山區(qū)長輸管道施工技術(shù)

虞建玲 中原油田基建處

山區(qū)長輸管道施工技術(shù)

虞建玲 中原油田基建處

山區(qū)管道施工應(yīng)采取溝下焊作業(yè)，由于安裝管件較多，盡量采取連續(xù)作業(yè)方式實(shí)施，即盡可能少留頭，一次性通過，降低連頭工作量，從而提高整體施工效率。一般在陡坡地段的布管施工主要采用小炮車布管、輕軌布管、修筑“Z”施工便道布管等方法；而在較短的極陡坡地段則采取整體預(yù)制后吊裝，再在陡坡上下兩端進(jìn)行布管的方式進(jìn)行。組對過程中使用了大量的冷彎管、熱彎頭，且經(jīng)常彎連彎。在管溝成型后彎管和彎頭的位置就可以確定，在施工下料過程中應(yīng)注意提前考慮將直管與彎頭、彎管的螺旋縫錯(cuò)開，避免在山區(qū)管道組裝過程中螺旋縫無法錯(cuò)開達(dá)不到100 mm的情況發(fā)生。

山區(qū)管道；中小口徑；大口徑；運(yùn)布管；管道組裝

1 施工工藝流程

山區(qū)管道施工應(yīng)采取溝下焊作業(yè)，由于安裝管件較多，盡量采取連續(xù)作業(yè)方式實(shí)施，即盡可能少留頭，一次性通過，降低連頭工作量，從而提高整體施工效率。具體的施工工藝流程見圖1。

圖1 施工工藝流程

2 布管技術(shù)

（1）山區(qū)管道運(yùn)輸。應(yīng)盡量采用大型運(yùn)輸車輛依托現(xiàn)有公路實(shí)施，必要時(shí)修筑臨時(shí)便道，以滿足管道運(yùn)輸條件。當(dāng)條件不允許時(shí)，可采用改裝的高架槽車、山地運(yùn)管車、爬犁等設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸。臨時(shí)堆管場應(yīng)事先統(tǒng)一規(guī)劃布置，管道運(yùn)輸應(yīng)盡量抵近作業(yè)區(qū)域，從而達(dá)到減少布管距離、提高整體工效的目的。

（2）人工布管技術(shù)。人工布管即完全采用人力配備抬杠及繩索，將管道從臨時(shí)堆點(diǎn)運(yùn)至管道施工作業(yè)帶并下溝達(dá)到組焊條件的布管技術(shù)，主要適用于中小口徑山區(qū)管道施工，該技術(shù)可以解決在生態(tài)比較脆弱的山區(qū)，若完全采用機(jī)械運(yùn)布管方式進(jìn)行則存在對運(yùn)布管進(jìn)場道路修筑要求較高、多數(shù)地段機(jī)械無法進(jìn)入、設(shè)備轉(zhuǎn)場困難、工程投資大及對環(huán)境破壞大等一系列問題。但由于人的抬管能力所限而受到一定的限制，根據(jù)以往掌握的資料，在山區(qū)長輸管道采用人工布管最大口徑的管道為中石油重慶忠縣—武漢DN700天然氣管道工程，四川油建安排32名抬工完成DN700抬管作業(yè)。人工抬管時(shí)抬工的布置一般采用對稱布置的原則，人員分布在管道首尾兩端及管道兩側(cè)，可以通過調(diào)整繩套長度進(jìn)行高度調(diào)整，保證每個(gè)抬工均勻受力，防止因受力不均造成抬工受傷。

（3）機(jī)械布管。針對大口徑管道，則必須采取機(jī)械布管方式完成。通過多年實(shí)踐證明，采用挖掘機(jī)在山區(qū)進(jìn)行布管是較為可行的方式，因?yàn)橥诰驒C(jī)較吊管機(jī)、爬犁等在山區(qū)具有更好的通過能力及自救能力，能夠適應(yīng)山區(qū)復(fù)雜地質(zhì)條件，因而得到了較好的應(yīng)用。

3 山區(qū)管道組焊技術(shù)

對于平原淺丘陵地段施工通常采用流水線作業(yè)機(jī)組形式進(jìn)行，而山區(qū)段管道施工因山路崎嶇，溝壑縱橫，道路狹窄，彎頭、彎管安裝量大，坡度陡等因素，機(jī)械設(shè)備無法發(fā)揮工效，使用極其困難（例如電站、鐵牛、吊車、氣動(dòng)內(nèi)對口器等），在限制焊接機(jī)具設(shè)備的應(yīng)用的同時(shí)，焊接技術(shù)的應(yīng)用也受到了很大的限制，自動(dòng)焊這些較先進(jìn)的焊接技術(shù)應(yīng)用較難。

