單井管線建設(shè)土方工程施工技術(shù)探析

＊韓明明

（中海油能源發(fā)展裝備技術(shù)有限公司 天津 300452）

1.概述

單井管線建設(shè)土方工程一般遠(yuǎn)離城市、施工跨距長(zhǎng)、條件艱苦且周圍無便利條件，米桑油田單井管線建設(shè)又有它的獨(dú)特性，這里民風(fēng)彪悍治安狀況差、地形復(fù)雜施工難度大，地雷及UXO（未爆炸物）遍布荒野危險(xiǎn)系數(shù)高，地下設(shè)施陳舊情況錯(cuò)綜復(fù)雜，這幾個(gè)因素決定了米桑油田單井管線土方工程施工極具代表性，共性加上獨(dú)特性使它的分析研究?jī)r(jià)值極高，值得我們?nèi)ド钊胩轿觥?/p>

如果把單井管線涉及到的土方工程定義為分部工程，那么這個(gè)分部工程包括路由清理、管溝開挖、管溝回填三個(gè)主要分項(xiàng)工程。文章主要圍繞三個(gè)分項(xiàng)工程施工技術(shù)展開探析，相應(yīng)增加了施工準(zhǔn)備環(huán)節(jié)的描述和對(duì)安全施工技術(shù)要點(diǎn)的分析。

2.施工技術(shù)

(1)施工準(zhǔn)備

根據(jù)米桑油田單井管線建設(shè)土方工程施工的特點(diǎn)，文章的施工準(zhǔn)備從機(jī)械設(shè)備要求及其他物資準(zhǔn)備兩個(gè)方面進(jìn)行探析。

野外土方工程需要使用通勤及大型工程車輛，從本地幾家有實(shí)力的工程車輛租賃商處進(jìn)行車輛的租賃，保證設(shè)備性能良好的同時(shí)，還能避免不必要的沖突。對(duì)于通勤車輛要求有防彈要求，本地雇傭的司機(jī)要求持證上崗，施工機(jī)械定期檢查。對(duì)于施工配備RTK、全站儀或經(jīng)緯儀等設(shè)備要求精度滿足施工要求，具備校驗(yàn)證書且證書在有效期內(nèi)。

野外作業(yè)還應(yīng)充分準(zhǔn)備所必須的防護(hù)用品、圖紙、生活用品以及配備必要的現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)志物（如警示帶、鋼筋樁、木樁、石灰等）。

(2)路由清理

米桑油田位于兩伊戰(zhàn)爭(zhēng)的主戰(zhàn)場(chǎng)，野外地表地下有大量的地雷及UXO，路由清理作業(yè)前需要按照程序要求申請(qǐng)排雷人員監(jiān)護(hù)，排雷人員不到場(chǎng)不得私自進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)。排雷人員按照排雷證書找出排雷標(biāo)識(shí)樁并重新進(jìn)行標(biāo)識(shí)，排雷標(biāo)識(shí)樁需要堅(jiān)固且明顯，遇到無法找到排雷標(biāo)識(shí)樁的情況，使用RTK、全站儀等設(shè)備依據(jù)排雷報(bào)告給出的坐標(biāo)位置重新進(jìn)行定位并由排雷人員進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

路由清理的寬度由堆土區(qū)、開挖區(qū)、工作區(qū)及施工便道區(qū)組成，不宜過寬在平原區(qū)宜為10-16m，山地區(qū)宜為8-14m且不得超過排雷邊界，需要沿路嚴(yán)格設(shè)置路由邊界標(biāo)示樁、警戒線。施工便道始終沿路由修筑，控制在路由界限內(nèi)，每1km處需要設(shè)置專門的會(huì)車及轉(zhuǎn)彎區(qū)，會(huì)車及轉(zhuǎn)彎區(qū)邊界由排雷人員探測(cè)并標(biāo)識(shí)。任何情況下不允許在沒有排雷人員監(jiān)護(hù)探測(cè)的情況下超出排雷邊界取土墊路。施工便道應(yīng)盡量平坦，有必要時(shí)鋪設(shè)碎石保證路面硬度及摩擦力，以使道路滿足車輛的通行。

