大管徑長輸管道陡坡地段施工技術(shù)研究

張玉鑫 (大慶油田工程建設(shè)有限公司油建二公司，黑龍江 大慶 163453)

大管徑長輸管道陡坡地段施工技術(shù)研究

張玉鑫 (大慶油田工程建設(shè)有限公司油建二公司，黑龍江 大慶 163453)

川氣東送管道施工途徑鄂西山區(qū)，沿途地形高差懸殊，地貌比較復(fù)雜。為克服山區(qū)陡坡地段管道施工困難，研究并實(shí)施了川氣東送管道施工的具體施工方案。實(shí)踐表明，大管徑長輸管道陡坡地段施工技術(shù)不僅保證了施工安全和施工的質(zhì)量，提高了工效，還減小了管道施工對周圍環(huán)境的破壞，可以為今后陡坡地段管道施工提供參考。

長輸管道；陡坡施工；運(yùn)管小車

1 工程概況

川氣東送管道工程西起川東北普光首站，東至上海末站，是繼西氣東輸管線之后又一條貫穿我國東西部地區(qū)的管道大動脈。該工程途徑鄂西山區(qū)，海拔多在1000～1500m，山地高低起伏大,山體陡峭，地形復(fù)雜多變。由于山區(qū)陡坡地段坡度大，大型施工機(jī)具、設(shè)備無法沿施工作業(yè)帶進(jìn)行管線運(yùn)輸，導(dǎo)致管溝開挖、布管、焊接施工等工序施工難度較大。

2 施工程序

2.1測量放線

根據(jù)線路轉(zhuǎn)角控制樁，采用基站式GPS進(jìn)行測量放線工作，測定管道中心線，并在控制樁上標(biāo)明里程、標(biāo)高等數(shù)據(jù)，同時(shí)放出作業(yè)帶占地邊界線并撒白灰線。

2.2修筑施工通道

圖1 運(yùn)管小車圖

由于山區(qū)地段地形復(fù)雜、山體陡峭，管線施工中施工通道無法暢通。為便于施工機(jī)具、設(shè)備及管線順利進(jìn)場，需要修建一條施工通道(一般寬4m)。首先平整路面，然后再路面上鋪墊山皮石，鋪墊厚度根據(jù)路面情況確定，分層夯實(shí)，并用挖掘機(jī)反復(fù)碾壓。

2.3制作布管小車

陡坡地段施工，因山體坡度較大，吊管設(shè)備無法沿施工作業(yè)帶進(jìn)行進(jìn)布管作業(yè)。為保證施工，需要制作運(yùn)管小車(見圖1)。

2.4制作臨時(shí)支撐架

圖2 臨時(shí)支撐架圖

在陡坡較長區(qū)段，為防止鋼絲繩牽引過程中刮碰管線和損傷防腐層，應(yīng)在管溝上方每隔40m設(shè)置一個(gè)長度為12m、?108×10mm的臨時(shí)支撐架，并配置一套定滑輪(見圖2)。

2.5選擇卷揚(yáng)機(jī)

1)鋼管自重計(jì)算 工程施工采用?1016×16mm直縫鋼管，每根鋼管的長度按照12m計(jì)算。每根鋼管自重G1=材料密度×每米套管體積=12m×7.8×103kg/m3×3.14×(1.016-0.016)m×0.016m=4.7×103(kg)。

2)卷揚(yáng)機(jī)牽引力計(jì)算 卷揚(yáng)機(jī)牽引力G2=G1×sinα×μ×g=4.7×103×sin60°×1.732×9.8=7.82×104N(α為山體的角度，按60°計(jì)算；μ為摩擦系數(shù)，取值為1.732；g為重力加速度)。

由于施工中配置2套定滑輪，分解后的牽引力為7.82×104N/4=1.95×104N，因此選用5t卷揚(yáng)機(jī)能夠滿足施工需求。

2.6開挖管溝

圖3 施工剖面圖

由于坡度較大，大型施工機(jī)具無法在作業(yè)帶上行駛，管溝開挖采用爆破+人工清理的方式開挖管溝，為了防止爆破石方滾落坡腳，爆破方向?yàn)樽陨隙逻M(jìn)行。人工將地表土方裝入編制袋，碼砌至施工作業(yè)帶外側(cè)，石方放置在施工平臺內(nèi)側(cè)(見圖3)。

2.7布管和組對

圖4 布管施工圖

卷揚(yáng)機(jī)牽引運(yùn)管小車進(jìn)行布管施工(見圖4)。將管道用2臺單斗挖掘機(jī)從堆管場吊運(yùn)、放置在布管小車上，利用小車上的倒鏈等裝置將鋼管捆綁牢固。利用設(shè)置在坡頂卷揚(yáng)機(jī)牽引運(yùn)管小車在溝內(nèi)從坡下向坡上運(yùn)送管道，然后采取組焊方式進(jìn)行焊接。此外，管道組對采用外對口器，利用“三步撘”倒鏈進(jìn)行找正[1]。

2.8管道焊接和除銹

管道焊接采用手工電弧焊+藥芯焊絲半自動下向焊，選用E6010纖維素下向焊條打底和E71T8-Ni1藥芯焊絲填充蓋面[2]。所有環(huán)形焊縫均須通過X射線檢測。

采用2種方法進(jìn)行管道除銹：陡坡地段長度較長時(shí)，制作輕型噴砂罐，利用輕便可回收噴砂除銹設(shè)備進(jìn)行；陡坡地段長度較短時(shí)，加長送風(fēng)管，將壓縮空氣引到管口處進(jìn)行噴砂作業(yè)。

3 結(jié) 語

通過對陡坡地段管道施工實(shí)施技術(shù)改造方案，有效解決了山區(qū)地段管溝開挖、管線布管和焊接以及防腐等工序的施工難題，大大提高了施工進(jìn)度，可以在同類工程施工中推廣應(yīng)用。

[1]GB50369-2007，油氣長輸管道施工及驗(yàn)收規(guī)范[S].

[2]SY4013-1995，鋼質(zhì)管道焊接及驗(yàn)收[S].

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.08.049

TU751

A

1673-1409(2012)08-N150-02

2012-05-12

張玉鑫(1979-)，男，2002年大學(xué)畢業(yè)，工程師，現(xiàn)主要從事基建工程設(shè)計(jì)與管理方面的研究工作。

[編輯] 李啟棟