淺談抗漂浮、穩管技術在河流穿越中的應用

摘要：近幾年我國大興管道工程，形成了覆蓋全國的油氣管網，同時也出現了許多像穿越大型河流這種重點項目中的重點工程，尤其是大開挖穿越河流，工期長、投資大，對整個項目的按時投產起著重要的作用。管道穿越河流時，管線的抗漂浮、穩管技術一定要有效可行，確保管線安全、正常的運行。

關鍵詞：管道工程；河流穿越；抗漂浮技術；穩管技術

中圖分類號：TE973文獻標識碼：A文章編號：1009-2374（2012）24-0061-02

1我國油氣管道發展歷史及現狀

自1959年建成新疆克拉瑪依至獨山子輸油管道以來，隨著大慶、勝利、四川、華北、中原、青海、塔里木和吐哈等油氣田的相繼開發建設，中國逐漸形成了由北到南、自西向東的油氣輸送管網。截至2012年上半年，全國油氣管道總長度達9.3萬公里，油氣管網已成為能源輸送的大動脈。過去10年里，我國油氣管網建設加速推進，覆蓋全國的油氣管網初步形成，東北、西北、西南和海上四大油氣通道戰略布局基本完成，促使我國油氣供應保障能力明顯提升。目前我國已形成由西氣東輸一線和二線、陜京線、川氣東送為骨架的橫跨東西、縱貫南北、連通海外的全國性供氣網絡。這些油氣長輸管道的建成極大地推進了我國的經濟

發展。

2大中型河流穿越工程簡析

我國現已形成的油氣管網橫跨東西、縱貫南北，又由于我國境內河流密布，管道的路由走向一定要經過一些大中型河流，所以很多大型河流穿越工程成為了油氣長輸管道的重要工程甚至是控制性工程。由此可見穿越大中型河流對于整個油氣管道工程的重要性。河流穿越工程耗時長、工期長、工程投入多，建成后的工程必須要安全、穩定、有保障地運行。

3抗漂浮、穩管技術的應用

當前管道穿越大中型河流的主要施工方法為大開挖穿越和定向鉆穿越。當穿越地層的土質比較好而且易于鉆機擴孔時，施工措施選擇定向鉆穿越。當穿越地層的土質為石方且不利于形成擴孔時，在施工時常用大開挖穿越河流。管道穿越段河流的沖淤變化是一種極為復雜的現象，它是水流和河床相互作用的結果，在確定管道埋深時既要考慮河流沖刷深度，也要考慮在長時期內河床演變的趨勢。水下的穿越管段在沖淤變化下可能不能達到安全埋深而受到水流的浮力與動力的作用，引起管段漂浮或移位。因此應采取穩管措施來提高管道運行的安全性和穩定性。在實際應用中以混凝土連續覆蓋和混凝土配重塊為常用的保護措施，以下就對這兩種措施進行說明和對比。

大開挖加混凝土連續覆蓋穿越河流一般河床面表層為砂卵石層、下部基巖埋深較淺的河段，因此管道應嵌入在基巖內。管溝開挖成形后，應清除溝壁松動石塊，以確保混凝土與周邊巖石的結合。混凝土澆筑管溝前用8mm厚的橡膠板包裹管道，包裹時搭接20cm。混凝土標號為C25，水泥采用32.5級普通硅酸鹽水泥，細骨料（砂子）采用粒徑范圍0.16～5.0mm的堅實清潔砂，粗骨料（碎石與卵石）的最大粒徑不超過40mm；管溝回填完以后，應盡可能在管溝上堆放一些大塊石或漂石，但不能在河道里形成一道堤壩，要保證河床面的齊平。混凝土連續覆蓋具有投資少、鋼材水泥消耗少的優點，而且也克服了單個壓重塊固定在管身上的缺點，使管道各截面受力均勻。同時它能很好地保護管道及外防腐層免遭拖管及河流推移物質的沖磨。但在施工時，它的負浮力很大，應在管子上安裝浮筒以減小牽引力。當帶混凝土涂層的管道受彎時，混凝土與鋼管之間產生滑移，使該處的管道應力大大增加。因此應校核涂層接頭處的管道應力，防止管道破裂。

大開挖加混凝土配重塊穿越河流壓塊適用于開挖穿越的河流、池塘等水域，尤其是水流較急、無法斷流圍堰的溝河，地質為非巖石地段。壓塊的內圓弧表面應圓滑，放置壓塊的管道段外包覆8mm厚的橡膠板，包裹時搭接20cm，搭接位置設在管道的下方，壓重塊兩邊各延伸50cm。混凝土標號為C25，鋼筋為熱軋鋼筋，采用32.5級普通硅酸鹽水泥預制，混凝土保護層厚度為35mm。5號鋼筋以外弧為參考間距400mm擺放，6號、7號鋼筋僅在構件的外層主筋上設置，鋼筋連接采用鐵絲綁扎，也可點焊。施工時將管道上部淤泥清除，然后將壓塊緊密排列在管道上方，應邊清邊壓，以免管道上浮。管道采用混凝土配重塊穩管時光纜敷設在輸油管道上游側，并用水泥沙袋連續壓重，35kg的水泥砂袋每米壓2個。配重塊可在施工現場制作，也可在工廠內預制后再運到工地。配重塊同管子接觸的內側應加襯墊或在管子上包扎防護層，以免安放貨拖管時損壞防腐層。配重塊可以在敷設管道之前或就位之后安裝。但在水深較大的河流，管道就位之后安裝不易放置準確。所以對于水深不大的小河流可用壓重塊在管道就位之后安裝，對于水深較大的河流則可采用環形壓重塊在拖管過河之前，在岸上將其固定在管道上，然后再拖管過河。

4結語

目前大中型河流穿越工程在整個管道項目中占著很重要的位置。為了使大開挖穿越河流的管線段更加穩定地運行，抗漂浮、穩管措施是必不可少的，以上簡析了混凝土連續覆蓋和配重塊的實際應用。在開挖穿越河流時應因地制宜，根據不同的情況，采取不同的保護措施，才能使穿越段平穩、安全地運行下去。這不僅關系到管道的安全運行，而且對環境的影響更是不可估量的。一旦管道發生漂浮泄漏，對河流或水源地造成污染，這將是無法彌補的！因此在穿越大中型河流時我們應該更加小心謹慎，秉著認真負責的態度，把管道的安全等級提高上去！

作者簡介：楊智鵬（1987-），男，遼寧人，中油遼河工程有限公司助理工程師，研究方向：河流抗浮技術。

（責任編輯：秦遜玉）