（1）中小口徑管道組裝。管道溝下組焊遇到的難題主要是施工空間較小，造成施工困難。針對中小口徑管道，可用機(jī)械進(jìn)行組裝，也可人工+機(jī)具法組裝，即采用多個(gè)倒鏈將管道進(jìn)行組裝，組裝時(shí)將已組裝管道吊起一定高度，以便于焊工溝下焊接，從而解決溝下焊接施工空間小的問題。在打倒鏈架時(shí)，應(yīng)將倒鏈架盡量打在管溝上或在溝壁上，以便于管道在溝下組裝時(shí)在溝壁上可采取掏孔的方法使倒鏈架穩(wěn)定；在陡坡地段應(yīng)盡量利用周圍穩(wěn)固的磐石、大樹，用棕繩將架子拽住防止倒鏈架向下倒塌，以加強(qiáng)架子的穩(wěn)定性。

（2）大口徑管道組裝。由于管道口徑較大，一般倒鏈難以承受較重負(fù)荷，因此大口徑管道也多采取機(jī)械組裝作業(yè)的方案。由于吊管機(jī)在山區(qū)受到爬坡能力的限制，一般山區(qū)管道也多采取挖掘機(jī)實(shí)施管道組裝作業(yè)。

4 陡坡地段施工技術(shù)

陡坡地段主要是指機(jī)械設(shè)備無法自行行進(jìn)的地段。根據(jù)履帶式挖掘機(jī)性能可知，其爬坡能力約為30°左右，同時(shí)當(dāng)橫向坡頂達(dá)到15°時(shí)車輛橫向行走的平衡性則較差，有翻車的傾向。因此在山區(qū)管道施工中一般將縱坡≥30°、橫坡≥15°地段劃分為陡坡地段。

陡坡地段管道施工是山區(qū)管道施工的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是影響山區(qū)管道施工進(jìn)度的難點(diǎn)。陡坡地段管道施工的難點(diǎn)則是布管，如無法及時(shí)布管，則很難完成陡坡地段的管道施工。一般在陡坡地段的布管施工主要采用小炮車布管、輕軌布管、修筑“Z”施工便道布管等方法；而在較短的極陡坡地段則采取整體預(yù)制后吊裝，再在陡坡上下兩端進(jìn)行布管的方式進(jìn)行。

（1）小炮車布管法。具有操作簡單，易于實(shí)施的特點(diǎn)，多用于山區(qū)中小口徑管道；但對于大口徑管道相對來講穩(wěn)定性不足，不宜采用。

（2）輕軌布管法。類似與小炮車布管法，均采用卷揚(yáng)機(jī)牽引布管，不同點(diǎn)在于在管溝內(nèi)部設(shè)置輕型軌道，運(yùn)管車通過軌道在陡坡上行走，從而達(dá)到布管的目的。相對來講，其施工前期工作更為復(fù)雜，準(zhǔn)備周期較長，但穩(wěn)定性較高，更適合于大口徑管道的運(yùn)輸。

（3）修筑“Z”型便道布管法。即通過修筑“Z”型便道，降低機(jī)械設(shè)備爬坡的難度，使機(jī)械能夠到達(dá)管道組裝位置，從而實(shí)現(xiàn)布管、組裝目的。

（4）極陡段管道預(yù)制吊裝法。長度在3～4 m以內(nèi)、坡度大于60°的陡坡地段，則可采取考慮在坡頂或坡角進(jìn)行預(yù)制，然后采用吊裝作業(yè)將預(yù)制好管道吊入管溝內(nèi)，再與上下兩端管道及時(shí)進(jìn)行連頭的方式進(jìn)行施工。

5 組裝過程應(yīng)注意的問題

（1）管道懸空問題。在施工中第一應(yīng)準(zhǔn)確定位管道起彎點(diǎn)處，并準(zhǔn)確下料，確定應(yīng)加短管或割除短截的位置，必須按要求進(jìn)行施工，以確保管道施工完畢后與管溝溝底吻合，緊貼溝底，保證埋深。第二對彎頭、彎管角度的測量必須準(zhǔn)確，測量應(yīng)在管溝開挖成型并工序交接后進(jìn)行，使所用管件符合管溝地形，確保安裝質(zhì)量。

（2）溝下焊組裝過程中，應(yīng)盡量保證管子的穩(wěn)定性，防止管道左右晃動(dòng)，否則容易造成管道焊接中出現(xiàn)缺陷。

（3）在組對過程中使用了大量的冷彎管、熱彎頭，且經(jīng)常彎連彎。在管溝成型后彎管和彎頭的位置就可以確定，在施工下料過程中應(yīng)注意提前考慮將直管與彎頭、彎管的螺旋縫錯(cuò)開，避免在山區(qū)管道組裝過程中螺旋縫無法錯(cuò)開達(dá)不到100 mm的情況發(fā)生。

（4）在山區(qū)組裝管道時(shí)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行管溝回填、鋼管清管和封堵管口三項(xiàng)工作。

（欄目主持焦曉梅）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.2.051