河谷段大口徑管道下溝技術

孫盛達

長慶油田建設工程處第七施工項目部，陜西榆林 719000

0 引言

目前，管道下溝作為長輸管道施工中的重要工序，其施工技術已基本成熟。傳統管道下溝施工技術主要以沉管下溝、吊管下溝為主。

而對于各種復雜地勢地形及各種有害的自然環境，傳統施工方法雖可完成施工，但卻存在成本高、代價大、風險高等缺陷。因此，在不違反安全、質量、效益的大前提下，如何因地制宜，靈活變通，制定出更加簡便高效的施工方案是急需解決的問題。

本文以陜京三線輸氣管道工程為依據，通過對其河谷段環境地形進行分析研究，充分利用施工環境因素，大膽嘗試新的管道下溝方法，并成功高效的解決了該類地形的管道下溝施工。

1 現場施工環境特點

1）管溝地質為石方，且石質堅固，一般采用人工爆破或破碎錘開挖方式。

2）穿越跨度長（一般在100m以上），且水流量較大。

2 傳統施工方法及存在的缺陷

對于此類地形，傳統施工方法一般為管溝成型后，圍堰導流，然后降排水，最后組織吊管機吊管下溝。

存在問題：

1）地質為堅固石方，根據硬質巖管溝要求邊坡比為1:0[1]，下溝過程中，起吊管段晃動易碰傷管材及防腐層；

2）穿越跨度大，且為大口徑管道，預制管段較長，起重量大，下溝過程中存在側翻危險；

3）下溝所需大型設備多，且河谷段地形復雜，不利于大量設備站位起吊；

4）水流量大，起吊下溝前排水困難，需增加大量排水設施。

3 改進后施工方法及其優點

3.1 施工方法原理

1）河谷段石方管溝穩定性高，成型后不易坍塌，且溝底淤泥沉淀少，不會影響下溝后管道埋深；

2）河谷內具備一定水流量，可充滿石方管溝；

3）采用漂管法，充分利用管溝內河水的浮力和緩沖阻力來保證管道下溝質量與安全。

3.2 具體施工措施

1）管溝處理措施

（1）石方段管溝開挖成型后，驗收深度、寬度等指標，達到要求后，對管溝溝壁及溝底進行清理，不得有突出或欲墜的石塊[1]，避免損傷母材；

（2）每間隔20m管溝兩側溝壁固定一個廢舊輪胎，以防預制管段沖擊管溝碰損；

（3）最后，管溝內引入河水并灌滿，引管溝壁齊平。

充滿水的管溝

2）預制管段處理措施

（1）預制過程中，管道下方均墊有土袋子，且靠近溝邊預制（保證安全距離的前提下，盡量靠近溝邊）；

（2）檢漏、試壓完成后，下溝前采用電火花檢漏儀對管段防腐層進行檢查[1]，對破損或針孔處就行修補，然后將預制管道進行8mm厚膠皮全位置包裹（該工序為穩管護管措施必備工序），保護防腐層；

（3）管道兩段焊接堵板，避免進水。

3.3 管道下溝前準備及下溝方法

1）根據預制段長度，每間隔20m布置一臺300挖掘機，一般3至4臺；

2）將馬鞍式壓重塊布列在管道后方，以備后續沉管使用；

3）挖掘機站位于預制管段管溝對側，采用吊帶連接管段，從一端開始牽拉，使管道緩慢滑入充滿水的管溝中。前端管道下溝后，順序后移，利用管道慣性和重力，可輕松將整個預制段拉入水中。

經現場多次實踐，管溝內水浮力可以完全克服管道下溝時重力和沖力，不會出現撞傷管材等情況。

3.4 安裝附屬管道保護措施、排水沉管

1）按設計要求安裝馬鞍式壓重塊；

2）采用抽水泵將管溝水排出，管道隨水位下降緩落至溝底，下溝完成。

4 該施工方法與傳統施工方法比較

1）受力及設備需求方面

傳統方法：采用吊管機起吊下溝方式，主要克服管道重力，100m以上大口徑預制管段需要吊管機4臺以上。

改進后方法：采用挖掘機牽拉管道下溝方式，主要克服管道與土袋子的摩擦力，不論多長預制管段，僅需3至4臺300挖掘機。

2）管道下溝質量方面

傳統方法：因預制段過長，起吊過程中晃動難免出現管材碰傷磨損。

改進后方法：水的浮力和緩沖阻力可充分保護下溝過程中管段沖擊碰傷，基本不存在母材及防腐層損傷事故。

3）施工安全方面

傳統方法：因管段過長，起重量大，且河谷段地形復雜，下溝過程中存在設備側翻的安全隱患。

改進后方法：牽拉管道主要克服管道摩擦力，且是從一端開始逐步完成，受力小。管道下溝后，吊帶自動彎曲，避免設備受管道慣性沖力影響。挖掘機機動性較強，特殊情況下，較吊管機更為安全。

通過比較可以看出，針對于河谷段地形，改進后施工方法無論在安全質量還是功效成本方面均優秀于傳統施工方法，而且充分利用了自然條件，變不利為有利，大大降低了施工難度。

5 結論

該施工方法的有效性及適用性證明：對于現場施工，我們不要盲目局限于傳統施工方法，而要細心分析現場實際情況，因地制宜，細化改進傳統施工方法，這樣才能做出更貼切現場實際的施工方案，才能真正達到提速、提效、保質、保量的施工目的。

[1]GB50369-2006 油氣長輸管道工程施工及驗收規范.