天然氣長輸管道山地陡坡段施工技術探討

楊孟(國家管網集團西南油氣管道有限責任公司貴陽輸油氣分公司，貴州 貴陽 550000)

0 引言

近年來我國天然氣長輸管道工程發展十分迅速。目前我國已建設完成的天然氣長輸管道工程有中俄東線、中緬天然氣管道、中貴天然氣管道等。而由于天然氣長輸管道工程量較大，施工線路較長，以致于施工建設周期較長及施工現場情況較復雜，尤其是在遇到一些山地陡坡段時，更使得施工變得尤其困難。因此，有必要在掌握天然氣長輸管道山地陡坡施工特點及流程的基礎上，加強施工質量控制，確保施工順利進行的同時，提升天然氣長輸管道工程整體的施工質量。

1 天然氣長輸管道山地陡坡施工特點及流程

1.1 施工特點

在天然氣長輸管道施工中，一般會途徑多個省份，則不可避免會遇到一些山地陡坡段，而山地陡坡段的地質情況較為復雜，坡度相對比較大，以致于實際施工過程中，很容易因為沿坡低段土質疏松、陡峭等因素從而出現坍塌、滑坡等地質災害，嚴重影響施工的效率及安全。另外，在實際的天然氣長輸管道施工中，多數現場施工環境條件都較惡劣，加之管道本身防腐層容易被磨損或扎穿，所以存在許多施工安全隱患。比如在施工過程中，由于陡坡地段較陡峭，施工設備能夠回旋、移動的余地較小，且存在許多不確定因素，尤其是在下雨天施工，焊接設備就位、管溝開挖等施工操作異常困難。

1.2 施工技術流程

天然氣長輸管道山地陡坡施工技術流程具體可見圖1，大致經過施工現場勘查、臨時施工便道搭建、管溝開挖及布管、焊接施工、管溝回填等五個施工步驟。

(1)施工現場勘查。在天然氣長輸管道施工中，由于山地陡坡地段的施工難度較大，且地形地勢較為復雜，所以在施工之前，應組織相關技術人員進行施工現場勘查，并反復詳細進行考察，全面掌握施工現場實際情況，在此基礎上制定合理的施工方案和針對性的施工技術方法。與此同時，在確定施工方法時，應充分考慮山地陡坡的坡度、地勢地形等。

(2)臨時施工便道搭建。在天然氣長輸管道山地陡坡施工過程中，安全是首要關注的問題，應保證施工過程中施工人員及施工設備的安全，最大限度地降低事故的發生。這就需要在施工前做好測量放線、標高等工作，明確中心線和作業線，并在基礎上搭建相應的臨時施工便道，目的是針對性地對山地小路拓寬及穩固處理，并設置低緩的坡度，以便施工順利進行，避免施工過程中出現坍塌、滑坡等地質災害。對于山地陡坡段的土方開挖，盡量避免破壞原有地貌，應加強支護施工，切不可大范圍的開辟施工作業。否則容易引發坍塌、滑落等事故。

(3)管溝開挖及布管。在山地陡坡地段施工過程中，由于其施工環境較復雜，一般不會考慮使用大型機械設備施工，主要是通過管溝開挖，并進行相應的焊接處理來完成施工。而在管溝開挖過程中，應嚴格按照工程設計方案進行，同時在管道布置時應充分考慮地質情況，根據坡度情況、施工工藝要求等明確布管的順序，這樣才能夠有效保證施工的質量。另外，在布管之前，要明確好圖紙信息，并在布管后強化固定、防脫落等操作，保證布管的穩定性，同時如果在布管過程中遇到較大的坡度，可以使用滾輪法和溜管法施工。

(4)焊接施工。在天然氣管道山地陡坡施工中，焊接施工是重要的步驟，這一環節施工直接影響整體的施工質量。在具體的焊接施工中，應在焊接前將管道中存在的銹蝕、污濁物清理干凈，保證焊接面的光滑度和整潔度。同時，要根據管道布置的情況來選擇合適的焊接方法，常用的焊接方法有熱焊、填充焊接、蓋面焊接等，其中熱焊及填充焊接需要使用自保護藥芯半自動焊接方法，采用焊絲時，要隨時清理底層焊接后存留的飛濺物及熔渣等，同時要注意接口處，并注意底層焊縫接頭及中層焊縫接頭距離不能夠低于0.1cm，焊縫的厚度也要控制在0.3～0.5cm之間，保證焊接的質量，因為一旦發生管道漏氣現象，就會帶來嚴重的安全事故。另外，還需要加強施工人員的管理，注重焊接人員資質的評審，確保其施工技術滿足管道焊接施工的要求，同時在焊接施工完畢后，要及時進行無損檢測，及時發現問題。

