí)，采用25 t吊車配帶自制吊籃進(jìn)行支架安裝焊接，要求滿焊、牢固。

（4）豎井管道施工。預(yù)制管段經(jīng)無損檢測(cè)、防腐補(bǔ)口補(bǔ)傷合格后進(jìn)行吊裝就位。下半管段吊裝時(shí)，吊裝前在管段上口和下口處各安裝防滑卡具1套，卡具與鋼管之間鋪墊10 mm厚的橡膠板，防止防腐層破損。管段保持設(shè)計(jì)好的傾斜狀態(tài)。管段捆扎完成后用2臺(tái)25 t吊車將管段緩慢豎直吊起，慢慢送入豎井中，避免管道碰撞井壁和梯子。到豎井底部時(shí)，把管段下部放在管墩上，上部放在支架內(nèi)，然后卡箍緊固。上半管段接續(xù)吊裝，保證與已就位的管段平滑正接，固定妥當(dāng)。分段吊裝時(shí)，按照大件吊裝的標(biāo)準(zhǔn)控制管段姿態(tài)，保證預(yù)制段平滑進(jìn)入，不擦、不碰。橫口焊接要求精心準(zhǔn)備，一次焊接成功。

（5）固定墩制作。豎井安裝完畢后及時(shí)進(jìn)行洞口外管道連頭施工，以免豎井內(nèi)管道滑動(dòng)。在豎井外側(cè)，焊接后即進(jìn)行錨固墩的安裝和制作。

2平巷施工方法

2.1 輔助設(shè)施

（1）卷揚(yáng)設(shè)備。斜井側(cè)卷揚(yáng)設(shè)備采用70 t吊管機(jī)（去除吊桿），吊管機(jī)選用6 mm×19 mm鋼芯鋼絲繩，鋼絲繩直徑為DN20 mm。豎井底部安裝1臺(tái)卷揚(yáng)機(jī)，固定在豎井底部的兩個(gè)混凝土墩中間。

（2）變壓器容量。管道安裝施工前，在變壓器容量滿足要求的情況下，可使用隧道施工方的變壓器以減少變壓器采購、運(yùn)輸和安裝時(shí)間。疏勒河隧道管道安裝施工采用施工方的變壓器，在隧道出口設(shè)有2臺(tái)變壓器，1臺(tái)為200 kVA，1臺(tái)為250 kVA，為施工設(shè)備提供用電。另外備用1臺(tái)300 kW的發(fā)電機(jī)組用于抽水，以防變壓器停電。

（3）隧道照明系統(tǒng)。隧道內(nèi)的施工照明采用36 V低壓線路，確保施工用電安全，照明線路架設(shè)在不影響管道施工的一側(cè)。在隧道進(jìn)、出口50 m范圍內(nèi)，每隔5 m設(shè)置一個(gè)60 W照明燈，其余部分每隔10 m設(shè)置一個(gè)60 W照明燈。為防止隧道內(nèi)距離過長(zhǎng)導(dǎo)致照明電壓不足，每200 m設(shè)置1臺(tái)行燈變壓器。在隧道內(nèi)每隔40 m配備1臺(tái)應(yīng)急照明燈。在隧道進(jìn)、出口加強(qiáng)照明的目的是防止施工人員在進(jìn)出隧道時(shí)，人眼對(duì)光線明暗的突然變化產(chǎn)生不適應(yīng)。

（4）隧道通信系統(tǒng)。給隧道內(nèi)施工機(jī)組人員配備對(duì)講機(jī)，以保證隧道內(nèi)、外的通信聯(lián)系。

（5）隧道內(nèi)通風(fēng)。由于隧道較長(zhǎng)，焊接時(shí)產(chǎn)生的煙霧較多，在隧道內(nèi)采取強(qiáng)制通風(fēng)措施。隧道采用壓入式和抽出式混合式通風(fēng)。斜巷洞口采用壓入式通風(fēng)機(jī)送風(fēng)，豎井出口采用抽出式通風(fēng)機(jī)抽風(fēng)。在隧道內(nèi)再放置2臺(tái)大的排風(fēng)扇，有助于排出隧道內(nèi)的煙霧。

（6）排水系統(tǒng)。隧道內(nèi)個(gè)別地方有滲水、漏水現(xiàn)象，由于平巷段斜度為1%，隧道內(nèi)的水會(huì)聚集到平巷段與斜巷段交匯處的集水溝內(nèi)，在此位置選用多臺(tái)排污泵共同排水，將隧道里的漏水排出。

2.2 軌道鋪設(shè)

