金山嶺隧道穿越

摘要：本工程為大唐煤制天然氣管道北京段的重點穿越，工程涉及土建、爆破、工藝焊接、通信、防腐、運輸等多個專業的相互合作。此隧道段管道施工，可根據地形條件，采用卷揚機牽引就位的布管方式由隧道出口端開始布管，組焊順序由隧道出口AA002樁向AA001樁方向施工。最后依據設計要求調整管道位置、保護管道、隧道口封堵等工作。在全部管道焊接完成后，依據管道實際就位情況，澆筑正式的管道支墩，待支墩強度符合要求后拆除臨時支墩，將管道就位在支墩上，并采用U型管卡固定，最后澆筑管道固定墩，完成隧道段工藝焊接。

關鍵詞：隧道 直縫埋弧焊鋼管 焊接 混凝土

1 工程概況

金山嶺長城隧道位于河北省灤平縣巴克什營鎮頭道梁西南，屬于山體隧道。隧道的管道設計壓力為7.8MPa，樁號AA001-AA002，穿越段長度359m。根據隧道所處線路段地區類別，該隧道采用管道規格為D914×14.8 L485直縫埋弧焊鋼管；熱煨彎管規格為D914×18.4 L485直縫埋弧焊鋼管。隧道內管道置于鋼筋混凝土支墩上并采用管卡固定。支墩間距20m，管外側離邊直墻凈空不小于0.5m。隧道內支墩平行底板設置。兩側出洞口管道各設錨固墩一處。

2 主要施工方法

隧道段管道施工。根據地形條件，將隧道內所需管道運至隧道進口即AA001樁處，采用卷揚機牽引就位的布管方式由隧道出口端開始布管，組焊順序由隧道出口AA002樁向AA001樁方向施工。最后依據設計要求調整管道位置、保護管道、隧道口封堵等工作。在全部管道焊接完成后，依據管道實際就位情況，澆筑正式的管道支墩，待支墩強度符合要求后拆除臨時支墩，將管道就位在支墩上，并采用U型管卡固定，然后在澆筑管道固定墩，最后連頭碰死口。

3 施工技術措施

3.1 施工準備工作 ①現場勘查，在隧道進口壓實、平整堆管預制場地。②在隧道進口外約10m處設置卷揚機一部，現場固定。③利用林肯焊機底盤和車輪制作運管炮車。管道運管專用炮車如下圖所示，在鋼管與小車弧板之間鋪設δ=10～15mm橡膠板，防止碰傷管道防腐層。④準備好隧道內安裝照明、通風、消防、通訊設備及鋼管、焊材、補口材料等。⑤在進洞口處設置一臺50kW發電機，進行統一供電。⑥采用D108鋼管制作龍門架兩個，用于隧道內吊管和管線組對。⑦裝細土袋子，用于管線臨時支墩。

3.2 隧道內運布管 ①在隧道洞口外采用吊車吊起管子，放在運管小車上。注意在固定管子時，應保證兩臺運管車在一條直線上。每根管放置兩個運管小車，并將運管小車放置在管段的兩端部，以避免管段到達隧道馬頭門處刮碰防腐層。②在運管小車上焊上防滑鉤，運管小車與管子之間采用半圓型管卡鎖緊，兩個小車之間采用鋼絲繩連接，并用加緊螺絲緊固，同時用鋼絲繩（鋼絲繩采用橡膠管包裹，以防止滑傷防腐層）穿過管道內部將管道與卷揚機鋼絲繩連接，以防止管子及小車在隧道內滑脫。③檢查管子與小車、小車與小車、小車與卷揚機等連接處無異常情況后，使用吊車將管子帶小車放置在洞口外斜巷軌道上，然后開動卷揚機，將管子由兩岸洞口緩慢送入隧道內。④管子順利到達預定位置后，采用人工將管子推運到位，然后用預制好的龍門架將管線吊起，然后利用卷揚機將運管炮車拉回。移走炮車后在管線下方避開正式管墩的位置鋪砌細土袋子作為臨時支墩，稍高于正式支墩的高度，然后將管線落放在臨時支墩上。卷揚機拉回的跑車上再裝管，進行下一次的運布管工作，如此往復，直至布管工作完成。（見下圖）⑤注意在臨時支墩上安放管道時，必須在支墩兩側墊好防滾落斜楔，同時調整好管道的中心位置及管子的相對位置，以減少管道組對時的調整量。

