長輸管道陡坡地段施工技術(shù)

1、長輸油氣管道山區(qū)陡坡地段施工技術(shù)長輸管道沿途穿越河流、公路、村莊、山區(qū)等多種復(fù)雜地形，其中山區(qū)陡坡地段由于縱橫坡度大、易受滑坡、塌方、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的威脅，因而成為施工過程中的關(guān)鍵控制難點之一。本文通過歸納國內(nèi)長輸油氣管道山地陡坡施工經(jīng)驗，結(jié)合陡坡地理特點，介紹了陡坡地帶管道施工的主要流程，詳細說明了施工便道及作業(yè)帶修筑。防腐管道運輸與擺布、管道開挖、管道組焊、防腐補口補傷等關(guān)鍵工序的主要施工方法以及施工中的安全保障措施。1 、主要施工流程陡坡地段施工程序是由其特殊的地理條件決定，在陡坡地段施工區(qū)域狹窄、施工機械回旋余地小，因此他與平原及山區(qū)緩坡地段施工程序的最大不同之處在于，陡坡施工不宜采

2、用一般通用的先在地面組焊、再將管道整體下溝的施工模式，而應(yīng)采取先在管溝內(nèi)布管、然后在管溝內(nèi)直接組焊的方式。這就要求施工單位在施工時首先要嚴格按設(shè)計保證測量放線的精確程度，為下一步施工創(chuàng)造良好條件，同時，在進入一般程序施工前，要認真進行施工伴行路、施工通道和安全設(shè)施的修筑。陡坡地段施工的主要程序是：施工準備測量放線修筑施工道路和通道設(shè)置安全設(shè)施和臨時作業(yè)場地開拓作業(yè)帶開挖管溝并進行細土墊層防腐管運輸及裝卸防腐管擺布管道下溝管道安裝管道組對焊接補口補傷質(zhì)量檢測分段試壓管溝回填水工保護恢復(fù)地貌并設(shè)立標志樁。2、主要施工難點技術(shù)措施2.1修筑施工便道1）修筑施工便道應(yīng)盡可能利用原有的道路，并視路況對其

3、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(yīng)控制在6m以內(nèi)。應(yīng)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(zhuǎn)彎半徑不小于18m,以滿足鋼管設(shè)備的運輸要求。2）在有橫向坡度的山坡上修筑施工便道時,要符合以下規(guī)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󰀁

4、;時,需修筑擋土墻。在地表松軟或易滑坡的地段應(yīng)打樁加固并用毛石砌筑。2.2施工作業(yè)帶修筑 (1)修筑施工作業(yè)帶的基本要求:清理和平整施工作業(yè)帶時要注意保護線路控制樁;對于影響施工機具通行或施工作業(yè)的場地,應(yīng)予平整、填平;對可能危及施工作業(yè)安全的地方應(yīng)采取有效防護措施;盡量避免或減少破壞地表植被施工作業(yè)帶在水平方向應(yīng)夯實平整,防止出現(xiàn)橫向傾覆。 (2)施工作業(yè)帶寬可至15m,坡度大于等于25時應(yīng)修筑階梯。在橫坡修作業(yè)帶時,填土一側(cè)應(yīng)夯實、平整。當為石質(zhì)山坡或橫坡大于30󰀁時應(yīng)通過設(shè)擋土墻或打樁的方法加固作業(yè)帶。 (3)清理施工作業(yè)帶時,要將管溝開挖出的碎石攤平在施工作業(yè)帶上并碾壓

5、,保證施工設(shè)備行走安全。對施工作業(yè)帶內(nèi)及附近有可能危及施工作業(yè)安全的滑坡、崩塌、巖堆等應(yīng)徹底清除或采取有效防護措施。2.3防腐管運輸與擺布 (1)由于在山區(qū)施工道路不便運輸防腐管可經(jīng)火車或公路干線運輸至臨近專門設(shè)置的轉(zhuǎn)運場,再利用縣、鄉(xiāng)級公路或伴行公路運到各臨時堆管場,利用新修筑的施工便道將鋼管運至施工現(xiàn)場。 (2)當?shù)缆忿D(zhuǎn)彎半徑小、坡度較大時(小于20󰀁)且地面承載力較差時,可用船形爬犁、履帶拖拉機牽引運管。當路面小于3m時,可采用自制小型機動炮車運管。當縱向坡度大于30󰀁且距離較遠時,可采用索道運管。 (3)運輸防腐管時,用于其底部軟墊層的橡膠板厚度不得小于

6、20mm,寬度不得小于200mm,墊層沿管子長不得小于3處。堆放時,管子底部與層間都要加軟墊層,堆放高度要滿足規(guī)范要求,要嚴禁橇、滾、滑動管子。 (4)由于山地坡度較大,管線焊接后整體下溝困難,應(yīng)采用溝下布管焊接。當坡度大于15󰀁而小于等于25󰀁時,可用吊管機將單根管按順序吊放入溝中。當坡度大于25󰀁時,吊管機無法布管,可以邊施工邊用設(shè)在坡頂?shù)木頁P機,牽引運管小車布管。在巖石管溝內(nèi)布管時應(yīng)在溝底鋪墊沙袋,在鋼管防腐層外包護防護條。 2.4管溝開挖 (1)管溝開挖基本要求:開挖好的管溝應(yīng)保證圓滑過渡,無凸凹和折線,溝壁和溝底應(yīng)平整,溝內(nèi)無塌方、無雜