路由清理在平原和低矮山地區(qū)域主要采用推土機(jī)，在起伏比較大的區(qū)域則采用挖掘機(jī)清理路由，清理路由主要是按照勘察設(shè)計(jì)規(guī)劃的路線清理路由內(nèi)所有影響施工的障礙物，在山地進(jìn)行路由清理時(shí)如遇有較大沖溝或季節(jié)性河流，宜采用放坡回填的方式展開；在雨季或者沼澤進(jìn)行路由清理時(shí)則需要修筑圍堰引流，保證路由區(qū)域干燥。路由清理中有可能會(huì)破壞線路控制樁、穿越樁等標(biāo)示樁，路由清理完成后要立即恢復(fù)。

(3)管溝開挖

管溝開挖要嚴(yán)格按照批復(fù)的圖紙、程序文件、施工規(guī)范進(jìn)行施工，開挖前應(yīng)及時(shí)進(jìn)行移樁，移樁后需要對(duì)開挖段所有控制樁及管溝灰線進(jìn)行核對(duì)和驗(yàn)收，確認(rèn)無誤后才能進(jìn)行管溝開挖。開挖必須按作業(yè)許可證的內(nèi)容在規(guī)定的時(shí)間規(guī)定的的地點(diǎn)使用規(guī)定的工具按照規(guī)定的流程進(jìn)行挖掘，不得超越管溝灰線挖掘、不得擅自變更挖掘深度、不得擴(kuò)大作業(yè)范圍、不得轉(zhuǎn)移作業(yè)地點(diǎn)、更不得隨意使用未經(jīng)許可的工具挖掘。

多人同時(shí)挖掘管溝時(shí)應(yīng)當(dāng)保持2m以上安全距離，防止工具傷人。挖掘作業(yè)涉及斷路時(shí)，必須按照要求辦理作業(yè)安全許可證并進(jìn)行公告，現(xiàn)場(chǎng)做好硬隔離防護(hù)和警示，同時(shí)修筑臨時(shí)便道。

管溝應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件及規(guī)范要求開挖，尺寸允許偏差應(yīng)當(dāng)符合要求。經(jīng)過山地沖溝時(shí)，管溝應(yīng)加大挖深。彎頭、死口等溝內(nèi)焊接位置需要加寬管溝兩側(cè)各1m。挖出來的土方應(yīng)當(dāng)堆放在施工便道的相反側(cè)，距溝邊沿1m以上，高度不得超過1.5m。管溝開挖好后嚴(yán)禁在管溝邊緣1.5m內(nèi)通行施工車輛。

雨季挖掘管溝時(shí)，應(yīng)挖降水池，用于降低地下水位，排出積水。溝槽不能長(zhǎng)時(shí)間與水接觸。冬季室外溫度小于0℃時(shí)，盡量連續(xù)開挖，如果天氣太差，在底部鋪上一層草墊和保溫材料，防止土壤結(jié)冰。

(4)管溝回填

管道下溝后回填前，質(zhì)控人員應(yīng)確認(rèn)無損檢測(cè)、內(nèi)外防腐檢驗(yàn)、管溝規(guī)格、壓力試驗(yàn)、光纖測(cè)試等檢驗(yàn)工作已完成并符合要求，下溝后應(yīng)盡快進(jìn)行回填。

回填時(shí)注意保護(hù)管線防腐蝕層，在巖土區(qū)回填前應(yīng)在管道底部填150mm軟土或者細(xì)沙，管道不應(yīng)懸空。管線周圍采用軟土或者細(xì)沙回填至管頂300mm高度，軟土或者細(xì)沙的最大粒直徑不應(yīng)超過20mm，管頂300mm以上使用原狀土回填，原狀土最大粒直徑不應(yīng)超過250mm。管頂正上方500mm按照設(shè)計(jì)要求連續(xù)鋪設(shè)警示帶，然后繼續(xù)回填，以避免第三方施工對(duì)管道的破壞，警示帶采用高強(qiáng)度、耐老化的聚乙烯材料制作而成，寬度宜為1.2倍的管徑。道路交叉口路段和河床、溪流、灌溉或排水渠等低洼區(qū)域的回填過程中需要按照設(shè)計(jì)要求實(shí)施夯實(shí)，回填體不能有建筑垃圾、石塊、凍土、腐蝕物、有機(jī)物等雜物。

管溝回填應(yīng)兩側(cè)對(duì)稱回填，管溝回填土高度應(yīng)當(dāng)按照設(shè)計(jì)文件要求實(shí)施，如果設(shè)計(jì)文件沒有做出規(guī)定，回填土應(yīng)高出自然地面300mm以上，高出地面以上回填土的形狀應(yīng)為“梯形”，“梯形”中心線應(yīng)當(dāng)同管溝中心線保持一致。管溝回填工作結(jié)束后，應(yīng)及時(shí)恢復(fù)周圍原地形地貌。

