管道浮拖沉降法穿越河流施工工藝

宋慶杰，周 軍，閆 強(qiáng)，郭 燦，許鑫鑫

中原油田建設(shè)集團(tuán)公司，河南濮陽 457001

1 操作工藝

1.1 工藝流程

1.2 參數(shù)計(jì)算

1）管段的自重及浮力公式

G=（Ф-δ）πδ×1m× r鐵×9.8牛/kg

F =(Ф/2)2π×1m×r水×9.8 牛 /kg

（注∶ Ф-管直徑；δ-管壁厚；π-圓周率；F-浮力；G-自重；r水-水比重；r鐵-鐵比重）。

2）由上式可以計(jì)算出F浮和G自重?cái)?shù)值進(jìn)行比較，當(dāng)F浮〉G自重時(shí)，管段兩端封堵后可直接漂浮到位。

1.3 施工準(zhǔn)備

包括：1）材料準(zhǔn)備：牽引用的繩索、錨固點(diǎn)材料及穿越管道兩頭圍小堰時(shí)用的草袋、5mm厚絕緣膠皮、木棍等材料備齊；2）施工機(jī)具準(zhǔn)備：水下挖溝挖泥船，測(cè)量小船，抽泥泵及高壓射水泵、電動(dòng)鉆孔機(jī)、倒鏈、滑輪等，并確保完好；3）技術(shù)準(zhǔn)備：（1）施工技術(shù)人員應(yīng)仔細(xì)研究圖紙，同時(shí)收集穿越河流的水文、地質(zhì)和當(dāng)?shù)氐奶鞖赓Y料等，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況制定出切實(shí)可行的施工方案，報(bào)請(qǐng)河流管理部門并征得同意和批準(zhǔn)后方可施工；（2）對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)交底，明確施工程序和應(yīng)注意的有關(guān)事項(xiàng)。

1.4 測(cè)量放線

根據(jù)施工圖，測(cè)量人員依相對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)和相對(duì)標(biāo)高確定基準(zhǔn)點(diǎn)位置，測(cè)出管溝中心線，放出挖溝邊線和人工挖溝邊線，并打樁標(biāo)記。

1.5 管道組焊

按設(shè)計(jì)要求在河岸一邊預(yù)制管線，且兩頭用盲板封死，并在兩頭焊上適當(dāng)長度放氣管和加水管。

1.6 無損檢測(cè)

河流穿越探傷按設(shè)計(jì)規(guī)定執(zhí)行，河槽穿越段作100%X射線探傷，其合格級(jí)別應(yīng)不低于干線探傷合格級(jí)別。

1.7 返修

經(jīng)無損檢測(cè)，對(duì)不合格焊口進(jìn)行返修，返修時(shí)安排有經(jīng)驗(yàn)的焊工進(jìn)行，返修次數(shù)不得大于1次。

1.8 防腐補(bǔ)口

防腐等級(jí)一般高于線路一個(gè)等級(jí)。河流穿越多有卵石、石塊時(shí)，應(yīng)注意對(duì)管線防腐層的保護(hù)，可采用5mm厚絕緣膠皮墊在管線下面。探傷合格后應(yīng)及時(shí)防腐補(bǔ)口，漂管前用電火花檢漏儀對(duì)管線全線檢漏一遍，對(duì)漏點(diǎn)標(biāo)記，并修復(fù)補(bǔ)口補(bǔ)傷，防腐工藝與線路相同。

1.9 河內(nèi)打木排樁

在管溝開挖線以外約30cm處打木排樁固流沙或淤泥，打木排樁要加密，一個(gè)緊挨一個(gè)，木樁深度要大于管溝深度1.5m以上，打樁采取電動(dòng)鉆孔機(jī)打孔，人工錘擊打樁的方法，打樁后木樁上頭應(yīng)與河床相平齊，保證不影響船只通航。

1.10 管溝開挖

根據(jù)所放管溝邊線拉出兩條粉線，挖泥船在粉線內(nèi)開挖，采用向后倒退的方式開挖，采用來回循環(huán)挖掘法，從一邊挖掘到頭后再挖回來，要求一次成功，溝底不能留坎。

1.11 溝底測(cè)量

采用專業(yè)的專用工具來測(cè)量溝底深度，要避免浮力影響測(cè)量結(jié)果。測(cè)量標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)的設(shè)定不可依據(jù)水面，因?yàn)樗娌▌?dòng)會(huì)引起測(cè)量誤差，1m為單位制作控制點(diǎn)。

