單側沉管施工方法在長輸管道中的應用

譚銀華

摘 要 長輸管道在水網密布地區敷設時，往往會通過大面積水稻田或因頻繁降雨以及灌渠交織形成的沼澤地帶。由于此類地區內幾乎常年遭水浸泡，土壤承載力低，管道施工難度極大。管溝開挖后存在管溝成型難、易塌方，大型施工設備行走、吊裝都十分困難等諸多問題。雙側沉管下溝方法應用到投資較低的小口徑管道，成本較高，所以單側沉管施工方法在此類施工項目種越來越常見。

關鍵詞 長輸管道 水網密布 高地下水位段 單側沉管施工 質量控制

中圖分類號：TU74文獻標識碼：A

高地下水位段的長輸管道敷設過程中，較差的土壤承載力給管工施工帶來了很大的壓力。本文以某小口徑長輸管道工程為例，探討其在高地下水位地區的施工工藝，以期為類似地區施工提供指導。

1工程概況

某輸油管道工程干線所經地區灌渠密布且0.5～2m內均見地下水。為保證施工進度及施工安全，經過現場深入研究和踏勘，根據施工經驗，采用2臺單斗沉管下溝和回填的單側沉管下溝工藝。

2單側沉管下溝技術

2.1施工工藝流程

結合單側沉管在該項目沙漠段以及其他項目上的應用，項目在高地下水位段采用了單側沉管下溝的工藝。

2.2施工工序

2.2.1施工流程

（1）根據GB50369-2006《油氣長輸管道工程施工及驗收規范》及設計文件相關要求進行測量放線及作業帶清理工作。（2）管道組焊在管道中心線一側，距中心線保持約2～2.5m。（3）管道下溝前，應使用電火花檢漏儀檢查管道防腐層，如有破損或針孔應及時修補，檢測電壓應符合設計或現行有關標準的規定。（4）溝機開挖管溝時沿標識的管道中心線向兩側開挖，控制管溝溝底中心線和管道中心線為同一中心線。開挖過程中設專人對管溝進行及時測量，確保管溝溝底的深度和平整度。（5）溝機履帶貼近管道支墩外側，現場專人盯守，使得履帶不得貼近鋼管防腐層;開挖作業時，挖斗靠近鋼管時要平穩輕放;在管溝開挖位置的管道上可以套上厚膠皮制作的防護筒，并由人牽動膠皮隨著溝機的開挖進度而移動，從而保證挖斗不會損傷防腐層。（6）開挖的管溝要保證直線段管溝順直，曲線段圓滑過渡，溝壁和溝底平整無塌方、無雜物。同時要保證管道在溝壁下沉接觸點處平緩過渡，避免使管道產生過大的應力集中。（7）在沉管過程中現場配備電火花檢漏儀和防腐工，隨時對下溝段和懸空段進行電火花檢漏和補傷工作，特別是對管道底部粘有的泥土進行清掃，做到防腐檢漏無死角，經檢漏符合要求后方可繼續開挖管溝。（8）在做一次回填前，除確保管道符合要求外，還要注意同溝硅管的敷設及位置。及時按設計要求擺放到位。（9）對部分淤泥離析嚴重及地下水上涌太快的地段，可以在管道上用編織袋裝土穩管。（10）在管段下溝并經測量符合線路施工規范和圖紙要求后，后方溝機即可進行一次回填穩管，以防出現溝內地下水過快涌出而引起管線向上漂浮。并且及時跟進鋪設警示帶，鋪設完畢后即可作完全回填及地貌恢復。（11）前方挖溝溝機和后方回填溝機保持適宜距離，確保管溝開挖速度和回填速度保持一致，以防開挖速度遠超回填速度，造成不能及時回填使得地下水涌出形成浮管。（12）溝機靠近管道一側以及對溝下管道補傷及檢漏時必須配備專人監督。

2.2.2過程檢驗

（1）管溝邊坡：坡度宜根據土壤類別、荷載情況和管溝開挖深度確定。管溝溝底寬度宜根據管道外徑及工程地質等因素確定。具體要求參照SY4208—2008及GB50369--2006的有關規定。（2）主控項目：①溝底標高應為一100～+50mm;②檢驗數量：每檢驗批抽查10點（處）;③檢驗方法：用尺及水準儀測量。（3）一般項目。管溝中心線偏移、溝底寬度允許偏差、溝底平整度、直線段管溝應順直、曲線段管溝應圓滑過渡以及質量驗收記錄根據SY4208--2008（（石油天然氣建設工程施工質量驗收規范輸油輸氣管道線路工程》的有關規定進行檢驗及填寫。

2.3經濟效益分析

通過工程實踐表明，高地下水位段小口徑管線采用單側沉管下溝與傳統的溝上組焊吊管整體下溝相比，具有以下優點：（1）極大地提高了工程進度，1個機組2臺挖掘機相互配合，沉管下溝的日進度可達400m左右，節約大量機械設備費用;而傳統下溝方式在高地下水位段每日進度僅為200m左右。（2）減少了設備投入，無需配備吊裝機具，1個開挖機組2臺單斗連續作業即可完成工作。同時節省了人力資源，1個開挖機組只需要2名操作手、1名防腐工和配備三員（技術員、安全員、質檢員各1名）。（3）生熟土分別放置在管溝兩側，有效地降低了管道施工對農田復耕的影響，有利于作物生長。（4）該方法的采用，節省了傳統方法所需的約4.5m寬的設備行走帶，開挖每公里管線節省占地6.75畝（0.45公頃）;全線近200km長度可節約臨時占地1350畝（90公頃），不僅節約了大量征地費用，降低了外協難度，且避免了履帶設備對地表的碾壓破壞，有效地保護了自然環境。

2.4穩管措施

管道在水中會受到水流的浮力和動力作用而引起漂浮或移位，這樣會造成回填時管道埋深不足。穩管壓重措施可采用近年來在長輸管道工程領域廣泛使用的平衡壓袋技術。根據管材管徑購買合適規格的平衡壓袋，并依據所需配重計算平衡壓袋組數、每組平衡壓袋個數、各組之間的中心間距等數據，進行施工以保證管段埋深。覆蓋在管道上面的平衡壓袋，填充物質可選用中粗砂，也可選用卵石，但卵石粒徑不應大于50mm，容積率不小于0.8，不能選用耕土。

3結論

本文的研究結果表明，單側沉管施工可以很好地解決高地下水位段小口徑長輸管道施工面臨的難題，還能在加快工程進度、降低項目成本，同時也保證了施工安全，具有廣泛的應用前景。

參考文獻

[1] 程浩力，龍世華，王寧濤，等.小口徑長輸管道高地下水位段單側沉管施工技術[J].北京石油化工學院學報，2016，22（01）：8-11.

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