山區長輸管道施工技術

虞建玲 中原油田基建處

山區長輸管道施工技術

虞建玲 中原油田基建處

山區管道施工應采取溝下焊作業，由于安裝管件較多，盡量采取連續作業方式實施，即盡可能少留頭，一次性通過，降低連頭工作量，從而提高整體施工效率。一般在陡坡地段的布管施工主要采用小炮車布管、輕軌布管、修筑“Z”施工便道布管等方法；而在較短的極陡坡地段則采取整體預制后吊裝，再在陡坡上下兩端進行布管的方式進行。組對過程中使用了大量的冷彎管、熱彎頭，且經常彎連彎。在管溝成型后彎管和彎頭的位置就可以確定，在施工下料過程中應注意提前考慮將直管與彎頭、彎管的螺旋縫錯開，避免在山區管道組裝過程中螺旋縫無法錯開達不到100 mm的情況發生。

山區管道；中小口徑；大口徑；運布管；管道組裝

1 施工工藝流程

山區管道施工應采取溝下焊作業，由于安裝管件較多，盡量采取連續作業方式實施，即盡可能少留頭，一次性通過，降低連頭工作量，從而提高整體施工效率。具體的施工工藝流程見圖1。

圖1 施工工藝流程

2 布管技術

（1）山區管道運輸。應盡量采用大型運輸車輛依托現有公路實施，必要時修筑臨時便道，以滿足管道運輸條件。當條件不允許時，可采用改裝的高架槽車、山地運管車、爬犁等設備進行運輸。臨時堆管場應事先統一規劃布置，管道運輸應盡量抵近作業區域，從而達到減少布管距離、提高整體工效的目的。

（2）人工布管技術。人工布管即完全采用人力配備抬杠及繩索，將管道從臨時堆點運至管道施工作業帶并下溝達到組焊條件的布管技術，主要適用于中小口徑山區管道施工，該技術可以解決在生態比較脆弱的山區，若完全采用機械運布管方式進行則存在對運布管進場道路修筑要求較高、多數地段機械無法進入、設備轉場困難、工程投資大及對環境破壞大等一系列問題。但由于人的抬管能力所限而受到一定的限制，根據以往掌握的資料，在山區長輸管道采用人工布管最大口徑的管道為中石油重慶忠縣—武漢DN700天然氣管道工程，四川油建安排32名抬工完成DN700抬管作業。人工抬管時抬工的布置一般采用對稱布置的原則，人員分布在管道首尾兩端及管道兩側，可以通過調整繩套長度進行高度調整，保證每個抬工均勻受力，防止因受力不均造成抬工受傷。

（3）機械布管。針對大口徑管道，則必須采取機械布管方式完成。通過多年實踐證明，采用挖掘機在山區進行布管是較為可行的方式，因為挖掘機較吊管機、爬犁等在山區具有更好的通過能力及自救能力，能夠適應山區復雜地質條件，因而得到了較好的應用。

3 山區管道組焊技術

對于平原淺丘陵地段施工通常采用流水線作業機組形式進行，而山區段管道施工因山路崎嶇，溝壑縱橫，道路狹窄，彎頭、彎管安裝量大，坡度陡等因素，機械設備無法發揮工效，使用極其困難（例如電站、鐵牛、吊車、氣動內對口器等），在限制焊接機具設備的應用的同時，焊接技術的應用也受到了很大的限制，自動焊這些較先進的焊接技術應用較難。

（1）中小口徑管道組裝。管道溝下組焊遇到的難題主要是施工空間較小，造成施工困難。針對中小口徑管道，可用機械進行組裝，也可人工+機具法組裝，即采用多個倒鏈將管道進行組裝，組裝時將已組裝管道吊起一定高度，以便于焊工溝下焊接，從而解決溝下焊接施工空間小的問題。在打倒鏈架時，應將倒鏈架盡量打在管溝上或在溝壁上，以便于管道在溝下組裝時在溝壁上可采取掏孔的方法使倒鏈架穩定；在陡坡地段應盡量利用周圍穩固的磐石、大樹，用棕繩將架子拽住防止倒鏈架向下倒塌，以加強架子的穩定性。

（2）大口徑管道組裝。由于管道口徑較大，一般倒鏈難以承受較重負荷，因此大口徑管道也多采取機械組裝作業的方案。由于吊管機在山區受到爬坡能力的限制，一般山區管道也多采取挖掘機實施管道組裝作業。

4 陡坡地段施工技術

陡坡地段主要是指機械設備無法自行行進的地段。根據履帶式挖掘機性能可知，其爬坡能力約為30°左右，同時當橫向坡頂達到15°時車輛橫向行走的平衡性則較差，有翻車的傾向。因此在山區管道施工中一般將縱坡≥30°、橫坡≥15°地段劃分為陡坡地段。

陡坡地段管道施工是山區管道施工的關鍵環節，也是影響山區管道施工進度的難點。陡坡地段管道施工的難點則是布管，如無法及時布管，則很難完成陡坡地段的管道施工。一般在陡坡地段的布管施工主要采用小炮車布管、輕軌布管、修筑“Z”施工便道布管等方法；而在較短的極陡坡地段則采取整體預制后吊裝，再在陡坡上下兩端進行布管的方式進行。

（1）小炮車布管法。具有操作簡單，易于實施的特點，多用于山區中小口徑管道；但對于大口徑管道相對來講穩定性不足，不宜采用。

（2）輕軌布管法。類似與小炮車布管法，均采用卷揚機牽引布管，不同點在于在管溝內部設置輕型軌道，運管車通過軌道在陡坡上行走，從而達到布管的目的。相對來講，其施工前期工作更為復雜，準備周期較長，但穩定性較高，更適合于大口徑管道的運輸。

（3）修筑“Z”型便道布管法。即通過修筑“Z”型便道，降低機械設備爬坡的難度，使機械能夠到達管道組裝位置，從而實現布管、組裝目的。

（4）極陡段管道預制吊裝法。長度在3～4 m以內、坡度大于60°的陡坡地段，則可采取考慮在坡頂或坡角進行預制，然后采用吊裝作業將預制好管道吊入管溝內，再與上下兩端管道及時進行連頭的方式進行施工。

5 組裝過程應注意的問題

（1）管道懸空問題。在施工中第一應準確定位管道起彎點處，并準確下料，確定應加短管或割除短截的位置，必須按要求進行施工，以確保管道施工完畢后與管溝溝底吻合，緊貼溝底，保證埋深。第二對彎頭、彎管角度的測量必須準確，測量應在管溝開挖成型并工序交接后進行，使所用管件符合管溝地形，確保安裝質量。

（2）溝下焊組裝過程中，應盡量保證管子的穩定性，防止管道左右晃動，否則容易造成管道焊接中出現缺陷。

（3）在組對過程中使用了大量的冷彎管、熱彎頭，且經常彎連彎。在管溝成型后彎管和彎頭的位置就可以確定，在施工下料過程中應注意提前考慮將直管與彎頭、彎管的螺旋縫錯開，避免在山區管道組裝過程中螺旋縫無法錯開達不到100 mm的情況發生。

（4）在山區組裝管道時，應及時進行管溝回填、鋼管清管和封堵管口三項工作。

（欄目主持焦曉梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.2.051