(5)安全施工技術(shù)要點(diǎn)

①安全領(lǐng)導(dǎo)小組

單井管線建設(shè)總承包單位在開工前應(yīng)當(dāng)成立安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組，安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組由項(xiàng)目經(jīng)理、主管安全的副經(jīng)理、分包項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人、專職安全生產(chǎn)管理人員組成，制定并落實(shí)各崗位安全生產(chǎn)責(zé)任制。

②安全管理制度

單井管線建設(shè)土方工程施工任何作業(yè)開展前須進(jìn)行崗前培訓(xùn)、展開安全教育培訓(xùn)、實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急演練、進(jìn)行技術(shù)交底、申領(lǐng)作業(yè)許可證、組織工作安全分析（JSA）、召開施工班前會(huì)等，這里的安全教育培訓(xùn)包括崗前培訓(xùn)、野外施工安全教育培訓(xùn)、防止地雷及UXO安全教育培訓(xùn)，動(dòng)土作業(yè)培訓(xùn)、施工機(jī)械安全操作培訓(xùn)等；演練包括：應(yīng)急撤離演練、冬雨季施工應(yīng)急預(yù)案、野外生物傷害急救演練、H2S等泄漏中毒演練、可燃?xì)庑孤稇?yīng)急演練、管道挖漏應(yīng)急預(yù)案演練、觸雷應(yīng)急預(yù)案演練等。

③安全管理措施

所有進(jìn)入土方工程施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的管理及施工人員，均應(yīng)正確穿戴個(gè)人勞動(dòng)防護(hù)裝備，包括安全帽、護(hù)目鏡、防塵口罩、長(zhǎng)袖勞保工作服、高筒勞保靴等?？紤]伊拉克米桑油田野外施工環(huán)境的特殊性，土方工程施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)充分設(shè)置各類安全標(biāo)識(shí)及器械：警示標(biāo)識(shí)、警告標(biāo)識(shí)、警戒線、警示燈等，至少每3km設(shè)置專職安全管理人員一名，防止人員、機(jī)械越界；同時(shí)安全管理人員應(yīng)不定期對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行各類預(yù)防性檢查，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)檢查中發(fā)現(xiàn)的隱患應(yīng)立即進(jìn)行整改并做好記錄；雨季來臨前及施工前，由主管安全的項(xiàng)目副經(jīng)理組織專職安全生產(chǎn)管理人員、分包商項(xiàng)目經(jīng)理、專業(yè)電工對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的電焊機(jī)、發(fā)電機(jī)、配電箱、開關(guān)、手持電動(dòng)工具等進(jìn)行安全檢查，并做好記錄；對(duì)于土方工程施工機(jī)械、工程車輛和通勤車輛均應(yīng)當(dāng)定期檢查，需要保證其完整性和安全防范措施，不應(yīng)超載使用；野外施工現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)按照各應(yīng)急預(yù)案要求配備相應(yīng)的飲用水、應(yīng)急救援物資、應(yīng)急救援器械、應(yīng)急車輛等。

④雷區(qū)作業(yè)要點(diǎn)

野外雷區(qū)土方作業(yè)需要同甲方進(jìn)行路由排雷證書的書面移交，總包方下屬設(shè)計(jì)及施工部門的任何勘察行為、測(cè)量放線、建設(shè)行為均不得超出排雷邊界，如設(shè)計(jì)部門認(rèn)為有必要更改路由，需征得業(yè)主同意，對(duì)于新的路由需要重新申請(qǐng)排雷證書，排雷證書未交接之前，嚴(yán)禁任何人員、機(jī)具進(jìn)入作業(yè)。排雷證書移交后，設(shè)計(jì)及施工部門需要進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)的，必須有排雷人員的陪同。施工期間禁止工人和機(jī)械設(shè)備進(jìn)入未掃雷地區(qū)，同時(shí)嚴(yán)禁將任何物品扔到作業(yè)區(qū)域外。

