天然氣管道穿越鐵路線增設鋼制防護套管施工工藝及技術要點

摘 要：本文以天然氣管線下穿膠濟客專線鐵路、增設一條外徑Ф630mm螺旋焊縫鋼套管為例，介紹了增設鋼制防護套管的施工工藝及技術要點，希望能為同行提供技術參考。

關鍵詞：天然氣管道；防護套管；施工工藝；夯管；套管

一、工程概述

高密豪佳燃氣有限公司天然氣管線需下穿膠濟客專線鐵路，為了保證鐵路線路的安全運營，需在膠濟客專線K93+400處增設一條外徑Ф630mm螺旋焊縫鋼套管。該工程鋼套管長度72.0m，采用夯進法施工，穿越土層土質為粉質粘土。

二、施工流程

穿越施工流程：定位—勘察—設備就位—夯管—清土—穿管—完成。

三、主要工程項目施工工藝及技術

（一）工程定位放線

進場后首先按施工圖現場建立控制坐標網和水準點。并采取保護措施，確保坐標點及水準點不被破壞。工程放線定位后要經建設單位驗收合格后方可開始施工。

（二）工作坑施工技術

1、工作坑開挖。結合該套管所處的地形、地質條件，確定工作坑在膠濟上行側進行開挖，工作坑位于路基坡腳柵欄外，坑口距柵欄5米，采用兩步臺階法開挖，工作坑在開挖前，應按施工安全協議要求了解開挖范圍內電、光纜埋設情況，并進行遷移或防護。

2、安裝導向軌。為保證頂進管節的前進方向，在頂進施工時，將管節安放在導向軌上。導向軌做成1‰的上坡，施工中嚴格控制軌面的高程、內距及中心線。為防止套管的防護層被破壞，在套管與導軌之間每間隔2～3m的距離放上弧形鐵板，并在鐵板上墊上膠皮，另外在第一根管入土端的內外側安裝削土器。導向軌高程及內距允許誤差為±2mm，中心線容許誤差為3mm，管節外徑距枕木面不得小于20mm。

3、夯管施工工藝。（1）場地平整：選擇運輸方便、平坦無障礙的一側，修建施工便道。平整出寬12m、長度為單根套管長加5m的夯管施工場地，以對側作接收場地。（2）測量放線：根據設計圖紙和現場交樁放出穿越管段的中心線和夯進操作坑、接收操作坑的位置，打上控制樁。穿越管段中線應避開地下電纜、光纜、管道等障礙物。（3）開挖夯進操作坑和接收操作坑：夯進操作坑應保證坑底長度為單根套管加長3m，坑底寬度為3m，上口長度及寬度根據深度及地質情況而定（不同的地質條件采用不同的坡比），深度根據設計管底埋深確定。在靠近套管入土的一側挖出焊接作業坑，長度為2m，寬度為0.8m，深度為0.5m。接收操作坑應保證坑底長度為4m，坑底寬度為4m，上口長度及寬度根據深度及其地質情況而定，深度與夯進操作坑相同。根據地質情況和地下水位的不同，確定坑底是否打水泥基礎和應采取的降水措施。對于易塌方的地質，應采取打鋼板樁或臨時支撐的方法以保證操作坑內的施工安全。（4）設備和套管安裝就位。①夯進操作坑挖好后，根據單根套管長度在坑底埋好若干塊枕木（枕木頂端比坑底高出約3～5mm，間距2～3m）并找平，將導軌放到枕木上，用經緯儀按設計中心線找正、找平，然后將導軌固定在枕木上。導軌應按設計要求的精度找正，因為導軌的位置決定了套管及夯管錘的擺放位置，從而影響穿越的精度誤差。②將套管吊入夯進操作坑中放到導軌上。為防止套管的防腐層被破壞，應在套管與導軌之間每間隔2～3m的距離放上弧形鐵板，并在鐵板上墊上膠皮，另外在第一根套管入土端的管口內外側安裝削土器。③安裝擊帽。根據管徑大小選擇配套的擊帽安裝到套管上。④安裝夯管錘。將夯管錘吊入操作坑中與擊帽連接后找正，使夯管錘、套管的中心線與設計中心線吻合。然后將夯管錘與空壓機之間的管路連接好，啟動空壓機，打開操作閥，將夯管錘頭部與擊帽和套管固定緊后，關閉操作閥，檢驗夯管錘的方位與水平角度，若偏差超過0.5°需重新調整就位。當套管的直徑較大時（DN 830），夯管錘尾部與導軌之間需墊一弧形托板，托板須隨夯管錘的前進而在導軌上滑動，以保證夯進時夯管錘的水平度；托板的中心應與設計中心吻合，以保證夯管錘的左右方位。⑤打開操作閥，進行試夯，無異常后方能進行正常夯管施工。（5）夯進第一根套管。啟動空壓機，打開操作閥，夯管錘在氣壓的作用下開始夯進套管。在第一根套管夯進500mm后，應認真測量一下套管的方位與水平角度，角度偏差不超過0.5°、軸線偏差不超過夯進長度的1%時可繼續夯進。若軸線偏差超過允許范圍，應進行糾偏，將軸線偏差調整到允許范圍后繼續夯進工作，直到管頭到達指定位置。（6）套管前進阻力較大時進行清土。在套管夯進的過程中，如發現套管前進的速度非常緩慢或停滯不前，應立即退出夯管錘，卸掉擊帽，將套管內的積土清除干凈后再安裝擊帽和夯管錘繼續夯進。清土時，可用高壓水槍將套管內的積土沖出。（7）第二根套管焊接和補口補傷。第一根套管夯到預定位置后，退出夯管錘，卸掉擊帽，吊入第二根套管與第一根套管進行組對焊接和補口補傷，均按設計要求和施工規范進行操作。要保證對口的質量，以防止將套管夯偏。（8）夯進第二根套管。補口補傷完成后，按照工序5和6的方法夯進第二根套管，然后重復操作到夯進設計要求的長度。夯管作業開始以后，要求連續進行，盡量減少作業間歇時間，且不宜中途停止。（9）清除套管內的積土。套管全部敷設到位后，根據管徑的大小采取不同的方式清除套管內的積土：對于DN830的大口徑套管，采取人工掏土的方式清土；對于

四、結束語

嚴格執行有關技術標準和行業規范，優化施工方法、施工工藝、施工技術，確保穿越套管的軸線偏差不超過夯進長度的1%，夯管的套管壁厚16mm，管道埋深符合設計要求，最終確保優質的工程質量。