對影響黃土溝壑區管道施工效率關鍵性工序的經驗總結

孫盛達

長慶油田建設工程處第七施工項目部，陜西榆林 719000

0 引言

黃土溝壑區管道施工，因其地形復雜多變、遍布縱橫陡坡、沖溝、崾峴、施工作業面狹小、道路崎嶇等特點，給管道施工帶來巨大的困難，極大地制約了管道施工效率。

雖然目前該類地形管道施工方法日趨完善，但要進一步降低成本，提高管道施工效率，則仍需抓關鍵性工序，在組織措施、技術措施等方面繼續優化、細化。

陜京三線輸氣管道工程1標段黃土溝壑區長度為32km，該段地質多為濕陷性黃土，地形復雜，主要為梯臺地、沖溝、崾峴、梁峁等，施工作業面多為斜坡，交通條件極差，種種不便嚴重制約了管道施工效率，增加了管道施工成本[1]。

通過對陜京三線黃土溝壑區管道施工進行總結分析，得出影響山區段施工的關鍵性環節主要表現在以下幾方面：

1）彎頭彎管使用量巨大，且測量及調配難度極大；2）管溝開挖技術要求更高，難度更大；3）可依托交通條件差，運布管難度大；4）地形破碎，焊接機組難以發揮應有施工效率。

針對以上各環節，本文通過對陜京三線輸氣管道工程成功的施工經驗進行分析總結，

對傳統施工方法進行了優化、細化及補充，大大提高了黃土溝壑區管道施工效率，對今后該類地形的管道施工具有一定的借鑒意義。

1 關鍵性工序施工方法分析及經驗總結

1.1 彎管、彎頭測量及調配

黃土溝壑區復雜多變的地形地勢對于彎管、彎頭的需求量是巨大的，根據現場實際統計，每公里管道敷設彎管彎頭均在10個～15個左右[2]，甚至更多。彎管、彎頭能否準確、及時到位直接關系到焊接機組施工的連續性，意義重大。

根據已有的施工經驗，我們采取如下方法。

1.1.1 提高彎頭、彎管計劃的準確性

在進行施工前上報彎管彎頭總計劃時，不要完全依據施工圖紙，而要組織專業測量人員、技術人員進行全線踏勘復測，從現場實際施工的角度對原設計進行查漏補缺，使最終計劃結果更貼切于后期的實際施工，防止前期總計劃與后期實際施工脫離。

需注意三個方面：

1）適當增加小度數彎頭的上報量，因其度數小，長度短，在地形復雜的山區段有著非常關鍵的替代和調配作用；

2）充分發揮技術人員的作用，從技術角度預測性的對原設計及現場測量結果進行評測和選擇，提高計劃準確性；

3）管溝開挖成型后，立即組織各機組技術員對各自負責區段進行彎管彎頭負責，將結果上報項目部對比排查，進行總計劃的調整。

1.1.2 提高彎管、彎頭調配的及時性與合理性

黃土溝壑段管道施工，每時每刻都要用到彎管彎頭，在眾多機組同時施工的情況下，必須及時保證各機組施工所需彎管彎頭的供應。

需注意兩個方面：

隨時掌握各堆管點彎管彎頭的庫存量及角度分布情況，建議專人每天負責統計排查，保證彎管彎頭預備量的充足；2）技術人員與生產調度深度配合，最大合理化得滿足各焊接機組的彎管、彎頭供應，特殊緊缺情況，技術人員應提前掌握現場情況，調整施工方案，調配替代，以保證焊接機組施工的連續性。

優化后效果：前期彎管、彎頭使用無序、挪用、短缺等狀況已得到解決，并滿足了山區段機組正常施工需要，彎管彎頭計劃及使用情況已處于受控狀態，避免了焊接機組因彎頭、彎管未到位而留頭或停工。

1.2 作業帶推掃及管溝開挖

作業帶推掃及管溝開挖為黃土溝壑山區段施工的重中之重，其施工質量不僅直接關系到焊接機組的進場施工、施工過程安全，還與彎管、彎頭角度測量結果的精確性密不可分。

在傳統的施工經驗基礎上，我們進行改進和優化，提出了“先修坡勢，均衡土方，管溝開挖與作業帶推掃一次成型”的施工方法，要點如下：

1）根據現場情況劃分坡勢：依據山體實際地勢地貌及技術人員交底的彎頭彎管位置劃分為幾個坡勢（如下圖：坡勢1、2、3和陡峭特殊段）。除局部陡坡進行降方填方處理外，其他均按坡勢進行推掃，杜絕盲目的“推高填低，一推到底”的施工方法。