油田地處兩伊主戰(zhàn)場(chǎng)，在土方作業(yè)施工期間，任何人嚴(yán)禁靠近、接觸現(xiàn)場(chǎng)所發(fā)現(xiàn)的任何不明物體（不限于地雷、UXO等），發(fā)現(xiàn)后立即遠(yuǎn)離并做好現(xiàn)場(chǎng)隔離警戒，第一時(shí)間上報(bào)安全監(jiān)督，危險(xiǎn)解除后方可進(jìn)入繼續(xù)作業(yè)。

⑤地下設(shè)施保護(hù)要點(diǎn)

單井管線建設(shè)涉及的地下設(shè)施相關(guān)信息確認(rèn)分三步：

第一步：通過查閱資料、走訪咨詢等方式確認(rèn)地下設(shè)施的分布。主要包括查閱相關(guān)已完工項(xiàng)目的地下設(shè)施檔案資料、業(yè)主提供的相關(guān)地下設(shè)施等相關(guān)信息；走訪周邊民眾獲取相關(guān)地下設(shè)施的信息；從近期在附近施工的單位獲取相關(guān)地下設(shè)施的信息。

第二步：實(shí)地探測(cè)、初步標(biāo)識(shí)。根據(jù)第一步初步獲取的地下設(shè)施/電纜/管道等相關(guān)信息，在圖紙及現(xiàn)場(chǎng)做好相關(guān)標(biāo)識(shí)。根據(jù)可能存在的障礙物的類型使用專業(yè)探測(cè)設(shè)備進(jìn)一步探測(cè)確認(rèn)障礙物的位置、方向和深度等信息，探測(cè)完成后進(jìn)行初步標(biāo)識(shí)。探測(cè)人員需要進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)后方可上崗操作，探測(cè)設(shè)備需要定期進(jìn)行校準(zhǔn)。

第三步：探坑挖掘、詳細(xì)標(biāo)識(shí)。探坑的挖掘主要采用人工挖掘的方式，在地下設(shè)施比較明確的情況下可以采用機(jī)械等方式除去表層硬質(zhì)土層，其他情況下均不可使用機(jī)械挖掘。人工挖掘探坑需要探測(cè)人員配合進(jìn)行探測(cè)，在挖掘臨近地下設(shè)施1m左右時(shí)，應(yīng)輕輕挖掘，禁止使用鋒利的鐵鍬、鐵鎬等工具。技術(shù)人員通過探測(cè)結(jié)果、探坑內(nèi)地下設(shè)施的分布編制探測(cè)報(bào)告，探測(cè)報(bào)告要體現(xiàn)詳細(xì)的地下設(shè)施的信息，包括類型、詳細(xì)坐標(biāo)、大小、方向、深度等，方便設(shè)計(jì)人員編制開挖方案，開挖方案要嚴(yán)格執(zhí)行審批批準(zhǔn)流程并嚴(yán)格對(duì)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員進(jìn)行交底，使現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)人員清楚已有地下設(shè)施（如RTP管、碳鋼管、電纜等設(shè)施）的具體走向和埋設(shè)的深度，同時(shí)需要對(duì)已有地下設(shè)施的路由沿線詳細(xì)設(shè)置標(biāo)識(shí)（注明具體的地下設(shè)施的類型、參數(shù)及埋設(shè)深度），施工過程需要嚴(yán)格按照開挖方案進(jìn)行挖掘。

管溝的開挖一般采用機(jī)械挖掘和人工挖掘相結(jié)合的方法進(jìn)行，以下三種情況必須采用人工挖掘：探明有地下設(shè)施，在地下設(shè)施兩側(cè)3m范圍內(nèi)實(shí)施人工挖掘；靠近計(jì)量站、中轉(zhuǎn)站、脫氣站、終端廠等地下設(shè)施復(fù)雜區(qū)域，全部實(shí)施人工挖掘；遇到地下設(shè)施無法探測(cè)但圖紙中標(biāo)識(shí)的情況，從不明確位置開始人工挖掘，其他位置則實(shí)施機(jī)械挖掘。

無論機(jī)械挖掘還是人工挖掘均需要設(shè)置監(jiān)護(hù)人，重要的穿越位置開挖需要在業(yè)主代表的監(jiān)督下開挖。在國(guó)外施工，施工單位一定要安排經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)水平高、理解和執(zhí)行力強(qiáng)的中國(guó)籍員工去監(jiān)護(hù)挖掘作業(yè)，尤其對(duì)于地下設(shè)施復(fù)雜區(qū)域，挖掘前要嚴(yán)格執(zhí)行反復(fù)多次教育、培訓(xùn)上崗、現(xiàn)場(chǎng)交底制度，嚴(yán)禁安排新員工或者本地員工單獨(dú)去指揮、監(jiān)護(hù)挖掘作業(yè)。

