開(kāi)挖穿越已建油氣管道及光纜的施工分析

王 浩

(中鐵十八局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司，天津 300300)

光纜和油氣管道交叉施工技術(shù)在我國(guó)油氣管道施工中的應(yīng)用已經(jīng)超過(guò)了20年，此種施工方式下，光纜會(huì)受到地面自然沉降、地質(zhì)條件變化、土方回填等因素的共同影響，極易發(fā)生損壞。光纜線路一旦發(fā)生故障，就會(huì)影響通信系統(tǒng)傳輸效率，不利于油氣管道的安全生產(chǎn)及經(jīng)濟(jì)效益的提升，因此在管道施工建設(shè)中，光纜施工尤為重要。但開(kāi)挖穿越已建油氣管道及光纜施工是一項(xiàng)非常復(fù)雜且系統(tǒng)的工作，任何一個(gè)環(huán)節(jié)控制不當(dāng)，都會(huì)影響整體質(zhì)量[1]?；诖耍Y(jié)合工程實(shí)例，開(kāi)展開(kāi)挖穿越已建油氣管道及光纜施工的分析就顯得尤為必要。

一、工程概述

陜西省天然氣股份有限公司主要負(fù)責(zé)天然氣管網(wǎng)的規(guī)劃、建設(shè)、施工、管理等工作。已經(jīng)建成的天然氣長(zhǎng)輸管道超過(guò)11條，總里程接近3000公里，年天然氣輸送量超過(guò)130億立方米，是我國(guó)規(guī)模最大、里程最長(zhǎng)的天然氣管道建設(shè)公司。作為“氣化陜西”工程的實(shí)施主體單位，公司加大投入，積極開(kāi)展相關(guān)的配套工程的實(shí)施，為全面實(shí)現(xiàn)“氣化陜西”目標(biāo)奠定了基礎(chǔ)。

眉縣至隴縣天然氣輸氣管道干線起于眉縣分輸站，經(jīng)眉縣、岐山、鳳翔、千陽(yáng)、隴縣至隴縣分輸站。管道全長(zhǎng)119.44km，管道輸送介質(zhì)為天然氣，線路管道為GB/T 9711 PSL2級(jí)螺旋縫埋弧焊鋼管，3PE加強(qiáng)級(jí)防腐，設(shè)計(jì)壓力4.0Mpa，規(guī)格為φ457×8，管道材質(zhì)為L(zhǎng)360M，管線年設(shè)計(jì)輸氣能力4.32億米3/年。

二、開(kāi)挖穿越已建油氣管道及光纜交叉施工可行性分析

開(kāi)挖穿越已建油氣管道及光纜交叉施工具有很強(qiáng)的可行性，不但可以大幅度節(jié)約土地資源，減少工作量，而且還能節(jié)約投資成本，這一點(diǎn)也契合了我國(guó)項(xiàng)目管控所提倡的理念。需要施工現(xiàn)場(chǎng)管理人員、監(jiān)理人員、施工人員等投入更多的精力，對(duì)每個(gè)項(xiàng)目施工環(huán)節(jié)進(jìn)行全面系統(tǒng)的管理。并要求各個(gè)承包單位之間友好、積極配合，這也是新時(shí)代項(xiàng)目管理所提倡的正確方式。但從大環(huán)境的角度來(lái)看，項(xiàng)目管理人員多把管理重點(diǎn)放在對(duì)外協(xié)調(diào)上，對(duì)內(nèi)管理往往比較松懈。監(jiān)理人員的責(zé)任心及處事方式，通常無(wú)法起相應(yīng)的作用，而施工單位又過(guò)于注重自身經(jīng)濟(jì)利益，致使開(kāi)挖穿越已建油氣管道及光纜施工中存在很多矛盾，對(duì)施工項(xiàng)目造成了非常嚴(yán)重的影響。此外，在具體施工中經(jīng)常會(huì)遇到一些趕工期、搶險(xiǎn)搶修、政策發(fā)生變動(dòng)的問(wèn)題，也對(duì)施工質(zhì)量及施工進(jìn)度造成了不同程度的影響。

因此，在開(kāi)挖穿越已建油氣管道及光纜交叉施工中，必須對(duì)施工項(xiàng)目管理團(tuán)隊(duì)的能力、管理方式、項(xiàng)目周期、建設(shè)成本等進(jìn)行綜合考慮全面控制，以保證施工質(zhì)量。