2）管溝開挖與精修施工便道：采取管溝開挖與精修施工便道同步進行的方法，兩臺挖機同步進行：

（1）一臺挖機進行管溝開挖，同時根據地勢情況將土方合理填至低凹地，多余土則堆至管溝另一側；

（2）另一臺挖機同步跟隨精修施工便道，對土方進行均衡平整、壓實，滿足機組施工設備通行需要。

施工便道與管溝開挖一次成型，這樣既可充分利用管溝開挖土方填補施工便道，又可緩解管溝開挖土方堆放問題。

施工平面布置

管溝開挖與精修施工便道一次成型

優化后效果：

該方法更細致科學的解決了山區段施工土方均衡問題，對原地貌破壞最小，大大降低了施工難度，施工效率顯著提高。

1.3 山區段運布管

黃土溝壑山區盤山道路路況極差，坡陡彎急路窄，運輸中存在極大的安全隱患，尤其是拉管車爬縱向坡度較大的路段時，管材極易受重力影響滑出。此外，盤山道路等級較低，路面承載力低，無法滿足多根管材同時拉運需要。

盤山路（路面寬度≤5m,且村鎮車輛較多）

針對此情況，管材拉運采用康明斯改裝炮車單根管材拉運。

炮車單根拉運管材

管托支撐穩管

倒鏈、吊帶捆綁固定

優點：

1）前低后高的管托設置及倒鏈、吊帶捆綁固定，大大提高了山區段管材拉運的安全性；

2）單根管材拉運符合盤山路面承載力要求；

3）改裝后拉管車輕便簡單，在一定程度上降低了運輸成本。

1.4 山區段焊接機組配置及部署

黃土溝壑山區段，因地形地質復雜，彎管彎頭眾多，難以發揮大流水焊接機組的施工效率，且施工中存在較大的安全隱患，

主要表現在以下兩方面：

1）地形起伏大，彎管彎頭縱多，焊接機組無法進行流水型連續施工，施工效率低下；

2）黃土溝壑山區段土質為濕陷性黃土，承載力低，土層穩定性差，且山區段選擇溝下組焊，采用大型移動設備（如大噸位吊管機）存在較大的安全隱患。

針對此情況，根據作業帶開拓情況，將大焊接機組化整為零，多點分布同時施工，分散施工的小機組具有更好的靈活性、機動性，且大大提高了綜合施工效率。為了更大程度的發揮機組施工效率，且提高山區施工安全性，對每個小機組做如下配置：

（1）2臺320挖掘機負責修溝、布管及組對；

（2）2臺熊谷、4臺DC400焊接設備安裝在爬犁上，挖溝機拖動前進。

這種配置大大縮減了施工設備占地空間及載重量，方便靈活。

焊接機組設備配置（自制爬犁上裝載發電機，焊機等設備）

優點：1）提高施工安全性

（1）大大降低了施工設備的總重量，并避免了設備震動而引發的管溝塌方危險；

（2）爬犁負載焊接設備與焊接車相比重量輕，防滑能力高，增加了陡坡施工的安全性；

（3）相對于吊管機，挖掘機在處理突發事故（如塌方、倒翻時）更具機動性、自救能力高。

2）提高施工效率

（1）分解后的小機組多點展開施工，機動性強，大大提高了整體施工效率，降低了施工成本； （2）實踐證明挖掘機在黃土溝壑山區段施工布管、組對等工作，相對于吊管機在山區段施工更具靈活性。

2 結論

在黃土溝壑山區管道施工中，必須抓住施工中的關鍵工序環節，對其分析優化，并不斷改進，才能得出更貼合現場實際的施工方法，從而大大提高此類型地區管道施工效率和安全。

[1]張曉鵬，孫盛達.京三線輸氣管道工程第1標段（榆林-佳縣）線路工程施工組織設計，2009，5.