天然氣長輸管道埋深控制措施分析

中海福建天然氣有限責任公司德化支線項目組，福建 莆田 351100

1 前言

天然氣管道工程由于所處地域的不同，都存在著唯一性和獨特性。福建境內峰嶺聳峙，丘陵連綿，河谷、盆地穿插其間，山地、丘陵占全省總面積的80%以上，福建自古就有“八山一水一分田”之稱。福建天然氣管道工程沿線地形地貌由丘陵、山地、河谷、盆地組成，東部沿海還多屬濱海平原，因此存在多條或多次穿跨越河流、山體、溝渠的單體工程，穿跨越工程所處的地形、地勢極為復雜。在這樣的條件下，建設階段保證管道埋深工作的重要性尤為突出。

2 管道埋深不足的原因及影響

2.1 埋深不足的原因

根據福建天然氣管道工程已投產管道的情況分析，由于管道埋深不足、造成漏管現象已經成為影響天然氣長輸管道安全運行的重要因素之一，特別是在山區、河道、沖溝等易沖刷地段。分析管道埋深不足的原因，大致可以歸納為下列幾種類型：

（1）回填不到位，回填土下陷。

（2）由于雨季或汛期的影響，造成的水土流失。

（3）開挖穿越河流、沖溝過程中管道埋深不足。

（4）穿越高差較大的高坎、坡腳部位埋深不足。

（5）管溝開挖后未能及時得到回填，溝底淤積及管溝塌方造成管道埋深不足［1］。

2.2 管道埋深不足的影響

在穿越河流地段，由于河床長期受到水流的沖擊，特別是雨季洪水的沖刷，將使河床埋入管道部分的結構產生變化，穿越管道處如果埋深不到位，很容易遭受到水流的沖擊，影響管道的使用壽命，甚至釀成事故。在平緩地段和農田區，管道埋深不夠，在農民進行農耕時，容易破壞管道的防腐層，也會影響管道使用壽命。

3 管道埋深控制的管理措施

在施工過程中，對于管道埋深的檢查點包括管溝開挖時的測量、驗溝時的抽查、管道下溝后隱蔽工程的檢查、數字化管道數據的測量等。針對上述測量控制點需要在管道施工各個環節的管理上加強措施。

3.1 測量交樁階段管理

（1）為便于施工人員能更詳細了解設計意圖和技術規范，在業主和監理組織下，由設計單位進行設計交底和交樁。交樁過程中，設計單位必須詳盡的把線路控制樁和固定水準基標交底給施工單位，施工單位也必須由經驗豐富的測量人員和施工技術人員反復和設計單位復核。交樁時仔細核對控制樁是否與施工圖紙符合，兩者應準確對應。一經完成交接樁，必須對控制樁進行必要的保護，防止后期標記遺失。

（2）交樁完畢，對照施工圖紙所標示的高程數據進行實際復核，掌握第一手資料，當發現與圖紙不符時及時將問題反饋給業主、監理、設計相關人員。

（3）在進行施工作業帶的清理時，必須將沿線設置的控制樁和水準點進行移樁。水準點應準確標識在作業帶外的固定點上，此點不會因施工受到破壞。

（4）RTK、全站儀等測量工具必須經過法定的計量單位進行校驗并合格。為降低測量誤差，必須保證儀器和設備在法定的檢定有效期內。

3.2 管溝開挖及成型階段管理

（1）開挖管溝實施過程中和完成后，均須使用測量設備測定管溝的溝底高程，測量的水平間距和水平標高都應限制一定范圍，直到達到設計圖紙的要求。特別對彈性敷設的變坡點及縱向變坡點的位置應嚴格按照設計圖紙的要求設置。

（2）為確保管道的埋深，管溝開挖時應針對不同的地質情況適當挖深，石方管溝超挖200mm 以上，卵石砂型管溝應超挖300mm 以上，以彌補由于流沙的回流致使管溝深度不夠。