1.12 抽污泥

在施工中，有些河段污泥較多，這就要求采用挖泥船和吸泥船等工具進(jìn)行挖掘，實(shí)用挖泥船和吸泥船將河底污泥清干。甚至有些地段需要采取射水泵將河段中的膠泥沖開，然后再利用抽泥泵將泥水抽出。在開挖期間，測(cè)量人員應(yīng)隨時(shí)進(jìn)行測(cè)量，以便控制和檢查施工質(zhì)量，直到管溝深度符合要求。

1.13 漂管過河充水沉管

在達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，即管溝和污泥抽出值均達(dá)標(biāo)后，開始票管過河。開工時(shí)先在預(yù)制管河段對(duì)岸設(shè)置固定錨滑輪，在河的下游15m出，挖泥船拖動(dòng)管子直至慢慢到位，之后立即打樁固定，然后水管內(nèi)沖水使其下沉，然后松繩，保證管段在就為正常準(zhǔn)確。另需注意整個(gè)過程仔細(xì)緩慢，以確保無誤。如圖1所示。

圖1 挖泥船漂管示意圖

1.14 穩(wěn)管

管段下溝到位后，經(jīng)測(cè)量合格開始穩(wěn)管回填，穩(wěn)管時(shí)從中間開始，逐漸向兩側(cè)進(jìn)行，用編織袋裝入土慢慢地沉入溝內(nèi)管段上，管段全部穩(wěn)定后開始回填，回填土利用河內(nèi)淤泥，從中間向兩頭進(jìn)行。穩(wěn)管方式有預(yù)制砼壓塊，現(xiàn)澆固定墩和石籠等方法，以防止管道漂移。穩(wěn)管壓塊間距大于3m，為保護(hù)管道防腐層，預(yù)制壓塊和石籠與管子間襯墊5mm厚膠皮，現(xiàn)澆固定墩時(shí)管道外壁采用玻璃鋼或其它特殊防腐措施處理。穩(wěn)管應(yīng)在管道下溝后立即進(jìn)行。吊裝預(yù)制壓塊和石籠時(shí)，應(yīng)有專人扶持緩慢就位，輕起輕放，防止碰傷管子及防腐層。

1.15 回填

在完成陰極保護(hù)測(cè)試樁后方可會(huì)填并安裝標(biāo)志樁。一般土質(zhì)可直接用原土回填，石方段應(yīng)先回填細(xì)砂土至管頂以上300mm后，再用原土回填。按設(shè)計(jì)要求作好河邊護(hù)堤。

1.16 試壓吹掃

河流穿越應(yīng)單獨(dú)試壓，試壓可用水或空氣。試壓用水取自河流時(shí)應(yīng)考慮就地挖沉淀池凈化，如河水腐蝕性較強(qiáng)則不宜采用。試壓在管道回填后進(jìn)行，分別按設(shè)計(jì)要求作強(qiáng)度和嚴(yán)密性試驗(yàn)，試壓完畢，將管內(nèi)積水吹掃干凈。

1.17 地貌恢復(fù)

河流穿越完畢，應(yīng)疏通河道，按要求作好護(hù)岸、護(hù)坡，地貌恢復(fù)等水工保護(hù)。

2 質(zhì)量檢驗(yàn)

工程完工后，應(yīng)由建設(shè)單位或建設(shè)單位委托的監(jiān)理單位、設(shè)計(jì)單位、施工單位，共同對(duì)穿越工程進(jìn)行檢查和驗(yàn)收。檢查驗(yàn)收時(shí)，應(yīng)采用地面撿漏儀對(duì)管道防腐層進(jìn)行全部檢查，合格標(biāo)準(zhǔn)為無漏點(diǎn)。

3 HSE管理措施

嚴(yán)格按施工圖及施工組織設(shè)計(jì)要求施工，嚴(yán)格工序交接制度，上道工序不合格不能進(jìn)入下道工序。管道試壓時(shí)，應(yīng)設(shè)置安全警戒區(qū)。在漂管過江與充水下沉等工作時(shí)要盡量使挖泥船不攪拌河水，防止河兩岸管溝塌方。施工過程不能破壞防腐層，現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)一指揮，注意安全。工程完工后清理工地，把廢棄物打掃干凈。

[1]陳向新，陳韶華，李波.西氣東輸工程新技術(shù)應(yīng)用[J].石油工程建設(shè)，2004(1).

[2]魏廣起，張吉坤，宗照峰.應(yīng)用漂管沉降施工工藝穿越河流[J].石油工程建設(shè)，2001(3).

[3]趙展鋒.漂管沉降施工技術(shù)在穿越河流管道工程中的應(yīng)用[J].水利水電技術(shù)，2004，35(7).