根據(jù)工程實(shí)際，自行設(shè)計(jì)和制作施工用軌道，在管墩施工之前完成。在隧道內(nèi)底板不平整的情況下，采取如下措施進(jìn)行處理：隧道內(nèi)的軌道采用等邊角鋼規(guī)格為75mm×75mm×10mm，間距為1.3m，兩軌道之間用50 mm扁鋼進(jìn)行焊接，使兩軌的間距固定。

2.3 龍門架和馬凳的制作

龍門架用于卸管和管口組對(duì)，平巷與斜巷的龍門架底部稍有不同，斜巷龍門架底部有角度。馬凳用于管口組對(duì)，馬凳高度與支墩高度一致。

2.4 運(yùn)布管

管道在洞外進(jìn)行噴砂除銹合格后，使用25 t吊車將防腐管吊至自制防腐管運(yùn)輸車上，用吊管機(jī)牽引運(yùn)輸車溜下斜坡，洞底水平部分采用卷揚(yáng)機(jī)牽引，卸完管后按相反順序把空車牽回隧道。運(yùn)到平巷內(nèi)的防腐管，利用龍門架進(jìn)行卸管，然后將防腐管放在位于隧道一側(cè)的馬凳上。

2.5 組對(duì)焊接

將兩個(gè)自制的龍門架吊起在管的兩端，每個(gè)龍門架頂端掛10 t倒鏈，后面的管線通過50 t千斤頂進(jìn)行上下調(diào)整對(duì)口間隙，用外對(duì)口器進(jìn)行組對(duì)焊接，焊接完后放在馬凳上，管道中心線與基礎(chǔ)中心線重合。平巷組對(duì)完一條管道后，將馬凳和龍門架移到另一條管道中心線上，然后再進(jìn)行第二條管道的組對(duì)焊接。

2.6 檢測(cè)

焊接完成后，焊口全部進(jìn)行100%X射線和100%超聲波探傷檢測(cè)。

2.7 防腐補(bǔ)口

無損檢測(cè)合格后，因噴砂設(shè)備無法進(jìn)入洞內(nèi)，使用砂輪機(jī)進(jìn)行除銹，防腐補(bǔ)口采用黏彈體防腐膠帶+PVC外保護(hù)帶進(jìn)行防腐補(bǔ)口。防腐完畢，對(duì)防腐管及焊口處用電火花檢漏儀進(jìn)行檢漏，檢漏電壓為15 kV，發(fā)現(xiàn)漏點(diǎn)及時(shí)修補(bǔ)，重點(diǎn)是對(duì)管墩部位防腐層的檢漏。支墩施工完畢，撤除馬凳后再進(jìn)行一遍檢漏，以確保防腐管無漏點(diǎn)。

2.8 支墩澆筑

隧道內(nèi)管道補(bǔ)口完成后，進(jìn)行隧道管道支墩的澆筑工作并及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。待管道支墩的強(qiáng)度達(dá)到要求后，拆除臨時(shí)支墩，按照設(shè)計(jì)圖紙的要求將管道用不銹鋼管卡固定在管道支墩上。

3試壓

西三線和西四線施工完畢后進(jìn)行清管、測(cè)徑和試壓。

輔助工程施工：①在支墩養(yǎng)護(hù)期間，進(jìn)行水纜、光纜支架和扶手的施工；②支墩澆筑完畢后，進(jìn)行鋁合金犧牲陽極安裝。

4安全措施

（1）建立健全的HSE組織機(jī)構(gòu)，設(shè)專職HSE人員負(fù)責(zé)安全管理工作。

（2）對(duì)進(jìn)場(chǎng)前的施工人員進(jìn)行安全教育。

（3）現(xiàn)場(chǎng)施工設(shè)備、機(jī)具由專人操作，設(shè)備狀況保持良好。

（4）現(xiàn)場(chǎng)人員必須穿工作服、工作鞋，戴安全帽。

（5）現(xiàn)場(chǎng)所有用電設(shè)備及電動(dòng)工具絕緣良好，開關(guān)使用漏電保護(hù)器，防雨設(shè)施可靠。

（6）加熱用的氣罐要遠(yuǎn)離火源，并有防曬涼棚。

（7）現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置警示安全標(biāo)識(shí)。

5結(jié)語

由于隧道斷面狹窄，施工空間小，同時(shí)工期較短，隧道內(nèi)雙管安裝具備一定的施工難度。通過使用自制的工裝器具，一方面節(jié)約了成本；另一方面通過自行研究，掌握了隧道內(nèi)管道安裝的核心技術(shù)，形成了獨(dú)有的施工方法，對(duì)隧道內(nèi)雙管、單管的施工具有指導(dǎo)意義。

（欄目主持 樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.8.043

2015-08-04