輸油氣管道水網(wǎng)地帶漂管沉降施工的研究

張曉陽 于飛 石朝洋（中國石油天然氣管道局第四工程分公司（穿越公司）， 河北 廊坊 065000）

輸油氣管道水網(wǎng)地帶漂管沉降施工的研究

張曉陽 于飛 石朝洋（中國石油天然氣管道局第四工程分公司（穿越公司）， 河北 廊坊 065000）

為解決我國“油氣荒”的問題，我國提出“西氣東輸”的偉大戰(zhàn)略構想，通過鋪設輸油氣管道將西部地區(qū)的石油和天然氣資源輸送至需求量巨大的東部地區(qū)。但在實際鋪設施工過程當中，輸油氣管道經(jīng)常需要穿越河流、魚塘等水網(wǎng)地帶。本文將結合這一背景，簡要探討輸油氣管道水網(wǎng)地帶漂管沉降施工的措施。

輸油氣管道；水網(wǎng)地帶；漂管沉降；施工

西氣東輸管線途徑之處多水網(wǎng)區(qū)域，尤其是在長江中下游平原地區(qū)，水系基本上呈網(wǎng)狀分布，水量較大因而導致土質濕軟、地基承載力較弱，這也為鋪設輸油氣管道增添了巨大的施工難度。傳統(tǒng)的輸油氣管道施工方法并不能適用于水網(wǎng)地帶，因此本文將著重圍繞輸油氣管道水網(wǎng)地帶漂管沉降施工進行簡要論述。

1　管道就位方式

輸油氣管道水網(wǎng)地帶常常采用漂管沉降施工技術，但由于水網(wǎng)地帶的地形地勢各不相同，因此需要采用不同的漂管沉降措施。當前的漂管沉降主要有三大類型，分別為直線漂管、旋轉漂管和起重漂管沉降。通常情況下，直線漂管沉降多適用于寬闊的河岸預制場地，首先將管道預制在與河流方向垂直的岸上，之后再將直線管道漂浮拖至河對岸并沉入溝內(nèi)。鑒于河流大多都是直線穿越，因此直線漂管沉降的管道就位方式土方量較小，操作也較為簡便因此在水網(wǎng)地帶當中輸油氣管道經(jīng)常采取該種方式。旋轉漂管沉降則多用于河面寬度大于施工場地的環(huán)境當中，與直線漂管沉降相同，首先需要預制管道，之后為確保漂管能夠漂浮在水面上會將管道吊入水中，采用旋轉的方式幫助牽引管道就位于水面之上，通常需要斜穿河道時會選擇旋轉漂管方式。起重漂管沉降則多適用于窄小的河道或水面與河岸具有較大落差，該種方式需要同時在岸上和水面上使用起重機械，通過起重機械將已經(jīng)預制完畢的管段從岸上吊至水面相應位置［1］。

2　管道發(fā)送方式

采用直線漂管方式時，事先需要在準備預制管道的岸上安裝管道發(fā)送裝置，以此確保具有足夠的牽引力用于之后的管道牽引，同時有效防止在來回移動管道的過程當中損傷防腐層。通常情況下，地勢平坦的河兩岸，或水面不高于堤外自然地面并且與河岸落差較小時，比較適合使用水力發(fā)送溝方式。但發(fā)送溝需要盡可能保持平直，其最大弧度應低于自然的管道彎曲曲率。水力發(fā)送溝方式施工周期比較短、非常節(jié)約場地同時成本低廉，不會對管道造成較大損傷，因此也成為輸油氣管道在水網(wǎng)地帶當中經(jīng)常使用的方式之一。若河流兩岸地勢平坦，但其高度明顯大于水面時可以使用修小平車發(fā)送道完成發(fā)送工作。若河流兩岸地勢不僅不平坦且高度明顯高于水面時，需要使用滾動架發(fā)送方式，設置滾動架的間距需要與最大旋空間距保持一致。管道彎曲曲率則為具體的滾動架的高度，只有按照規(guī)范設計滾動架才能保障其具有良好穩(wěn)定性［2］。

3　水下開挖施工

在開挖水下管溝時需要配合使用挖泥船或水下挖掘機，在此過程當中若碰到巖石地質，則需要在水下使用爆破法形成管溝。根據(jù)不同的情況需要采用不同的爆破法，比如說植樁爆破法、埋入爆破法、裸露爆破法等等。在一邊開挖管溝時一邊還需要在河岸上完成預制管段、對其進行防腐處理并反復打壓。之后需要對已經(jīng)預制完畢管段兩端進行密封處理，為保障其能夠順利平穩(wěn)的漂浮在水面上需要采用牽引的方式將其放置在管溝上方，并不斷往管中注水，直到其最終沉落在水下管溝當中。完成平衡管道壓重塊工作之后需要回填管溝并將周圍地貌恢復原樣，最后在兩岸外側完成管道連頭。由于漂管沉降施工當中穩(wěn)管和沉管有極高的管位要求，而水流產(chǎn)生的自然沖擊力會對管道位置及其運行安全產(chǎn)生一定影響，因而一般只有在靜止水域如湖泊、水塘等當中才會進行漂管沉降施工。

4　平衡壓重塊

輸油氣管道在水網(wǎng)地帶進行漂管沉降施工過程當中，需要著重考慮沉管之后如何固定管道，特別是空管道在水下時，會因水下泥土液化產(chǎn)生巨大的浮力因此直接影響管道的安全運行，為解決這一問題需要在施工當中平衡壓重塊。平衡壓重塊重量的公式為M≥24.5（D-d）x d-3D x D ，其中M指的是壓重塊在管道中的重量，單位為kg/m。由于大多數(shù)平衡壓重塊是由鋼筋水泥澆筑而成，因此在平衡壓重塊的過程當中需要使得壓重塊重心盡可能放低，這是保障其具有良好穩(wěn)定性的重要前提。其次，為減少水流對壓重塊的影響，需要將其設計成圓弧形；為避免壓重塊刮傷管道層，需要在其內(nèi)層位置噴涂保護材料［3］。

5　結語

總而言之，輸油氣管道的鋪設施工能夠將西部油氣資源及時輸送至東部地區(qū)，有效解決東部人口密集、經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)資源緊缺的問題，因此輸油氣管道施工具有極強的現(xiàn)實意義。但由于在施工過程當中，輸油氣管道經(jīng)常需要鋪設在水系發(fā)達的區(qū)域，因而結合具體的施工現(xiàn)場情況，需要選擇不同的漂管沉降技術，利用其操作簡便、土方量比較小并且成本較低的巨大優(yōu)勢盡快落實我國輸油管道的施工工程。

［1］劉翼，王耀忠，沈飛軍，吳銳，金鑫，李德明，崔迪.輸油氣管道水網(wǎng)地帶漂管沉降施工的研究［J］.土木建筑與環(huán)境工程，2016，S2：124-128.

［2］田西寧，孫百超，王金巖，王衛(wèi)強，李小玲，劉圭群，李巍.探究輸油氣管道水網(wǎng)地帶漂管沉降施工技術［J］.當代化工，2015，04：419-423.

［3］閻慶華，孫玉杰，付超，徐志剛.試論輸油氣管道水網(wǎng)地帶漂管沉降施工［J］.石油工程建設，2015，03：1-5+83.

張曉陽（1986- ），男，漢族，山東榮成人，大學本科，助理工程師，研究方向：管道工程。