程冠男 史功明
摘 要:長距離油氣輸送管路鋪設需要穿越各種具有奇特地貌的復雜地帶,其中山體地帶的(斜角高于十五度)斜坡管路區段因為其坡度很大、容易發生山坡滑落、塌陷、山洪泥石流等自然災害的危險,故其是此類工程建設的重點把關工序之一。筆者依托總結國際上長距離油氣輸送管路復雜地域鋪設經驗,依照陡型坡地貌特征,分析了陡型坡區段管路的作業程序,全面闡釋了各類作業環節的操作技術及安全控制策略。
關鍵詞:長距離管路;山間地帶;陡型坡;操作工藝
長距離油氣輸送管路鋪設過程中需要跨過斷壁、沙灘、濕地、大山、深溝、幽谷、湖泊等各類異常地帶,其中山體地帶的(斜角高于十五度)斜坡管路區段因為其坡度很大、容易發生山體滑落、塌陷、山洪泥石流等自然災害的危險,故其是此類工程建設的重點把關環節之一。文章依托總結國際上長距離油氣輸送管路復雜地域鋪設經驗,依照陡型坡地貌特征,分析了陡型坡區段管路的作業程序,全面闡釋了各類作業環節的操作技術及安全控制方案。給出了處理山區地帶陡坡鋪設管路重點環節的操作程序。
1 重點施工工藝
山體陡坡區域鋪設管路作業步驟是依托其具體的地貌特征來確定的。因為在山體陡坡區域鋪設管路作業范圍面積有限、操作設備活動空間狹窄,所以它和平原地帶、矮狀山丘還有略顯緩坡地帶進行管路鋪設操作工序的最大區別之點是其不能實施在平面區域現將連接管路預制焊好的操作工序及之后再把預制好管路以整體方式埋入溝內的操作程序,而是要利用先期在鋪設管道地溝內放置好管段,爾后再在所挖管道地溝中現場組焊的程序。由此需要操作人員在進行安裝作業時應當進行全面嚴謹的設計過程,以充分保證所編織出的作業程序完全符合現場施工條件和現狀,并給后續工程作業奠定堅實基礎。在此基礎上,在實施通常情況下的工程建設之前,須完整建設工程伴行道路、作業路徑及安全防范工程。
2 施工作業關鍵點控制
2.1 建設作業通道
(1)構建作業通道須最大限度的依托現實已有的老路,且依照需要對它實施加寬、充實、平整、壓實、固化環節,讓它在強度、路面寬闊指標上符合平滑、密實、沒有坍塌危險,取保設備作業、行車安全的指標需求。作業通道的橫向尺寸須限制在6.5m之內。
(2)在存在橫向斜坡的山體上構建作業通道時,須滿足如下要求:在其具備的橫向斜角是15°~20°時,采用現場人工堆土建設模式;在橫向斜坡達20°~30°時,利用人工填土構筑方式;在其橫向斜坡大于30°時,即應當構筑攔截土墻。
2.2 操作區間布置
(1)操作區間布置的具體條件:整理及構建作業安全區間時應完整保護好各類線路架設立樁;就那些有礙于工程設備操作及運輸裝備通過的區段要實施徹底平整,以達到施工作業的空間場地范圍要求;就那些對工程操作安全性構成嚴重威脅區域須實施必要的安全保護過程,須最大限度防止或消除對地面構筑物的損害以及地面植物的損害;工程操作區間在平面方位上須砸實平穩,避免發生橫向翻到。
(2)工程操作區間的寬度可達16m,當其斜坡傾角在高于或達到25°的情況下須構建臺階。在橫向斜坡構建操作區間時,在填充土方區域須砸實、鏟平。在石體山坡或橫向山坡高于30°時須依托構筑攔截土墻或插樁的手段固化操作區間。
2.3 物料管轉運和鋪設
(1)因為在山間區域鋪設管路操作區間受限,運送預制管路可利用火車或著汽運轉送到附近特設的物料堆放場,再依靠地方道路或著隨行道路轉運至各專設物料場,依托新構筑的作業通道把管路轉運到作業工地。
(2)在公路拐彎曲率大、斜坡角度偏高時(低于二十度)且基礎負載能力欠佳時,適于應用船式工具、履帶式搬運設備轉運遷移。在路基表面寬度低于三點五米的情況下,適合利用專業工程運管設備進行操作。在豎向斜坡角度高于三十五度時而且路途較小時,應利用專用索道進行轉運操作。
3 操作安全保障策略
因為山間地帶斜坡地貌形態復雜,平面區域有限,況且需要的彎型管總長度大,實施“地面組焊、整管埋置”的施工過程,“溝內連接”擁有作業工序多,操作區域受限、難度較大等情況。降低“不對口”情況發生率,增加焊接一次成功率等特點及優勢,可圓滿地保證安裝作業整體效率和進度。
3.1 實施風險判斷及風險評估過程
工程管理指揮部需設置專門的工程項目管理人員、工藝人員、安全監控人員及有雄厚工程建設經驗的作業人員參加的風險判別及評估機構。施工期間,要對各工序可能發生風險的機率和可能造成的損失進行估測,制定相應的風險削減措施,形成作業計劃書。
3.2 嚴格控制管溝開挖質量
為了切實保障所建鋪設管溝的質量,在管溝開挖時,必須嚴格執行工序交接手續,由機組技術員對管溝開挖作業隊進行溝深、溝寬、坡比、變坡點等參數的詳細的技術交底,管溝作業隊在實際開挖時,用水準儀、塔尺等檢測儀器,嚴格控制施工質量。
3.3 設置擋土板,確保施工過程安全
溝下焊接作業時間長,因管溝坍塌而造成人員設備損失的可能性隨時存在。為了防止管溝坍塌,應根據山地的地質情況,在管溝兩壁設置鋼制擋土板,確保施工人員和設備的安全。
4 結語
長輸油氣管道山區陡坡施工必須在充分分析施工地段地質條件和地貌特征的基礎上,認真進行安全、環境風險評價,通過采取積極措施,化解或減小風險,為施工提供良好的保障。采取“溝下焊接”方式是長輸油氣管道山區陡坡地段施工的最佳選擇。
參考文獻
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(作者單位:中國石油集團工程設計有限責任公司華北分公司)