三、開(kāi)挖穿越已建油氣管道及光纜的施工

（一）總體施工流程

本工程管線交叉穿越施工流程示意圖如圖1所示：

圖1 管線交叉穿越施工流程示意圖

從圖1中可以看出，管線交叉穿越施工工序比較多，任何一個(gè)環(huán)節(jié)控制不當(dāng)，都會(huì)影響總體施工質(zhì)量。因此，在具體施工中，為最大限度上保證施工進(jìn)度和施工的安全性，在施工之前需要進(jìn)行系統(tǒng)、規(guī)范、詳盡的勘察和分析，進(jìn)而全面掌握和了解在施工中容易發(fā)生的問(wèn)題，及時(shí)制定有針對(duì)性的解決方案，以保證施工的安全性，避免地下障礙物被損壞。

（二）開(kāi)挖穿越已建油氣管道、光纜施工

1.與已建油氣管道交叉施工技術(shù)

嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)線位進(jìn)行測(cè)量放線，并確定和已建油氣管道的交叉點(diǎn)，施工中嚴(yán)禁大型機(jī)械設(shè)備在已建管線上來(lái)回行走，避免管道受壓，保證管道運(yùn)行的安全性。在溝槽開(kāi)挖時(shí)，要邀請(qǐng)專(zhuān)業(yè)的工程監(jiān)理部門(mén)進(jìn)行旁站監(jiān)督，對(duì)管線進(jìn)行復(fù)測(cè)[2]。按照勘測(cè)確定好管道的位置，挖出規(guī)格為2m×0.5m的長(zhǎng)形溝槽。如果出現(xiàn)細(xì)土層或者警示帶，要進(jìn)行人工緩慢開(kāi)挖，直到露出已建管道和光電纜為止。

2.管道、光纜穿越施工

穿越地下管道和地下光纜穿越施工示意圖如圖2和圖3所示：

圖2 穿越地下管道施工示意圖(單位：mm）

由圖2所示，穿越地下管道施工需要在已建管道下設(shè)置管道支撐進(jìn)行支護(hù)，距離新建輸氣管道的距離約為600mm。

圖3 地下光纜穿越施工示意圖(單位：mm）

由圖3所示，在已建電纜上設(shè)置護(hù)纜套管，套管長(zhǎng)度和管道支撐相同，均為所挖土方底部左右外延500mm。

（三）管道穿越施工

1.穿越段預(yù)制

在進(jìn)行穿管和光纜聯(lián)合施工中，需要先把主體管道預(yù)制焊接出來(lái)。多數(shù)情況下，為保證后期施工能夠順利開(kāi)展，預(yù)制管道的長(zhǎng)度要超出標(biāo)高20mm左右。此外，穿越段施工方法，要盡量和檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的主體相互一致。管道溝槽開(kāi)挖結(jié)束之后，要先把穿越段管道全部放入已建管道、光纜一側(cè)的管溝中，通過(guò)專(zhuān)業(yè)的吊管機(jī)進(jìn)行預(yù)制管道安裝，促使預(yù)制好的穿越段管道可以從其下方通過(guò)[3]。在具體施工中，要嚴(yán)禁大型設(shè)備在管線上行走，如果必須通過(guò)，需要在管線上架設(shè)鋼板，避免管道直接受壓，保證已建管線不被破壞，并合理安排專(zhuān)業(yè)駕駛?cè)藛T進(jìn)行操作。開(kāi)挖管溝時(shí)，必須先確定出光纜及管道的走向和深度，采用人工挖出光纜及管道，用平鏟法挖土，避免損傷電纜或管道。

2.質(zhì)量驗(yàn)收

管道和光纜下穿完成之后，凈間距不能低于設(shè)計(jì)圖紙的標(biāo)準(zhǔn)，并且在兩管之間要設(shè)置10mm橡膠板作為絕緣隔離物[4]。

3.回填施工

相對(duì)油氣管道進(jìn)行電火花檢漏試驗(yàn)，確保防腐施工質(zhì)量，有損壞的位置對(duì)其進(jìn)行防腐處理，檢查合格之后再進(jìn)行回填，通過(guò)采用人工回填，回填的土質(zhì)必須為細(xì)土，并且回填土嚴(yán)禁正對(duì)管道砸擊，要從側(cè)面緩慢推入，回填500mm之后，敷設(shè)警示帶，再回填到原地面。

