長輸油氣管道山區陡坡地段施工技術探析

劉大偉

摘 要：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。

關鍵詞：長輸油氣管道;山區陡坡;施工技術

前言：

長輸油氣管道跨越地域廣，常常需要穿越戈壁、沙漠、沼澤、高山、沖溝、峽谷、河流等多種復雜地形，其中山區陡坡（坡度大于15°）地段由于縱橫坡度大、易受滑坡、塌方、泥石流等地質災害的威脅，因而成為長輸油氣管道施工過程中的關鍵控制難點之一。

1.山地陡坡施工特點

在天然氣長輸管道施工中，一般會途徑多個省份，因此會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。

2.山地陡坡施工流程

2.1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。此外，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。

2.2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。修筑施工便道應盡可能利用原有的道路，并視路況對其進行拓寬、推填、墊平、碾壓、加固處理，使其在承載力和寬度方面路面達到平整、堅實、無垮塌隱患，保證達到車輛、機械安全通行的要求。施工便道的寬度應控制在6m以內。應采用修盤山道或沿管道中心線修“之”字形道路的方式減緩坡度，使縱向坡度盡量控制在20°以下，轉彎半徑不小于18m，以滿足鋼管設備的運輸要求。在有橫向坡度的山坡上修筑施工便道時，要符合以下規定：當橫向坡度為15-20°時，直接用人工在斜坡上挖土修筑;當橫向坡度為20-30°時，采取人工鏟土修筑;當橫向坡度超過30°時，需修筑擋土墻。在地表松軟或易滑坡的地段應打樁加固并用毛石砌筑。

2.3管溝開挖

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。管溝開挖基本要求為開挖好的管溝應保證圓滑過渡，無凸凹和折線，溝壁和溝底應平整，溝內無塌方、無雜物。對石方段的管溝，在安全條件允許時可采用爆破方法開挖，但應充分考慮爆破時對周圍環境可能產生的不良影響，嚴格控制裝藥量和拋擲方向，采用爆破方法開挖管溝應在布管前進行。石方管溝開挖時，應與施工作業帶清理工序一同考慮。由于坡度大的地段在管溝開挖后，土石方不易在管溝一側堆放，全段管溝土石方如果順坡滑落則回填量太大，為此應在管溝沿線每隔50m修建一個面積約120m2的臨時土石方堆放平臺，以減少回填土石方的運輸工作量。對于石方地帶且管溝坡度較大時，可外運細土或粉碎石方解決細土墊層，細土墊層用編織袋裝袋，堆碼回填。

2.4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。

2.5防腐補口、補傷

當坡度在15-30°之間時，用防腐車沿管線在山坡上進行噴砂除銹及加熱補口。當坡度大于30°時，可用卷揚機牽引防腐車沿管線進行噴砂除銹，加熱補口。如陡坡長度小于100m，不能利用牽引防腐車進行防腐補口時，可每隔一根鋼管的長度設作業平臺，采用人抬便攜式噴砂罐沿管道接口進行噴砂除銹及防腐補口。

2.6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。同時應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。

結束語

綜上所述，在山區陡坡地形中進行長輸油氣管道施工具有較高的難度，因此必須正確把握以下三點：首先是要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;其次是采取“溝下焊接”方式是長輸油氣管道在山區陡坡地段施工的最佳選擇;最后是施工便道與作業帶修筑、防腐管運輸與擺布、管道組對與焊接是影響管線在陡坡地段施工進度和施工質量的關鍵控制性環節，需要引起施工單位特別重視。

參考文獻

[1]石朝洋，張曉陽，劉相如.長輸油氣管道山區陡坡地段施工技術的探討[J].2021（2016-28）：192.

[2]程冠男，史功明.長輸油氣管道山區陡坡地段施工技術[J].科技尚品，2016（6）：1.

[3]張玉鑫.大管徑長輸管道陡坡地段施工技術研究[J].長江大學學報（自科版）：上旬，2012，9（8）：2.

[4]田晨.淺談天然氣長輸管道山區陡坡地段施工技術[C]//第二屆油氣田地面工程技術交流大會.2015.F44EEB49-622A-49B8-B6C1-57E34DAA9150