7、物。 (2)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(yīng)充分考慮爆破時對周圍環(huán)境可能產(chǎn)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(yīng)在布管前進行。石方管溝開挖時,應(yīng)與施工作業(yè)帶清理工序一同考慮。 (3)由于坡度大的地段在管溝開挖后,土石方不易在管溝一側(cè)堆放,全段管溝土石方如果順坡滑落則回填量太大,為此應(yīng)在管溝沿線每隔50m修建一個面積約120m的臨時土石方堆放平臺,以減少回填土石方的運輸工作量。 (4)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。2.5管道組焊 (1)當坡度大于15󰀁小于30b

8、3041;時,沿施工作業(yè)帶每間隔50m修筑施工作業(yè)平臺,停放焊接設(shè)備。利用吊管機布管,溝下組焊。當坡度大于30󰀁時,采取索道運、布管,用外對口器溝下組裝焊接(如圖3)。(2)沿縱坡方向小于1km處修建設(shè)備、鋼管集散平臺。先成溝并完成測量工作,根據(jù)測量成果表將鋼管、冷彎管和熱煨彎頭按照編號對號放入溝內(nèi)。 (3)焊接采用輕型半自動焊機或逆變焊機,用低壓銅芯電纜與作業(yè)平臺上的發(fā)電機進行連接,采取STT或手工焊打底,半自動填充、蓋面的焊接工藝。2.6防腐補口、補傷 (1)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。 (2)當

9、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(shè)作業(yè)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。3、施工安全保障措施 由于山地陡坡地形高差變化大,平直地段少,而且采用的彎管數(shù)量比較多,相對于溝上焊接、整體下溝的作業(yè)方式,溝下焊接具有增加順序施工、減少碰死口幾率,提高焊接一次合格率等優(yōu)點,能夠有效地保證施工綜合進度。但是,在山地陡坡進行管道施工,難度大、安全性差,稍有不慎,就會造成重大人員、設(shè)備事故。同時,采取溝下焊接在一定程度上增加了管溝塌方的風(fēng)險。因此,必須因地

10、制宜制定相應(yīng)的防護措施。3.1開展風(fēng)險識別和風(fēng)險評價活動 施工項目部要專門組建由項目負責(zé)人、技術(shù)人員、安全管理人員和有豐富施工經(jīng)驗的操作人員參加的風(fēng)險識別和評價小組。施工期間,要對各工序可能發(fā)生風(fēng)險的機率和可能造成的損失進行估測,制定相應(yīng)的風(fēng)險削減措施,形成作業(yè)計劃書。3.2嚴格控制管溝開挖質(zhì)量 管溝開挖是順利實施溝下組對的前提。為了確保管溝質(zhì)量,在管溝開挖時,必須嚴格執(zhí)行工序交接手續(xù),由機組技術(shù)員對管溝開挖作業(yè)隊進行溝深、溝寬、坡比、變坡點等參數(shù)的詳細的技術(shù)交底,管溝作業(yè)隊在,用水準儀、塔尺等檢測儀器,嚴格控制施工質(zhì)量。管溝開挖完成后,首先由機組技術(shù)員驗溝,之后通知監(jiān)理共同對管溝的質(zhì)量和安全

11、性進行認定。3.3設(shè)置擋土板，確保施工過程安全 溝下焊接作業(yè)時間長,因管溝坍塌而造成人員設(shè)備損失的可能性隨時存在。為了防止管溝坍塌,應(yīng)根據(jù)山地的地質(zhì)情況,在管溝兩壁設(shè)置鋼制擋土板,確保施工人員和設(shè)備的安全。3.4強化施工現(xiàn)場的規(guī)范化管理 陡坡地段管道施工存在較多風(fēng)險因素,因此,施工單位更要重視現(xiàn)場的規(guī)范化管理。要在現(xiàn)場設(shè)置明顯的安全標志和安全注意事項說明,施工現(xiàn)場的機具擺布、機具動作、人員活動范圍必須嚴格遵照事先制定的方案。溝下作業(yè)時,要由專職安全員沿管溝進行警戒,發(fā)現(xiàn)險情及時發(fā)出警報,險情處理完成后,才能繼續(xù)施工。由于夜間不易發(fā)現(xiàn)險情,所以夜間嚴禁進行溝下施工。 3.5認真監(jiān)視天氣變化情況 陡坡開挖的管溝在遇到陰雨天氣時塌方的風(fēng)險性進一步增大。焊接機組應(yīng)監(jiān)視天氣預(yù)報,掌握天氣變化情況。遇到陰雨天氣,特別是雨水較大時,要嚴禁溝下作業(yè)。降雨過后,由機組負責(zé)人和專職安全員對管溝沖刷情況進行檢查評價,在確認風(fēng)險解除的情況下才能進行施工作業(yè)。同時,管溝開挖要根據(jù)焊接的進度,保持一個合理的提前量,避免因開挖過早而導(dǎo)致溝壁坍塌。4、結(jié)束語 總之,長輸油氣管道山區(qū)陡坡施工必須正確把握以下三點: (1)