（四）頂管穿越施工

在本工程施工中，由于受到地形條件的影響，不宜暴露蘭鄭長(zhǎng)管線而采用頂管施工。在管線外5m開(kāi)挖工作坑進(jìn)行頂管作業(yè)，套管的規(guī)格為D1200×3000，在施工之前，邀請(qǐng)?zhí)m鄭長(zhǎng)管線輸油站管理人員現(xiàn)場(chǎng)復(fù)測(cè)管線位置，撒上白灰進(jìn)行標(biāo)記。按照復(fù)測(cè)的埋深情況，進(jìn)行人工開(kāi)挖，確保穿越部位的管道可視。在頂管穿越施工中，在工作坑側(cè)開(kāi)挖發(fā)送溝，并進(jìn)行管道組裝焊接。嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求的深度進(jìn)行頂管施工，保證和蘭鄭長(zhǎng)管線垂直間距在600mm以上，交角角度控制在60°以上。

頂管穿越分套管頂進(jìn)施工和主管施工，套管頂進(jìn)由頂管施工機(jī)組負(fù)責(zé)，主管施工由線路施工機(jī)組就近施工。先進(jìn)行套管的頂進(jìn)施工，同時(shí)采用半自動(dòng)焊施工方法在溝上進(jìn)行管線預(yù)制，完成無(wú)損檢測(cè)和防腐[6]。待套管頂進(jìn)完成后再進(jìn)行主管線輸送，頂管穿越施工示意圖如圖4所示。

圖4 頂管施工示意圖（單位：mm）

在蘭鄭長(zhǎng)管線兩側(cè)放出管道中心線，選擇地勢(shì)比較低的一側(cè)作為操作坑，另一側(cè)則為接收坑，并確定頂管穿越的具體位置，待套管頂進(jìn)后再繼續(xù)人工掏土，如此循序漸進(jìn)，直至穿過(guò)蘭鄭長(zhǎng)管線5米為止。待發(fā)送溝開(kāi)挖完畢后，將安裝好絕緣支撐的主管道用配套滑車(chē)送入套管內(nèi)。施工中清土、排渣采用軌道小滑車(chē)配合施工。在具體施工過(guò)程中，嚴(yán)禁機(jī)械設(shè)備在管線上方上行走，將設(shè)備停留在工作坑一側(cè)，避免損壞管線。但施工結(jié)束之后交叉點(diǎn)位置合理地標(biāo)識(shí)，并明確管線穿越的具體位置，便于后期運(yùn)營(yíng)和維護(hù)。交叉點(diǎn)于公路附近位置，保證與蘭鄭長(zhǎng)管線垂直間距及角度后，先進(jìn)行蘭鄭長(zhǎng)管線穿越施工，結(jié)束后，于公路另一側(cè)（此側(cè)無(wú)蘭鄭長(zhǎng)管線）進(jìn)行頂管穿越公路施工，穿越公路后進(jìn)行連頭。

四、施工效果

本開(kāi)挖穿越已建油氣管道及光纜工程項(xiàng)目，首先進(jìn)行管道支撐與護(hù)纜套管，做好保護(hù)措施，然后開(kāi)展頂管穿越施工，待施工結(jié)束之后進(jìn)行焊接接頭作業(yè)，其后對(duì)其套管進(jìn)行封堵，從而在原有管道及光纜未受到破壞基礎(chǔ)上，保證了新建管道功能良好。之后回填作業(yè)，恢復(fù)了地貌，達(dá)到了施工預(yù)期效果。

本文結(jié)合工程實(shí)例，分析了開(kāi)挖穿越已建油氣管道及光纜的施工。分析結(jié)果表明，油氣管道和光纜施工工序比較復(fù)雜，任何一個(gè)環(huán)節(jié)控制不當(dāng)，都會(huì)影響施工質(zhì)量。因此，在具體施工中需要切實(shí)做好施工工序的選擇工作，并從開(kāi)挖穿越已建油氣管道、光纜和頂管穿越已建油氣管道、光纜等方面同時(shí)入手，才能保證施工質(zhì)量，值得施工單位高度重視。