油氣長輸管道頂管穿越施工技術

張明明

中石化中原建設工程有限公司 河南濮陽 457000

1 長輸管線頂管穿越施工技術

1.1 安裝頂管設備

在頂管安裝過程中，允許偏差控制在1 mm 之內，軸線允許偏差應小于3 mm，頂面高層允許偏差在3 mm 左右。在頂管安裝中，應該檢查安裝穩定性，如果存在偏差應及時處理，例如天然氣管道需要計算出應力、水力等數值，在實際操作中，應對管線穿越不良問題進行保護，追蹤工程施工質量，及時找出存在的問題，統一處理。

1.2 千斤頂油泵安裝

在安裝油泵過程中，應嚴格按照要求進行操作，在頂管施工時，采用的油泵和千斤頂相迎合，在完成油泵安裝工作后，需要及時調試處理，注意運行速度，在油泵和接觸位置相融合時，再調整運行速度。在頂進過程中，如果油壓突然發生變化，應該停止操作，檢查問題所在，在處理以后再進行頂進。

1.3 丁鐵使用及安裝

在安裝丁鐵過程中，需要保證軸線對稱平行于管線。在軸線、頂管和丁鐵之間、丁鐵與丁鐵之間不得存在雜物。頂進過程中，在丁鐵上方和后側不可站有操作人員，隨時對頂進情況進行檢查，利用緩沖材料進行處理，在頂力大于管節抗壓強度的情況下，將 U型丁鐵安裝在管端。

1.4 主管道穿越施工

在穿越主管道前，需要清理套管中的雜物，結合設計要求，在管道穿越之前安裝一個塑料滑塊。通過使用吊管機，起吊主管將其安裝在溝底，利用鋼絲處理，帶動主管穿越，拖入主管線到指定位置，切下拖管頭。在穿越主管線過程中，需要將其慢慢拖入到預定套管中，把拖頭切下，主管絕緣電阻利用搖表進行檢查，如果和設計要求不相同，需要拖出管線，處理以后再拖入到指定套管中。在檢查通過以后，利用厚度為80 mm 的膠皮，將其安裝在管線位置，對其進行封堵，利用水泥砂漿封堵管口，其外表則需要利用強度為C 20的混凝土進行抹面，抹面厚度為25 mm。頂管穿越施工流程示意圖見圖1。

圖1 頂管穿越施工流程示意圖

2 油氣長輸管道頂管穿越施工要點

2.1 頂管穿越施工

在實際施工中，結合工程現場實際情況，頂管方式有千斤頂頂管法和水平螺旋鉆機頂管法。其中，千斤頂頂管法也就是指利用千斤頂當做原動力的一種頂管方法，而水平螺旋鉆機頂管法則是利用水平螺旋鉆機鉆進的方法。在實際施工中，需要結合工程設計的控制樁位，利用全站儀等設備進行穿越軸線測量，操作坑位置一般設置在給定套管位置外側，選擇在道路兩側平攤位置進行操作。在接收坑開挖過程中，一般和操作坑開挖流程相同，需要做好測量放線和支護操作工作，接收坑位置需要設定在給定套管位置外側，形狀以矩形為主，坑底尺寸為4m×4m，坑底根據地段埋設深度進行確定。在穿越鉆孔施工中，鉆孔頂進混凝土套管每根長度和鉆桿長度保持一致，每節套管設置位置應準確無誤，鉆進1.5 m 以后需要對鉆孔位置進行檢查，查看是否存在偏鉆現象。如果存在，應該及時調整鉆機。在管套密封處理過程中，混凝土套管接縫位置應采取涂刷石油瀝青麻絮施工方法，套管內部下端60°應平整無雜物，保證主管施工工作順利進行。

2.2 頂管工程計算

在頂管工程計算過程中，一般會采用兩種方法，一個是卸荷拱法，另一個是無卸荷拱法，其中，卸荷拱法適合應用在隧道工程中。在使用卸荷拱法時，需要在原狀土中頂管上，利用覆土作用在管道上的垂直土荷載，計算出土層內產生的自然卸荷拱荷載，結合拱軸相關理論，卸荷拱上界面自然形成拋物線

卸荷拱的高度h1按下式計算

式中，γs表示的是土的單位容重（kN／m3）；D 0表示的是管道外直徑（m）。在當頂管工程無法滿足大于0.6（土壤的堅實系數）和 H 大于2h1的情況下，需要按照頂管以上所有覆土計算土柱壓力，管頂垂直土荷載計算公式為：

頂管在砂石、卵石等土層中，或者穿越河底軟土層，將不能形成卸荷拱，在這種情況下，頂管垂直土荷載應該按照公式（4）進行計算。在頂管處于地下水位以下的情況下，需要適當降低地下水位。由于地下水位比較高，將會產生流沙，如粉砂、細砂等。水位應適當降至到頂坑坑底以下的100 cm 左右位置，盡可能避免在雨季施工。

3 結語

綜上所述，油氣長輸管道工程作為一項多學科結合的系統性工作，在管道施工建設中，相關人員應全面改善工程施工質量，按照施工要求，對工程現場地質、水文等情況進行檢查，選擇適宜的施工技術和設備，保證管道施工質量。但是在實際施工過程中，由于施工難度大，一旦操作不當，將會引發嚴重的施工問題。而頂管穿越技術的出現，給無拆卸施工工作的開展提供了可能，促進油氣長輸管道施工工作順利進行。在實際操作中，需要熟練掌握油氣長輸管道頂管穿越施工要點，選擇適宜的施工技術，將其價值全面發揮，保證油氣長輸管道工程穩定發展。