煤氣管道穿越河流的施工方法

于影超

（大同煤礦集團(tuán)公司煤氣廠，山西 大同037001）

近幾年，隨著城市的逐步發(fā)展，各種城建基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，煤氣作為一個(gè)區(qū)域的主要供氣源，在輸送過(guò)程中，會(huì)遇到各種各樣的地質(zhì)情況，在設(shè)計(jì)及施工過(guò)程中要靈活應(yīng)用、因地制宜，找出最佳的設(shè)計(jì)施工方案，各監(jiān)管部門要嚴(yán)格技術(shù)把關(guān)，保證安全施工，安全供氣。本文著重介紹煤氣管道穿越河流的幾種設(shè)計(jì)及施工方法，以本地區(qū)新一區(qū)甘河橋區(qū)域的煤氣管道改線敷設(shè)方案為實(shí)例進(jìn)行分析研討。

目前，我國(guó)在穿越河流時(shí)一般采用兩大類施工方法：架空穿越法和水下敷設(shè)法。這兩種方法都有其各自的適用條件，只有因地制宜、正確選擇合適的技術(shù)方案才能保證煤氣的安全施工和使用。

1 架空跨越法

這種方法是將穿越河流的煤氣管道從水面上架空而過(guò)，以架空最短距離為宜，這種方法適宜于河流附近有橋梁或水面較狹窄的情況〔1〕。如果河流附近有公路橋梁，煤氣設(shè)計(jì)部門決定架空而過(guò)時(shí)，可先與公路處、橋管部門等單位協(xié)商，預(yù)留管道孔，為今后的煤氣管道施工提供便利條件，一般這種是最經(jīng)濟(jì)合理的，體現(xiàn)了社會(huì)分工合作的優(yōu)勢(shì)，既方便了煤氣管道的施工，又保證了橋梁整體美觀安全（避免了后置煤氣管道影響其外觀或其整體性）。當(dāng)然這要求煤氣管道設(shè)計(jì)單位提前提供有效的計(jì)算書及正式設(shè)計(jì)圖紙，以備橋梁設(shè)計(jì)單位參考，共同協(xié)商解決。

如果橋梁是原有的，需要設(shè)置煤氣管道時(shí)，這時(shí)要把煤氣管道擱置在特制的鋼架上，鋼架選擇波形管三角形鋼架，連接固定在橋樁上；如果無(wú)橋梁可依托，這時(shí)煤氣管道想架空的話，常采用打樁法，在管托上敷設(shè)煤氣管道，這種架空跨越法要求煤氣管道施工時(shí)有專人現(xiàn)場(chǎng)指揮，安裝順序是先橋上后橋下。安裝過(guò)程嚴(yán)格遵守最新的《城鎮(zhèn)燃?xì)夤艿朗┕ひ?guī)范》及煤氣管道設(shè)計(jì)圖紙。這種架空煤氣管道還需安裝波形補(bǔ)償器，以適應(yīng)溫度或地形的各種變化，具體安裝方式見(jiàn)圖1。

圖1 鋼管過(guò)橋架空安裝示意

架空管道還必須進(jìn)行除銹、防腐、保溫處理，尤其管道防腐一定要嚴(yán)格遵守施工規(guī)范，防腐絕緣涂層材料要有足夠的機(jī)械強(qiáng)度及良好的絕緣性和穩(wěn)定性，施工采用的防腐材料是G2型環(huán)氧煤瀝青涂料，煤氣管道安裝完成后要做保溫處理，保溫材料采用40mm厚的巖棉瓦，保溫后外加1.0mm厚的白雪花鍍鋅白鐵皮做保護(hù)〔2〕，管道工程施工過(guò)程要有專業(yè)人士監(jiān)管，施工結(jié)束后需派專人經(jīng)常維護(hù)檢修，以便保證橋梁和煤氣的正常運(yùn)行。

本地區(qū)新一區(qū)甘河橋拆除重建時(shí)，需對(duì)原有煤氣中壓管道進(jìn)行改線設(shè)計(jì)，橋梁設(shè)計(jì)單位與煤氣設(shè)計(jì)單位一同來(lái)到實(shí)地勘察，作為煤氣設(shè)計(jì)人員，首先考慮煤氣管線的整體布線，哪種方案更經(jīng)濟(jì)、更安全。甘河橋這項(xiàng)煤氣工程不僅要求穿越河流，而且還要求跨越橋梁，這樣才能使新敷設(shè)的管線與原有管線相互銜接，而原有煤氣管線的走向基本在河床邊，而且河岸邊有小商鋪和自建民用房，基本上沒(méi)有煤氣管道可利用的地勢(shì)，如果采用架空敷設(shè)的話，即使跨越過(guò)橋梁，可是銜接也是問(wèn)題，所以結(jié)合原有煤氣管線整體走向（原有管線為沿河床水下敷設(shè)）及周邊地理位置，以及甘河每年的水流量不是很大這些具體情況，煤氣設(shè)計(jì)人員決定放棄架空設(shè)計(jì)方案，定為地下敷設(shè)方案。為了銜接好河流兩岸的管線，設(shè)計(jì)人員必須搞清橋梁的打樁位置及其走向、各個(gè)橋樁間的具體間距、其實(shí)際尺寸等等，這些都需要橋梁設(shè)計(jì)部門提供有效的橋梁設(shè)計(jì)圖紙，根據(jù)圖紙，煤氣設(shè)計(jì)單位再進(jìn)行詳細(xì)地、規(guī)范的設(shè)計(jì)。