3.3 管道下溝階段管理

（1）管道下溝前，要及時排除管溝內的積水，管道下溝后安裝配重塊，來避免因出漂管情況導致的管道埋深無法達到要求。

（2）管道下溝過程中，隨時測量管道管頂高程，發現不符合要求時及時進行修正。

（3）在管溝開挖成型后和管溝回填前，業主、監理、設計、施工相關人員將共同查驗管溝形成情況，達到符合設計和規范等相關要求后，可實施后續工序施工。

（4）吊裝管道下溝時，管道的吊裝須高度適宜，防止擠壓溝壁，造成塌方。

（5）管溝回填前，必須再次測量管道的管頂標高，確認符合圖紙要求后，方可進行回填作業。發現埋深不能滿足要求時，及時處理，保證埋深。

4 控制管道埋深的施工措施

4.1 特殊地段管道埋深控制和保障措施

4.1.1 河流穿越段埋深控制

根據設計圖紙要求，在實施穿越河流、溝渠的施工前，應盡可能多的收集相關的地質資料和工況資料，對于有最大沖刷限制或疏浚限制的河流、溝渠等穿越管頂埋入深度必須執行規范要求，編制穿越施工方案同時報當地水利部門確認、批準。具體施工方法為：首先開挖導流渠，對河道進行圍堰截流，用潛水泵將圍堰內的水抽出，然后在圍堰內打降水井，保證河道內管溝開挖成型及管道下溝回填都在能見和可控狀態下進行。河流穿越完成后必須立即施工穩管及水工保護工程，對于河流穿越水工保護型式不能滿足設計要求時，積極與設計單位代表協商，現場確定管線水工保護型式，減少沖刷對管線埋深的影響。

4.1.2 河底測量埋深方法

測量溝底深度時，要采用專用工具以消除測量工具的浮力，并且按每米測一個點控制，測量標高確定基準點，因為水面波動引起測量誤差，不能以河水面為基準。特用量尺為木制，帶有一個300×300mm的底座。在底座上有一配重，重量與其凈浮力相等。溝底測量時，潛水員配合進行測量。每個位置測量3～5個點，以最高點為準，如果管溝不能滿足要求，必須重新開挖。

4.1.3 公路穿越地段埋深控制

公路穿越前首先按照管線位置復核管線的標高是否滿足圖紙要求，并且聯系公路主管部門落實穿越公路位置是否存在地下障礙。編制施工方案報公路管理部門批準之后方可施工。施工過程必須嚴格按照設計標高施工，采用全站儀和水準儀進行測量，確保管線的埋深滿足要求。

4.1.4 山區地形起伏較大地段埋深控制

施工區域處在山地段時，由于線路路由走向隨地形地勢起伏變化頻繁，在作業時所需要的彎頭和彎管管件和管材會逐步增多，彎頭彎管角度不合適或者變坡點定位不準，極易造成管道埋深不夠。為了保證管道埋深，所有彎頭彎管角度都根據現場測量結果進行加工；管溝開挖過程中，除了確保變坡點標高外，各變坡點之間增加溝底標高控制點；管道組對焊接時嚴格控制各個變坡點位置。另外，管溝開挖時保證200mm 超挖量，變坡地段管溝適當增加超挖量，確保溝底細土墊層厚度的同時保證管道整體埋深達到設計要求。

4.2 一般地段的管道埋深控制和保障措施

（1）一般地段是指平原、河谷、淺丘陵地段。施工大部分地段采用溝上組對，部分地區采用溝下組對，對于采用溝上組對的地段，在管道鋪管下溝前對溝底進行標高要進行復測，再次驗證溝底標高符合設計要求及相關規范后，才能進行下溝、回填等后續工作。

（2）管道下溝前對管溝進行清理，溝底平整無雜物，并再次復測溝底標高，特別是變坡點的位移和溝底標高以及地下水位比較高的地段。

（3）管道吊裝下溝鋪設完成后，管溝回填前，還要再次采用儀器進行管道軸線和管道標高的測量，以保證滿足設計要求及相關規范。

（4）管道沿線穿越地下電纜、光纜和已建管道地段，從障礙物下部通過，以保證管道埋深，又要保證管道與障礙物的間距，穿越段管道采用彈性敷設通過。

（5）管道沿線局部存在地下水位較高地段管道下溝后，及時做好穩管工作，防止管道上浮。

5 結束語

在天然氣長輸管道建設期間通過有效的管理和施工措施是保證管道埋深要求的必要條件之一。在管道下溝回填后及時做好水工保護工程，避免管溝刷也保障管線運營后埋深的重要手段。總之在保證施工過程管道埋深的前提下，再做好其他避免沖刷的保證措施，才是保證管道埋深的長久之計。