輸油氣管道水網地帶漂管沉降施工的研究

張曉陽 于飛 石朝洋（中國石油天然氣管道局第四工程分公司（穿越公司）， 河北 廊坊 065000）

輸油氣管道水網地帶漂管沉降施工的研究

張曉陽 于飛 石朝洋（中國石油天然氣管道局第四工程分公司（穿越公司）， 河北 廊坊 065000）

為解決我國“油氣荒”的問題，我國提出“西氣東輸”的偉大戰略構想，通過鋪設輸油氣管道將西部地區的石油和天然氣資源輸送至需求量巨大的東部地區。但在實際鋪設施工過程當中，輸油氣管道經常需要穿越河流、魚塘等水網地帶。本文將結合這一背景，簡要探討輸油氣管道水網地帶漂管沉降施工的措施。

輸油氣管道；水網地帶；漂管沉降；施工

西氣東輸管線途徑之處多水網區域，尤其是在長江中下游平原地區，水系基本上呈網狀分布，水量較大因而導致土質濕軟、地基承載力較弱，這也為鋪設輸油氣管道增添了巨大的施工難度。傳統的輸油氣管道施工方法并不能適用于水網地帶，因此本文將著重圍繞輸油氣管道水網地帶漂管沉降施工進行簡要論述。

1　管道就位方式

輸油氣管道水網地帶常常采用漂管沉降施工技術，但由于水網地帶的地形地勢各不相同，因此需要采用不同的漂管沉降措施。當前的漂管沉降主要有三大類型，分別為直線漂管、旋轉漂管和起重漂管沉降。通常情況下，直線漂管沉降多適用于寬闊的河岸預制場地，首先將管道預制在與河流方向垂直的岸上，之后再將直線管道漂浮拖至河對岸并沉入溝內。鑒于河流大多都是直線穿越，因此直線漂管沉降的管道就位方式土方量較小，操作也較為簡便因此在水網地帶當中輸油氣管道經常采取該種方式。旋轉漂管沉降則多用于河面寬度大于施工場地的環境當中，與直線漂管沉降相同，首先需要預制管道，之后為確保漂管能夠漂浮在水面上會將管道吊入水中，采用旋轉的方式幫助牽引管道就位于水面之上，通常需要斜穿河道時會選擇旋轉漂管方式。起重漂管沉降則多適用于窄小的河道或水面與河岸具有較大落差，該種方式需要同時在岸上和水面上使用起重機械，通過起重機械將已經預制完畢的管段從岸上吊至水面相應位置［1］。

2　管道發送方式

采用直線漂管方式時，事先需要在準備預制管道的岸上安裝管道發送裝置，以此確保具有足夠的牽引力用于之后的管道牽引，同時有效防止在來回移動管道的過程當中損傷防腐層。通常情況下，地勢平坦的河兩岸，或水面不高于堤外自然地面并且與河岸落差較小時，比較適合使用水力發送溝方式。但發送溝需要盡可能保持平直，其最大弧度應低于自然的管道彎曲曲率。水力發送溝方式施工周期比較短、非常節約場地同時成本低廉，不會對管道造成較大損傷，因此也成為輸油氣管道在水網地帶當中經常使用的方式之一。若河流兩岸地勢平坦，但其高度明顯大于水面時可以使用修小平車發送道完成發送工作。若河流兩岸地勢不僅不平坦且高度明顯高于水面時，需要使用滾動架發送方式，設置滾動架的間距需要與最大旋空間距保持一致。管道彎曲曲率則為具體的滾動架的高度，只有按照規范設計滾動架才能保障其具有良好穩定性［2］。

3　水下開挖施工

在開挖水下管溝時需要配合使用挖泥船或水下挖掘機，在此過程當中若碰到巖石地質，則需要在水下使用爆破法形成管溝。根據不同的情況需要采用不同的爆破法，比如說植樁爆破法、埋入爆破法、裸露爆破法等等。在一邊開挖管溝時一邊還需要在河岸上完成預制管段、對其進行防腐處理并反復打壓。之后需要對已經預制完畢管段兩端進行密封處理，為保障其能夠順利平穩的漂浮在水面上需要采用牽引的方式將其放置在管溝上方，并不斷往管中注水，直到其最終沉落在水下管溝當中。完成平衡管道壓重塊工作之后需要回填管溝并將周圍地貌恢復原樣，最后在兩岸外側完成管道連頭。由于漂管沉降施工當中穩管和沉管有極高的管位要求，而水流產生的自然沖擊力會對管道位置及其運行安全產生一定影響，因而一般只有在靜止水域如湖泊、水塘等當中才會進行漂管沉降施工。

4　平衡壓重塊

輸油氣管道在水網地帶進行漂管沉降施工過程當中，需要著重考慮沉管之后如何固定管道，特別是空管道在水下時，會因水下泥土液化產生巨大的浮力因此直接影響管道的安全運行，為解決這一問題需要在施工當中平衡壓重塊。平衡壓重塊重量的公式為M≥24.5（D-d）x d-3D x D ，其中M指的是壓重塊在管道中的重量，單位為kg/m。由于大多數平衡壓重塊是由鋼筋水泥澆筑而成，因此在平衡壓重塊的過程當中需要使得壓重塊重心盡可能放低，這是保障其具有良好穩定性的重要前提。其次，為減少水流對壓重塊的影響，需要將其設計成圓弧形；為避免壓重塊刮傷管道層，需要在其內層位置噴涂保護材料［3］。

5　結語

總而言之，輸油氣管道的鋪設施工能夠將西部油氣資源及時輸送至東部地區，有效解決東部人口密集、經濟發達地區資源緊缺的問題，因此輸油氣管道施工具有極強的現實意義。但由于在施工過程當中，輸油氣管道經常需要鋪設在水系發達的區域，因而結合具體的施工現場情況，需要選擇不同的漂管沉降技術，利用其操作簡便、土方量比較小并且成本較低的巨大優勢盡快落實我國輸油管道的施工工程。

［1］劉翼，王耀忠，沈飛軍，吳銳，金鑫，李德明，崔迪.輸油氣管道水網地帶漂管沉降施工的研究［J］.土木建筑與環境工程，2016，S2：124-128.

［2］田西寧，孫百超，王金巖，王衛強，李小玲，劉圭群，李巍.探究輸油氣管道水網地帶漂管沉降施工技術［J］.當代化工，2015，04：419-423.

［3］閻慶華，孫玉杰，付超，徐志剛.試論輸油氣管道水網地帶漂管沉降施工［J］.石油工程建設，2015，03：1-5+83.

張曉陽（1986- ），男，漢族，山東榮成人，大學本科，助理工程師，研究方向：管道工程。