煤氣管道架空跨越法有施工操作簡(jiǎn)便，維護(hù)維修方便的優(yōu)點(diǎn)，施工單位可以根據(jù)當(dāng)?shù)氐木唧w情況確定是否采用。

2 水下敷設(shè)法

因水上航道限制或其它情況不宜采用架空跨越法時(shí)（例如上述提到的甘河橋工程），那么可以采用水下敷設(shè)法，這種方法是在河底土層中埋設(shè)煤氣管道穿越而過(guò)。穿越點(diǎn)宜選擇在河流順直、河岸基本對(duì)稱、河床穩(wěn)定、水流平緩、河底平坦的地方〔3〕，這種方法施工時(shí)難度系數(shù)高，要求嚴(yán)格，設(shè)計(jì)施工單位必須編制完整的設(shè)計(jì)施工方案，并報(bào)請(qǐng)航運(yùn)部門批準(zhǔn)。以本地區(qū)甘河的煤氣管線敷設(shè)為例，由于甘河橋需南北擴(kuò)寬，所以要求原有河床中的中壓煤氣管道進(jìn)行改線，在與橋梁設(shè)計(jì)部門協(xié)商后，煤氣設(shè)計(jì)單位確定了與橋樁保持安全凈距的管道敷設(shè)路線，以最短的管線連接河床兩端的管道，又考慮每年夏季河水流量雖然不是很大，但是即使這樣也要考慮出現(xiàn)浮管的可能性，浮管如果一旦產(chǎn)生會(huì)使管道失去坡度，其間的接口容易松動(dòng)及損害，還可能使管道出現(xiàn)嚴(yán)重變形，所以必須采取有效的技術(shù)措施來(lái)避免產(chǎn)生這種浮管現(xiàn)象的產(chǎn)生〔1〕。針對(duì)甘河這次煤氣工程，通過(guò)計(jì)算（包括管道的荷重、管段封口時(shí)在水中的浮力）確定河床中煤氣管埋深為5m，河床中管道還要采用石籠固管法，管道敷設(shè)后，施工單位要控制好回填土層，防止出現(xiàn)浮管。關(guān)于石籠固管法以前在本地區(qū)永定莊礦河灣區(qū)域使用過(guò)，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn)，效果還是不錯(cuò)的，這種方法的具體做法參見(jiàn)圖2。

圖2 橫穿河床石籠護(hù)管大樣 單位／mm

煤氣管道在施工時(shí)一定要做好防腐處理，以防夏季河水沖刷造成管道的漂浮及腐蝕管道的后果。現(xiàn)在煤氣管道多采用無(wú)縫鋼管，鋼管的最大弱點(diǎn)就是耐腐蝕性差，尤其以埋地管道的外壁腐蝕最為嚴(yán)重，甘河橋煤氣工程也是采用無(wú)縫鋼管（原中壓管線為鑄鐵管），目前的防腐措施是采用特加強(qiáng)級(jí)防腐，防腐材料為G2型環(huán)氧煤瀝青涂料，而后再加兩層玻璃絲布和兩層面漆，再外加一層防水層，煤氣管道焊縫均作30%的無(wú)損探傷檢查〔4〕，各項(xiàng)工作都要做好檢查驗(yàn)收工作，保證施工質(zhì)量。應(yīng)在河流兩岸設(shè)立標(biāo)志，甘河不通航，所以管道至河床的覆土厚度不小于0.5 m，同時(shí)在河流兩岸均應(yīng)設(shè)置閥門，便于檢修維護(hù)。

總之，上述兩種穿越方法都有其各自的特點(diǎn)及其適用環(huán)境，工作中需要靈活應(yīng)用，既要不影響破壞周邊環(huán)境，又要保證煤氣管道安全施工、安全運(yùn)行，據(jù)此找出最佳設(shè)計(jì)施工方案。

隨著現(xiàn)代科技水平的不斷進(jìn)步以及工作經(jīng)驗(yàn)的積累，煤氣管道穿越河流的技術(shù)施工方法不斷增多，技術(shù)水平及安全措施都比較完善。只有在今后不斷地學(xué)習(xí)新技術(shù)、總結(jié)老經(jīng)驗(yàn)，才能與時(shí)俱進(jìn)，促進(jìn)我國(guó)燃?xì)馐聵I(yè)的發(fā)展。