天然氣長輸管道山地陡坡段施工技術(shù)探討

楊孟(國家管網(wǎng)集團(tuán)西南油氣管道有限責(zé)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(fā)展十分迅速。目前我國已建設(shè)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(shè)周期較長及施工現(xiàn)場情況較復(fù)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(diǎn)及流程的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)施工質(zhì)量控制，確保施工順利進(jìn)行的同時，提升天然氣長輸管道工程整體的施工質(zhì)量。

1 天然氣長輸管道山地陡坡施工特點(diǎn)及流程

1.1 施工特點(diǎn)

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(zhì)情況較為復(fù)雜，坡度相對比較大，以致于實(shí)際施工過程中，很容易因?yàn)檠仄碌投瓮临|(zhì)疏松、陡峭等因素從而出現(xiàn)坍塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，嚴(yán)重影響施工的效率及安全。另外，在實(shí)際的天然氣長輸管道施工中，多數(shù)現(xiàn)場施工環(huán)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(shè)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(shè)備就位、管溝開挖等施工操作異常困難。

1.2 施工技術(shù)流程

天然氣長輸管道山地陡坡施工技術(shù)流程具體可見圖1，大致經(jīng)過施工現(xiàn)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(xiàn)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(fù)雜，所以在施工之前，應(yīng)組織相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行施工現(xiàn)場勘查，并反復(fù)詳細(xì)進(jìn)行考察，全面掌握施工現(xiàn)場實(shí)際情況，在此基礎(chǔ)上制定合理的施工方案和針對性的施工技術(shù)方法。與此同時，在確定施工方法時，應(yīng)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(guān)注的問題，應(yīng)保證施工過程中施工人員及施工設(shè)備的安全，最大限度地降低事故的發(fā)生。這就需要在施工前做好測量放線、標(biāo)高等工作，明確中心線和作業(yè)線，并在基礎(chǔ)上搭建相應(yīng)的臨時施工便道，目的是針對性地對山地小路拓寬及穩(wěn)固處理，并設(shè)置低緩的坡度，以便施工順利進(jìn)行，避免施工過程中出現(xiàn)坍塌、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害。對于山地陡坡段的土方開挖，盡量避免破壞原有地貌，應(yīng)加強(qiáng)支護(hù)施工，切不可大范圍的開辟施工作業(yè)。否則容易引發(fā)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(huán)境較復(fù)雜，一般不會考慮使用大型機(jī)械設(shè)備施工，主要是通過管溝開挖，并進(jìn)行相應(yīng)的焊接處理來完成施工。而在管溝開挖過程中，應(yīng)嚴(yán)格按照工程設(shè)計方案進(jìn)行，同時在管道布置時應(yīng)充分考慮地質(zhì)情況，根據(jù)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(zhì)量。另外，在布管之前，要明確好圖紙信息，并在布管后強(qiáng)化固定、防脫落等操作，保證布管的穩(wěn)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(huán)節(jié)施工直接影響整體的施工質(zhì)量。在具體的焊接施工中，應(yīng)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(jù)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(hù)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(zhì)量，因?yàn)橐坏┌l(fā)生管道漏氣現(xiàn)象，就會帶來嚴(yán)重的安全事故。另外，還需要加強(qiáng)施工人員的管理，注重焊接人員資質(zhì)的評審，確保其施工技術(shù)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(jìn)行無損檢測，及時發(fā)現(xiàn)問題。

(5)管溝回填。在進(jìn)行管溝回填之前，應(yīng)先做好管道安全質(zhì)量檢驗(yàn)工作，確保質(zhì)量檢驗(yàn)合格后才可進(jìn)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(shí)的方法夯實(shí)回填土。

2 工程實(shí)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(jiān)控閥室和36#監(jiān)控閥室之間，改線起點(diǎn)在沙子鎮(zhèn)香莊村南側(cè)原中緬天然氣管道QBC003號樁附近，距35#監(jiān)控閥室約8.6km，改線終點(diǎn)在沙子鎮(zhèn)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(jiān)控閥室約17.2km。遷改段設(shè)計輸量、設(shè)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(qū)溝壑縱橫、陡坡地段較短，加之項目所在區(qū)域降水較多，很大程度上增加了施工的難度。根據(jù)該地區(qū)天然氣長輸管道施工的特點(diǎn)，難以按照平原丘陵段機(jī)械化流水線的施工方法施工，加之山區(qū)管道施工有特有的施工工藝，所以施工難度大，會嚴(yán)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(shù)要點(diǎn)。

2.2 施工技術(shù)要點(diǎn)

(1)施工現(xiàn)場勘察及測量。由于山區(qū)地形較復(fù)雜，難以準(zhǔn)確找出樁位，所以在測量放線時可借助民用GPS衛(wèi)星定位儀進(jìn)行測量，在測量之前將計劃測量地段的坐標(biāo)數(shù)據(jù)輸入，以便進(jìn)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(biāo)記，而對于轉(zhuǎn)角樁的布置，可在周圍醒目的位置栓樁，以便進(jìn)行原樁位的校核。另外，栓樁位置應(yīng)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(shè)管道?？紤]在管道敷設(shè)時可能會因?yàn)闄M坡造成滾管及施工設(shè)備損壞，所以在修筑道路時應(yīng)保證施工人員及設(shè)備的安全，且應(yīng)避免在8°以上的橫坡設(shè)置道路，必要的情況下可在填方坡腳處修筑擋土墻進(jìn)行護(hù)坡。而對于縱坡上的施工便道搭建，應(yīng)采用挖高填低的方法施工，必要情況可在較低側(cè)修筑擋土墻護(hù)坡；

(3)管溝開挖及布管。在管溝開挖時，根據(jù)土質(zhì)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(jù)該工程的施工現(xiàn)場情況，具體的布管施工作業(yè)帶布置情況可見圖2，沿著山腳或山腰橫向敷設(shè)，因?yàn)檫@樣的敷設(shè)方式施工作業(yè)寬度較小，且在管溝開挖時刻將土方堆放在山體外側(cè)，以便在實(shí)際施工中施工設(shè)備順利前進(jìn)，也便于外側(cè)袋裝土壘墻施工，從而保護(hù)施工環(huán)節(jié)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(wěn)定性，避免出現(xiàn)管道左右晃動的情況，這樣容易降低管道焊接的質(zhì)量。在具體的焊接過程中，可采用對口器進(jìn)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(yīng)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(zhuǎn)角處時，應(yīng)先預(yù)制水平彎頭及管道的焊口，避免出現(xiàn)管道懸空的情況，繼而保證管道施工質(zhì)量(見圖3)；

圖2 布管施工作業(yè)帶

圖3 彎管水平轉(zhuǎn)角處施工

(5)管溝回填。在回填之前，先將陰極保護(hù)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(gòu)筑物，應(yīng)做好保護(hù)工作。如果回填之前管溝內(nèi)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(yīng)對管溝開挖質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)收，待驗(yàn)收合格后用細(xì)土墊層回填，回填的厚度在300mm，并充分壓實(shí)。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(dá)巡管儀或地面音頻檢漏儀對管道防腐層進(jìn)行檢測，確保其符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)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(diǎn)及流程，同時結(jié)合具體的工程實(shí)例，探討施工過程中需要注意的問題，明確各施工環(huán)節(jié)施工要點(diǎn)，希望能為類似地形管道施工提供有效的參考。