長輸管道的河流穿越設計和施工分析

李 杰

（大慶油田工程建設公司國際工程事業部，黑龍江 大慶 163000）

1 長輸管道河流穿越技術概述

依據敷設方式的不同，可以將長輸管道河流穿越技術分為兩種，分別是開挖穿越和非開挖穿越。受到穿越河流所具有的水文條件以及地質條件的影響，以及當前管道施工工藝的不斷發展和完善，河流穿越主要的方式是非開挖敷設。非開挖穿越技術主要包括兩種類型，分別是定向穿越和隧道穿越，定向穿越技術發展的基礎是油田定向井和道路橫空鉆機，該技術將兩者進行了充分的結合，施工所埋深度較大，并且工期較快，擺脫了水文條件的限制，在我們國家大型河流的穿越中獲得了大量的應用。在地質條件與定向穿越技術標準不匹配的情況下，可以利用隧道進行穿越。

2 長輸管道河流穿越設計和施工

2.1 開挖穿越

開挖穿越主要是利用施工設備在河道進行一定深度管溝的挖掘，將管道在管溝內進行敷設，然后進行回填處理，并落實一系列保證管道穩定的措施。開挖穿越主要應用于河床范圍較廣的環境當中，其特點較為明顯，包括施工周期短、工藝不復雜，相較于裸露敷設具有較高的安全性。然而該工藝容易受到季節變化的影響，水下作業工作量較大，會對河道造成一定的破壞，穿越河流主槽時很難達到設計所需的深度，容易出現風險問題[1]。溝埋穿越的地點，應當選擇具有較好施工條件的地段，保證岸坡具有較高的穩定性，水流不會出現較大的沖淤變化，不會對水域規劃造成影響等，同時要在穿越段兩側進行防護措施的構建。溝埋法穿越施工主要的流程是成溝、敷設、回填，主要的方法包括圍堰法、爆破法等。

2.2 非開挖穿越

2.2.1 定向鉆穿越

定向鉆穿越是一種較為先進的非開挖施工手段，是近些年來獲得大量應用的一種方法。其流程是：先將鉆機在河底鉆確定好導向孔，在鉆頭出現在對岸以后，連接好擴孔器，使其轉動，配合高壓泥漿達到沖切的效果，鉆臺上的卡盤向著上端移動，牽引擴孔器往前施工，經多次擴孔以后，使鉆孔比管路直徑更大，然后將穿越管段與擴孔器連接，牽引擴孔器和管段，使其敷設在孔中。在進行設計時，主要針對出土角、入土角、曲率半徑、穿越深度等進行確定。對于大型的長輸管道來說，應當盡量使敷設保持直線。第一，要確定河流的水文資料和地質資料，從而計算最大的穿越深度；第二，要依據設備性能明確穿越條件；第三，在地質環境不好的區段，要加強對坍塌、沉降等問題的關注；第四，防腐層要具有韌性和強度，對管道的耐磨性要求較高。

2.2.2 隧道穿越

隧道穿越技術的優點體現在：擺脫了季節和水流的影響，施工質量有所保障，施工流程較為簡單，維護工作量不大，并且隧道能夠進行擴容和開發利用。①頂管法。利用長度特別大的頂管，通過中繼裝置接力頂進。施工過程中需要足夠的頂力，才能超過頂進過程中受到的阻力。在進行設備選擇時要依據管道頂力的最大值確定；②盾構法。指的是利用專門的盾構機和輔助裝置開展地下挖掘前進，并將鋼筋混凝土預制環片拼裝成管段形成隧道。該方法較多的應用于軟地基地質環境當中，可以擺脫氣候、水文條件等限制，工程進度和安全性有所保障[2]；③鉆爆法。指的是在河床底部某個深度下進行人工鉆孔，通過爆破產生通道，從而使管道通過。該方法無需盾構機等設備，投資較小，可以擺脫隧道直徑和長度的局限性，適用于堅硬的地層當中，但是工期較長。

3 結語

隨著長輸管道河流穿越技術的不斷發展和完善，石油企業對于施工安全和環保管理的重視程度不斷提高，非開挖敷設已經成為應用最多的施工手段，在具體實踐中，要加強對新技術、新材料的研究，促進施工水平和質量的提高。