因作業(yè)需要，挖掘機(jī)等車輛需要從地下設(shè)施等設(shè)施敷土上方通過的時(shí)候，應(yīng)先挖探溝，探明地下設(shè)施具體埋設(shè)位置和埋設(shè)深度。如果埋設(shè)較淺的，需要在過車的部位增加1m以上敷土（覆土呈梯形，梯形長(zhǎng)寬大于挖掘機(jī)等的履帶長(zhǎng)度2m以上，設(shè)置15°緩坡）或者敷設(shè)鋼板，機(jī)械車輛不允許在覆土及穿越物頂部轉(zhuǎn)彎。

挖掘時(shí)若遇到地下設(shè)施如混凝土或管線/電纜以及不能辨認(rèn)的物品時(shí)必須停止作業(yè)，妥善加以保護(hù)，報(bào)告現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員處理，采取措施后方可繼續(xù)挖掘作業(yè)。

⑥有毒有害氣體泄露防范要點(diǎn)

米桑油田由于歷史原因地下設(shè)施陳舊老化，特別是上世紀(jì)建成的原油管線，在地下多有滲漏點(diǎn)，滲漏出的原油會(huì)揮發(fā)出來烴類氣體、硫化氫等一系列有毒有害氣體。尤其是硫化氫氣體，本身是無色氣體，密度比空氣大，揮發(fā)出來后懸浮在空氣底層，是單井管線建設(shè)土方工程施工現(xiàn)場(chǎng)最常見的有危害性巨大的氣體。

在地下油氣設(shè)施復(fù)雜時(shí)需要實(shí)施人工挖掘，為防止地下油氣設(shè)施隱形泄露、滲漏從而導(dǎo)致人員中毒，人工挖掘作業(yè)前及作業(yè)過程中必須使用在校驗(yàn)有效期內(nèi)的專業(yè)氣體檢測(cè)儀對(duì)有毒有害氣體進(jìn)行不間斷檢測(cè)，并保持通風(fēng)良好，施工人員不準(zhǔn)在管溝內(nèi)休息。當(dāng)氣體檢測(cè)儀發(fā)出警報(bào)時(shí)，無論是可燃?xì)鉂舛瘸瑯?biāo)報(bào)警還是硫化氫氣體超標(biāo)報(bào)警，現(xiàn)場(chǎng)施工人員應(yīng)迅速撤離泄漏污染區(qū)轉(zhuǎn)移至上風(fēng)口，并立即切斷電源，使用警戒線等進(jìn)行隔離標(biāo)識(shí)，嚴(yán)格限制人員進(jìn)出并上報(bào)安全監(jiān)督啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案?，F(xiàn)場(chǎng)可以通過關(guān)停設(shè)施以切斷泄漏源，并通過強(qiáng)制通風(fēng)、噴霧狀水稀釋溶解、捕集器堿性溶液吸收等措施降低有毒有害氣體濃度至安全指標(biāo)以下，確認(rèn)解除應(yīng)急狀態(tài)后方可從上風(fēng)口進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)繼續(xù)作業(yè)，作業(yè)過程中要增加檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行不間斷檢測(cè)，同時(shí)期間使用的用電設(shè)備、設(shè)施要經(jīng)過仔細(xì)檢查確保符合防爆要求、無破損漏電。如果發(fā)生人員中毒等事件，應(yīng)立即采取安全措施確保中毒人員脫離中毒現(xiàn)場(chǎng)，采取靜臥、保暖、吸氧等措施后送醫(yī)療機(jī)構(gòu)救治；如眼部受到污染需立即用生理鹽水或者清水徹底清洗眼結(jié)膜囊后送醫(yī)療機(jī)構(gòu)救治。

3.結(jié)束語

土方工程在單井管線建設(shè)中占據(jù)著重要的地位，案例中米桑油田獨(dú)特的特點(diǎn)更增加了施工技術(shù)的難度和諸多不安全因素，給施工組織帶來很大的挑戰(zhàn)，文章通過對(duì)土方工程中施工技術(shù)的探析，展示了國(guó)外單井管線建設(shè)土建工程施工中的良好做法，希望能夠給予同行同業(yè)者以借鑒及參考。