長輸管道河流穿跨越方案分析

丁天良

（大慶油田工程建設公司國際工程事業部，黑龍江 大慶 163000）

0 引言

近年來，隨著油氣資源需求量的不斷增加，使得長輸管道工程大量興建，長輸管道工程為在油氣輸送的效率，保障油氣輸送的安全性等方面發揮了不可替代的關鍵作用。由于我國幅員遼闊，地域間在地形、地質、氣候等方面的差異較大，在長輸管道工程當中不可避免會存在一些特殊地形的施工情況，其中長輸管道穿跨越河流工程是管道施工的難點，技術要求高、施工難度大，在河流穿跨越工程中必須要合理制定施工方案，綜合考慮多方因素，確保河流穿跨越工程的施工水平。

1 長輸管道河流穿跨越方案的制定原則

我國地域廣闊，長輸管道工程的數量多，覆蓋距離廣，經過長期的技術研究與探索，針對長輸管道穿跨越河流已經積累了一定的施工經驗，掌握了較為完整的設計規劃及施工方法。針對不同情況的河流，在開展穿跨越施工當中也需要綜合考慮多種因素，選擇最為合理的施工方案。總體而言，長輸管道河流穿跨越方案的制定應當本著穿越為主、跨越為輔的總原則[1]，再針對以下情況選擇適合的施工方式：

（1）長輸管道工程本身的規模較大、施工難度較大，在實際的施工過程中面對著復雜的地形和地質結構，考慮到管道工程建成后的運行及維護管理工作量大，復雜程度高，故而在長輸管道穿跨越河流工程中應當優先選擇穿越施工的方式；

（2）在制定長輸管道穿越河流的方案時，需要考慮到河流本身的寬度、流量、流速等情況，全面勘查施工環境，掌握詳細的河流動態、水文、地質、土壤等信息，合理的選擇施工方式。針對流量大、流速快的大型河流，為了減少工程量，避免對水上通航造成不利影響，應當盡可能選擇非開挖的穿越施工方案；

（3）在非開挖穿越方案當中，可以采取定向鉆穿越的施工技術，這種施工技術的應用不會對河堤或提防造成破壞，施工過程中對水上通航的影響較小，不會對河床造成干擾，且定向鉆穿越施工的周期較短，安全性高，在大中型河流穿越施工當中可以起到較為理想的施工效果；

（4）如果長輸管道穿越施工的條件不能滿足定向鉆穿越施工的要求，針對中大型河流可以通過挖掘隧道、盾構、頂管等施工方式進行施工，在方案的制定上需要考慮現實情況合理的進行選擇。

2 長輸管道河流穿跨越施工方案

在目前的長輸管道河流穿跨越施工中，常見的河流穿越施工方式包括了大開挖穿越、定向鉆穿越、頂管穿越、鉆爆隧道穿越等幾類；常見的河流跨越施工方式包括了套管直跨、桁架跨越、鋼拱橋跨越等幾類。具體而言，長輸管道河流穿跨越方案的制定需要考慮實際的施工條件綜合對比及應用以下施工方法：

2.1 長輸管道河流穿越施工方案

（1）大開挖穿越施工。在長輸管道河流穿越施工當中應用大開挖穿越方式是將管道直接鋪設于河床的穩定性層內，這種施工方式技術手段較為成熟，整體造價較低，因而在長輸管道河流穿跨越施工中的應用較為普遍。但是采用大開挖穿越施工的方式由于管道埋設的深度比較淺，管道長期受到河流的沖刷，也容易被通航的船舶破壞，在應用時需要考慮風險因素，尤其是針對一些通航量大、水流量大的大型河流，不適于大開挖穿越施工的方式；

（2）定向鉆穿越施工。定向鉆穿越施工是根據設計圖紙使用定向鉆進行擴孔和管道的回拖安裝。定向鉆穿越施工的成本較低、安全風險小，適用范圍廣。采用定向鉆穿越施工的方式適用于地層條件較為穩定的河床，并且在應用定向鉆穿越施工方式時，河岸的一側需要具有能夠放置鉆機、泥漿池、蓄水池及堆放材料的空間；而另一側則需要有預制管道安裝及管道回拖的場地[2]。由于定向鉆穿越方法對于施工人員的技術要求較高，在實際的施工當中需要加強技術管理，在定向鉆穿越過程中確保施工質量，針對不同地質條件下的定向鉆穿越施工需要制定全面周全的施工規劃，確保定向鉆穿越施工的效果；

（3）頂管穿越施工。頂管穿越也是在長輸管道河流穿跨越工程中常用的非開挖施工方式。頂管穿越施工包括了普通頂管施工及機械頂管施工等方式。普通頂管施工是采用人工挖掘的方式，而機械頂管施工是采用機械挖掘的方式。頂管穿越施工的難點在于在開挖過程中頂推力過大容易造成機頭抱死，頂進時位置容易發生偏差。這對于大型河流工程而言施工技術要求高，因此在大型河流的穿越工程中應用較少；

（4）鉆爆隧道穿越施工。鉆爆隧道穿越施工是通過人工鉆孔加爆破的方式在水下穿透巖層，而后在隧道當中鋪設管道。鉆爆隧道穿越施工對于施工技術的要求較高，近年來隨著相關領域科技水平的不斷提高，使得鉆爆隧道穿越施工的技術越加成熟，應用更加廣泛。鉆爆隧道穿越施工方式適用于巖層的地質結構比較簡單、巖層的透水性不佳、整體結構較為完好的情況，在應用鉆爆隧道穿越施工方法時需要做好水源管理，通過科學的隔水、堵水、排水措施為施工創造良好條件[3]。

2.2 長輸管道河流跨越施工方案

（1）套管直跨施工。套管直跨是長輸管道河流跨越施工中的常用施工方法，套管直跨施工是通過在長輸管道外加設套管形成支護結構，利用套管的支撐力達到跨越河流的目的。套管直跨施工方法經過長期的應用施工技術已經較為成熟，且施工方法比較簡單，但是套管直跨施工對于套管的承壓能力要求較高，因此較為適用于小型河流的跨越施工；

（2）桁架跨越施工。桁架跨越施工是通過架設單跨桁架或多跨連續桁架形成較為穩固的空間鋼結構，從而進行長輸管道河流跨越施工，桁架跨越也是目前管道河流跨越施工中的常用施工方法。但是桁架跨越施工是將桁架的支墩架設在河床當中，在施工過程中支墩會受到水流反復的沖刷，對河道泄洪造成一定的影響[4]；

（3）鋼拱橋跨越施工。鋼拱橋跨越施工是通過在河流上方架設鋼型拱橋形成較為穩定的拱形結構，這種拱形結構受力比較均勻，視覺上較為美觀，易于施工且材料用量較少，在實際的施工當中需要考慮河流的寬度，合理應用鋼拱橋跨越施工 技術。

3 結語

在長輸管道工程建設當中河流穿跨越施工是比較常見的情況，河流穿跨越施工的難度大、復雜程度高，并且在施工過程中受環境因素的影響較大。針對長輸管道河流穿跨越工程，必須要對各種施工方法進行對比，綜合考慮各類影響因素，確保成熟管道河流穿跨越方案的合理性。