(5)管溝回填。在進行管溝回填之前，應先做好管道安全質量檢驗工作，確保質量檢驗合格后才可進行回填處理。而在回填過程中，如果山地坡度相對較緩，可采取人工回填和翻斗車回填方式施工；如果山地坡度較大，則考慮采取袋裝土回填的方式施工，并在回填過程中采取分層夯實的方法夯實回填土。

2 工程實例分析

2.1 工程概況

以2018年中緬天然氣管道晴隆改線段為例，其為是典型的山地陡坡施工。改線段位于原中緬管道35#監控閥室和36#監控閥室之間，改線起點在沙子鎮香莊村南側原中緬天然氣管道QBC003號樁附近，距35#監控閥室約8.6km，改線終點在沙子鎮架糧坡村和墳上村之間原中緬天然氣管道QBC027號樁附近，距36#監控閥室約17.2km。遷改段設計輸量、設計壓力、管徑均不變，改線段新增管道0.7km。由于該地段地貌地形起伏較大，且山區溝壑縱橫、陡坡地段較短，加之項目所在區域降水較多，很大程度上增加了施工的難度。根據該地區天然氣長輸管道施工的特點，難以按照平原丘陵段機械化流水線的施工方法施工，加之山區管道施工有特有的施工工藝，所以施工難度大，會嚴重影響施工效率。為此，在具體的施工過程中，需要注意以下5個方面的施工技術要點。

2.2 施工技術要點

(1)施工現場勘察及測量。由于山區地形較復雜，難以準確找出樁位，所以在測量放線時可借助民用GPS衛星定位儀進行測量，在測量之前將計劃測量地段的坐標數據輸入，以便進行樁位定位，提升測量的效率。同時，考慮巖石地段放線時不能打樁，可使用紅色噴漆在每20m作用在突出、醒目空曠的巖石表面標記，而對于轉角樁的布置，可在周圍醒目的位置栓樁，以便進行原樁位的校核。另外，栓樁位置應控制距離管道中心線5m以上，這樣在爆破管溝時可以有效避免其遭受破壞；

(2)臨時施工便道搭建。在橫坡上搭建施工便道，并沿著橫坡敷設管道?？紤]在管道敷設時可能會因為橫坡造成滾管及施工設備損壞，所以在修筑道路時應保證施工人員及設備的安全，且應避免在8°以上的橫坡設置道路，必要的情況下可在填方坡腳處修筑擋土墻進行護坡。而對于縱坡上的施工便道搭建，應采用挖高填低的方法施工，必要情況可在較低側修筑擋土墻護坡；

(3)管溝開挖及布管。在管溝開挖時，根據土質情況確定管溝上口寬度，管溝上口及管溝深度變化會對施工安全造成影響。根據該工程的施工現場情況，具體的布管施工作業帶布置情況可見圖2，沿著山腳或山腰橫向敷設，因為這樣的敷設方式施工作業寬度較小，且在管溝開挖時刻將土方堆放在山體外側，以便在實際施工中施工設備順利前進，也便于外側袋裝土壘墻施工，從而保護施工環節及避免水土流失；

(4)焊接施工。在管道焊接過程中，要確保管子的穩定性，避免出現管道左右晃動的情況，這樣容易降低管道焊接的質量。在具體的焊接過程中，可采用對口器進行組隊焊接，且在焊接完成50%以上才可將外對口器撤出。另外，在焊接過程中，應充分考慮直管與彎頭、彎管螺旋縫錯開等問題。在組裝至水平轉角處時，應先預制水平彎頭及管道的焊口，避免出現管道懸空的情況，繼而保證管道施工質量(見圖3)；

圖2 布管施工作業帶

圖3 彎管水平轉角處施工

(5)管溝回填。在回填之前，先將陰極保護測試線焊好，然后引出待管溝回填時可配合安裝測試樁。對于管道穿過地下電纜或其他構筑物，應做好保護工作。如果回填之前管溝內有積水，則要將水徹底排出后才可回填。同時在石方、礫石段，應對管溝開挖質量進行驗收，待驗收合格后用細土墊層回填，回填的厚度在300mm，并充分壓實。另外，在管溝回填后，一般回填土自然沉降為30天后較適宜，同時在沼澤地段及地下水位較高地段，在自然沉降7天后，使用雷達巡管儀或地面音頻檢漏儀對管道防腐層進行檢測，確保其符合設計標準。

3 結語

綜上所述，文章分析了天然氣長輸管道山地坡度施工的特點及流程，同時結合具體的工程實例，探討施工過程中需要注意的問題，明確各施工環節施工要點，希望能為類似地形管道施工提供有效的參考。