金海濱
(遼河石油勘探局油田建設工程一公司,遼寧 盤錦 124000)
在現代油氣資源綜合利用理論指導下,我國油氣資源長輸管道建設工程不斷增加。在長輸管道的設計與建設中,不可避免的會遇到河流阻礙等情況。為了實現長輸管道的就近、安全輸送的目的,在長輸管道設計及建設施工中必須運用長輸管道河流穿越技術。以長輸管道河流穿越技術為基礎保障長輸管道建設施工目的。在長輸管道河流穿越中,合理利用穿越技術是建設施工的關鍵。目前長輸管道河流穿越技術主要分為開挖穿越及非開挖穿越兩種。能夠采用定向鉆或隧道等穿越方式時應首選這類穿越技術,以此減少對河流生態環境的影響。在河床地質條件無法滿足定向鉆等施工要求時才考了考慮開挖施工方式,以環保理論的綜合運用減少工程建設對生態環境的影響、實現工程建設目的。
長輸管道是產地、儲存庫、使用單位間輸送油、氣產品的管道。其中間設有加壓泵站、并根據管線間需求跨越省市穿越河道公路。根據河流穿越需求以及地質條件、施工條件等,在長輸管道河流穿越中需要根據實際情況進行施工技術的選擇。我國多年長輸管道穿越經驗以及技術發展從裸露、溝埋向著定向鉆及隧道方向發展。其從管道安全性、生態環境保護性以及工程施工綜合成本經濟性等方面考慮實現了我國長輸管道穿越技術的科學發展。
長輸管道河流穿越技術根據其開挖形式可以分為開挖及非開挖兩類。開挖穿越技術即是在管道埋設前利用機械挖掘或定向爆破等方式進行管線溝槽的施工。在此基礎上進行管底修整及管線敷設,通過回填后實現長輸管線的河流穿越。在這一技術應用中,需要在工程施工前對地質情況進行勘探。開挖穿越方式多是由于地質條件不能滿足定向鉆穿越或隧道施工需求而采用的方式。因此其開挖過程中需要對溝槽兩側進行相應的支護,以此保障施工安全。根據這一需求,現代長輸管線河流開挖穿越技術應用中,應采取如下措施保障施工安全及施工目的。
首先,在工程中標后應對設計技術文件進行分析。同時實地考察施工環境,并對地質勘探報告進行探討。針對工程實際情況構建科學的、完善的施工管理體系。將影響長輸管道河流穿越施工的各項因素進行綜合分析,以此為基礎對施工管理體系進行完善。通過這樣的管理體系完善方式為長輸管道河流穿越施工管理奠定基礎、以此為基礎規范施工過程中的各項工作。
在完善長輸管道河流穿越施工管理體系的基礎上,還應針對影響長輸管道河流穿越施工的各因素進行控制及管理。首先,針對管道穿越開挖需求對機械設備進行合理規劃及設計。根據長輸管道河流穿越需求確定河流圍堵、開挖所需機械的數量。同時根據施工進度規劃確定不同機械進場時間,以此減少施工設備支出成本。在此基礎上,根據施工進度以及施工用機械的預計施工情況確定機械設備養護規劃。通過科學的養護規劃制定及實施保障長輸管道河流穿越施工中機械設備的完好狀態、保障施工技術要求以及施工進度需求。在現代長輸管道施工技術中,開挖技術具有河床范圍適用性廣、工程施工工藝簡單、工期短等特點。其施工技術要求相對較低,管道焊接、熔接是施工技術管理的重點。在長輸管道河流穿越施工管理中,管道連接施工按照施工需求進行焊接及檢驗即可實現預定目標。施工中需要根據河流地質情況進行穿越位置的選擇以及施工工法的運用。選擇岸坡穩定、水流重淤情況變化不大、水域影響較小的施工低端進行開挖施工。通過圍堰法、爆破法、氣舉法等施工方法的運用進行開挖施工。根據不同方法的管理要點以及技術需求技術管理,以此滿足現代長輸管道河流穿越需求。
非開挖穿越技術適宜定向鉆穿越以及隧道穿越兩種方式實現長輸管道河流穿越目的。定向鉆穿越是目前較為先進的非開挖施工工藝,其利用定向鉆機在河床底部鉆孔,再以擴孔器進行擴孔后敷設管路。該項技術適用于穩定地層的河流地質,其具有工期短、投資省、施工過程對生態環境以及河流航行影響小等特點。但是,這一技術也具有一定的弊端,如管路敷設不易檢修、備用復線敷設投資高等。而且,管路需要一次性回拖完成,因此,對管路的焊接、防腐等要求較高。
在進行定向鉆施工設計與管理中,首選要對入土角及出土角進行計算,其次對曲率半徑、穿越深度及長度等進行勘探計算。其施工設計與管理中在注重基礎管理體系以及影響施工質量、成本等因素的控制外,還需要對穿越河流的水文地質情況進行詳細勘探。同時對河床穩定性以及穿越深度、長度等進行評測。根據實際需求選擇定向鉆機械型號,并根據管路需求確定鉆徑、鉆桿等機械參數。同時考慮鉆機回拖能力,以基礎情況的掌握確保施工安全與施工質量。
在定向鉆施工中,應對現場測量放線、錨固坑、錨固件、鉆機組裝以及調教、設備試運轉等工作進行嚴格控制。以環境保護為主要目的對施工個現場進行環境保護。并根據施工技術要求進行基礎管理及機械養護管理。通過定向鉆施工技術控制實現長輸管道的河流穿越。
對于河床地質條件堅硬、無法采用開挖或定向鉆穿越時應首要考慮隧道施工穿越技術。以隧道技術季節限制小、洪水影響小、施工質量高、施工工藝簡單等特點實現長輸管道河流穿越目的。但是隧道穿越技術施工工期較長、施工成本高,而且施工過程中對河流生態以及施工場地邊緣植被影響較大。因此,在長輸管道施工中應注重生態環境保護技術的運用。針對隧道穿越施工方法中頂管法、盾構法、鉆爆法工藝特點進行施工控制與管理。針對不同施工方法的技術特點,施工單位應對其施工方法進行分析,結合施工場地、地質情況制定科學的施工管理體系。以施工管理體系的完善規范施工過程中各項管理工作的有效開展。
在我國可持續發展戰略指導下的長輸管道河流穿越施工中,應加強生態保護意識、生態保護技術的運用。在施工過程中充分考慮施工過程對施工環境、生態環境的影響。采取必要的措施減少施工過程中對生態環境的影響。例如:圍堰法施工中,盡可能減少圍堰施工過程中對河流生態環境的影響。以有機、環保材料進行圍堰。通過這樣的方式使長輸管道河流穿越施工能夠滿足現代社會環保需求、實現我國可持續發展戰略以及環保工作目標。相關部門也應加強對長輸管道施工企業的培訓以及監管。通過監管工作的有效開展確保施工企業能夠從生態環保目的出發進行技術改進以及技術應用。通過生態環保意識在長輸管道河流穿越施工中的應用,使管道穿越施工能夠滿足現代環保需求。
結合現代長輸管道河流穿越需求以及環保需求,現代長輸管道河流穿越技術應用中應綜合考慮施工技術要求以及環保要求。針對河床地質基礎情況選擇對環境影響小、施工綜合成本低、施工技術要求低、管飽安全保障高的施工技術。運用現代施工技術實現長輸管道河流穿越需求。
[1]陳靜.長輸管道河流穿越技術應用及管理[J].管道工程,2011,3.
[2]劉帥.油氣管道河流穿越施工管理重點的分析[J].石油天然氣工程,2011,1.