3.3 隧道內組對焊接 ①管線焊接采用逆變焊機6臺，搬至隧道內；在隧道進口處放置3臺工程車為焊機進行發電。②管道組對使用兩個龍門架吊管，外對口器組對。③管道焊接完成后將管道放置在管道臨時支墩上，每焊完一個焊口，移動一次焊接設備到下一個焊接作業面。④在隧道內管道焊接完成后，及時進行隧道管道支墩的澆筑工作，并及時進行養護，待管道支墩的強度達到要求后，拆除臨時支墩，將管道按照設計圖紙的要求用不銹鋼管卡固定在管道支座上。

3.4 防腐補口 ①管線焊接完探傷合格后，進行防腐補口施工。由于隧道內空間狹小并且距離較長，噴砂設備無法進入，管口采用機械砂輪除銹達到St3.0級。②防腐過程中，應保證空氣流通。每30分鐘用可燃氣體報警器和有毒氣體檢測儀對隧道內環境進行檢測。不合格時，應該停止作業。

3.5 通信光纜施工 管道通信光纜穿越隧道時，其敷設位置位于管道氣流方向（巴克什營首站至高麗營末站）的右側。在隧道里面敷設兩根光纜，在隧道進出口之間采用橋架光纜捆扎在隧道壁的預埋件上，預埋件每1.5m一個，光纜施工完成后，橋架內填充細沙。兩根光纜每隔1m用扎帶捆扎1次。光纜在進、出隧道穿排水溝時需要預埋兩根Φ50聚乙烯燃氣塑料管用于穿放光纜，燃氣管兩端管要求封堵。塑料管一端需伸出排水溝蓋板，另一端沿排水溝伸出隧道混凝土墻外1m，燃氣管伸出隧道部分埋深1m。塑料管內預穿φ6.0鍍鋅鐵線。鋼套管兩側均做嚴密有效封堵。

4 管線試壓

4.1 介質要求 ①試壓采用潔凈水，現場采用罐車拉水作為試壓介質，其PH值應在6-9范圍內。試壓水不可污染，不含沙或泥，懸浮物最大顆粒度應小于0.2mm，最大固體懸浮顆粒不大于50mg/L。②試壓用水送當地水質監測部門檢驗，并出據水質化驗報告，水質不得對有關設備、材料、工藝有害。

4.2 強度試壓 ①注水升壓時，當升壓至強度試驗壓力的30%，穩壓30min；再升壓至強度試驗壓力的60%，停壓30min，對試壓設備和管線進行檢查。外觀觀察無異常后，繼續升壓至強度試驗壓力11.7MPa。②在升壓過程中不得撞擊和敲打管道，發現異常情況應立即停止升壓。達到強度試驗壓力時，要及時停泵，關閉閥門；再一次檢查閥門和管線是否有異常現象。在確認一切正常后，觀察15min，壓力無明顯變化時進行強度試驗記錄。強度試驗應穩壓4h，每間隔20min記錄一次，管線壓降小于1%且不大于0.1MPa為合格。③壓力穩定后，試壓管段在開始4小時強度測試前，要達到試驗壓力。在穩壓試驗的前30分鐘，每5分鐘記錄一次壓力表的讀數。下個30分鐘，每10分鐘記錄一次壓力表讀數。在下一個小時，每15分鐘記錄一次讀數，以后每30分鐘記錄一次。

4.3 嚴密性試壓 ①強度試壓合格后進行嚴密性試驗。緩慢開啟截斷閥門，將壓力降至設計壓力7.8MPa進行嚴密性試壓，嚴密性試壓應穩壓24h，壓降小于1%且不大于0.1MPa為合格，每間隔30min記錄一次壓力。②管線試壓合格后，應及時填寫試壓記錄，報現場監理工程師和業主代表認證。

5 總結

本論文闡述了隧道穿越工程管道安裝部分的具體施工方法，對于長輸天然氣管道的相關概念和過程進行了全面的概述，鑒于天然氣管道施工的特殊性以及天然氣管道本身存在的風險性，在施工過程中要嚴格、正確地執行相關法規、標準規范，特別是強制性標準及設計規范要求。

參考文獻：

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