高秋華
摘要:油氣資源的跨區域運輸是緩解我國地區經濟發展能源緊張的重要途徑,西氣東輸工程便是在此種環境下形成并迅速投入建設的,由西氣東輸管道鋪設線路可知其經過了大面積的沙漠戈壁等地質復雜區,所以對管道的施工技術的要求極為嚴格。本文對沙漠戈壁地區的管道施工技術進行了綜合的探究,希望總結出的正確觀點能為我國各油氣管道工程在復雜地形區的施工提供技術指導。
關鍵詞:油氣資源;管道施工;沙漠戈壁
前言
我國是個幅員遼闊的國家,受地形地勢、氣候等自然條件的影響,西部地區的油氣資源的存儲量較大,為緩解區域經濟發展的能源緊張狀況,西氣東輸工程、陜—京輸氣管道工程等油氣資源管道工程逐漸發展起來。受自然因素的影響,油氣管道施工需要經過沙漠、戈壁等地質脆弱區,加大了管道施工工程的難度系數。沙漠戈壁地區管道施工要具體的從管道的設計、管道的具體施工作業等兩方面的施工技術展開,從而促使該種地形區的管道施工在科學的技術支撐的前提下保質保量的完成,以為后期的油氣資源的輸送提供安全保障。
1.管道設計技術
1.1管道設計應遵循的原則
沙漠、戈壁地區的地質條件較為脆弱,所以在管道施工過程中施工人員需要結合具體勘探數據對管道鋪設的路線、鋪設的深度、采用的管道型號等進行詳細的探究,所以管道的具體設計必須遵循一定的原則。
首先,管道具體的選線要以國家相關管道施工方面的法律規范及標準為指導,國家的管道施工標準是結合國內外成功的施工案例制定出來的,所以在沙漠、戈壁地區鋪設管道工程也要以相關規范為指導。其次,秉承安全第一的原則,因該區的地質條件過于脆弱,所以選線過程中要綜合考慮管道長期運行的安全系數,避免因縮短工程量而選擇安全系數不高的線路。再次,盡量選擇直行線路,直行線路中管道的鋪設、各管道之間的銜接對管道要求較低,這樣可以在一定程度上降低工程的難易系數且節省了資金支出。最后,盡量避開地質極為脆弱地區及自然、文物保護區,管道鋪設不能以犧牲自然及人文文化為代價,因而管道鋪設過程中要盡量避開這些地方,如不能避開則盡量降低管道的占地范圍以降低影像。
1.2確定管道施工帶的寬度及開挖方法
根據國家管道施工帶方面的要求可知,風沙地區管道的施工帶寬度為32m,而沙漠戈壁地區采用的開挖方法應以沉管下溝方法為主。
受沙漠、戈壁地質條件的影響,管道開挖中難以成型,平原地區常采用的大型機械組合吊管下溝方法不能成功的應用到該地形區,所以應采用沉管下溝的方式,通常情況下尤以雙側沉管下溝為主。沙漠段沉管下溝工藝的設計應遵循以下的工藝流程:測量放線—清理作業帶—運管、布管—對管道進行組對焊接—管道的補口、補傷—檢查管道的防腐層—將管道沉進開挖的溝槽內—對下放的管道的坐標方位進行采集—進行管道回填作業—對回填后的地表進行檢查以避免有管道外漏的狀況—將三樁埋設進沙土中—進行地表恢復與清理現場等作業。上述是沙漠、戈壁地區沉管下溝施工工藝的主要設計流程,通常具體施工中需要以該工藝流程為指導,然后具體問題具體分析進行實際的管道鋪設工作。
2.管道具體施工作業
2.1沉管下溝
沉管下溝是沙漠戈壁地區最常見的管道施工技術,上述已經詳細闡述了其設計中的工作流程,其在具體施工中主要應從以下幾個方面詳細展開:
首先,下管前應與挖溝機的操作人員進行詳細的溝通以在其明確具體開挖深度的情況下進行實際的開挖作業,并用鮮艷的油漆在管道防腐層的醒目位置上標記出具體的開挖深度,從而確保管道的埋設深度符合下溝設計要求。其次,下溝前要對下溝地段的情況再次進行詳細的檢查以及時對防腐層進行補口、補傷等處理,常用的檢測儀器是電火花檢測儀,該檢測過程應與沉管施工保持同步。再次,開挖過程中挖溝機的操作人員應確保挖斗在距離管道二百毫米左右的位置時降低挖掘速度,從而保證挖斗的鏟子遠離管道以避免管道的劃損,在下溝過程中為避免管道防腐層受到劃損,施工人員可以在管道外敷設一定厚度的橡膠板圓筒,這樣圓筒便能對管道做出良好的保護。最后,數據采集工作完成后應立刻進行管溝的回填作業,回填過程中要按照要求確保管頂的覆土厚度,且在回填后的三十個小時內是管溝的自然沉降時間,三十小時后對管道的防腐層進行地面的檢漏,以進一步保證管道施工工作的順利完成。
2.2施工便道
由于沙漠、戈壁地區地面的承載力低,大型機械作業時會深陷其中而無法自拔,所以為確保各種運輸車輛的安全運行要在施工現場修筑施工便道。因原有的道路對地面已經進行了一定的夯實作用,承載力較強,所以為確保施工便道的承載系數,便道盡量以原有道路為主。如果原有的管道無法滿足大型機械設備等的通行要求,施工人員可以將原有道路進行拓寬壓平等作業,在拓寬壓平工作中要保證施工便道的強度在0.2MP以上。
2.3水土保護工程
水土保護是沙漠戈壁地區最重要的管道施工工藝之一,因該區屬沙質土壤,直立性強,所以雨水滲漏、土壤流失狀況嚴重,因而管道施工中應積極構建該區的水土保護工程。沙漠戈壁地區應采用沙袋木樁法,即在管溝回填作業的時候選用直徑在七十毫米左右、長度在四米以上的木樁,以十米為間距設置一排,木樁的間距在三百毫米左右,然后將木樁打入管溝內,其深度需要保證在一米半以上。然后是在距離管道頂端約二百毫米的位置上橫向拴住木樁以對其進行加固。最后,按照兩縱一橫的方式將沙袋擺放在木樁內,這樣便可以起到水土保護的功效。
3.總結
沙漠、戈壁地區地質條件脆弱,所以具體的施工作業需要在遵循一定的原則的基礎上具體展開,從而為管道的順利施工提供具體方向支持,文章從管道設計技術與管道施工具體作業等兩個方面對沙漠戈壁地區的管道施工技術進行了綜合分析,從中總結出該區的管道施工需與生態保護緊密結合,所以未來沙漠戈壁地區的管道施工技術仍需進一步完善。
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