某長輸管道穿越廣西山區性河流方案

趙習吉 中海工程建設總局有限公司

近年來，我國的輸氣管道工程項目數量日漸增多，規模逐步擴大，此類型項目的實施實現了天然氣資源的有效利用，在很多領域里，都實現了傳統能源向天然氣資源的轉變，這是符合清潔性與環保性的要求。但因為輸氣管道工程建設時需跨越多個地段，如常常需跨越河流、山川等，因此，很多的輸氣管道工程中，穿越施工已然成為了施工的重點。如果穿越施工存在技術應用不當的問題，勢必引起嚴重的工程事故。因此，工程企業在開展輸氣管道穿越施工時，應加強對施工工藝和技術的科學應用。

1.工程概況

此工程地處廣西來賓市興賓區，涉及了穿越施工，穿越段起點和中點分別為大高龍村、北岸毛塘村，穿越段接點間水平長度和管線實長分別為312.69m、338.55m。此穿越工程實施中，采用的是水下開挖穿越紅水河的施工方式。

2.穿越施工方案

根據該輸氣管道工程的穿越段施工情況，結合對現場情況的全面調查，最終的施工流程如圖1所示。

3.穿越段管道施工技術要點

3.1 測量放線

此輸氣管道工程建設中，為保障穿越段施工作業的順利實施，首先應進行測量放線，專業的測量人員在現場的測量放線工作中，結合所提供的控制點和架設的GPS基站，建設完整的測量網系統，在此測量過程中確定關于此輸氣管道工程中的管線溝槽軸線、邊線，并根據有關的測量結果，科學設置對照定位樁，以及在岸邊相應位置進行臨時水準點的布設，并在水中設立水標刻度塔尺。

岸坡根據基底外邊線每邊加工作面500 mm 來定出溝槽開挖下口線。對于巖石部分，按照1:1放坡開挖線，以二次放坡加中間平臺寬度、基底工作面寬度的方式精確放出溝槽開挖上口線，以土層開挖邊線1:3 放坡開挖到深基坑的中部位置，最后以開挖邊線1:1放坡開挖到設計標高。整個的開挖作業實施中，必須要嚴格根據現場條件來保障開挖上口線的精準定位，并根據定位結果撒灰線來標記出開挖邊線和邊坡位置。

3.2 穿越段管道預制、試壓

結合對該輸氣管道工程穿越段現場情況的分析，在地理位置、地形地質和水文等全面調查的基礎上，穿越段管道施工作業中，首先應進行管道的預制，結合施工區域情形，管道預制在上游大村碼頭實施，分兩段預制并漂管。管道預制包含了清口組對、管道焊接、焊縫檢驗、單體試壓、防腐補口等環節。

3.3 水下鉆孔爆破、清渣、溝槽成型

鉆爆船的移船定位采用水上測量定位方法、利用拋設的錨纜控制船位。在施工水域拋設主錨纜及八字錨纜，主錨纜用以控制船體上、下移位，八字錨纜（或橫錨纜）控制船體左、右移位。水下爆破施工采用水下鉆孔爆破方法。鉆爆船以CQ100鉆機水下鉆孔爆破，抓斗船清渣；施工展開采用分斷面、分帶爆破的方式，梅花型布孔。爆破施工采用非電導爆管起爆系統，電力引爆方式。8#工業電雷管作擊發元件，非電導爆管雷管作傳爆體，引爆主炸藥。抓斗船在施工中采用錨纜控制平面位置，在施工水域抓斗船拋設主錨纜及八字錨纜，由于主錨纜用以控制船體上、下移位，八字錨纜（或橫錨纜）控制船體左、右移位，所以錨位必須設浮標標志。抓斗船采用分層施工方法,根據抓斗一次清挖厚度和巖層厚度，分多層開挖，施工時邊開挖邊探測挖后水深，根據檢測結果調整移位落尺、落斗深度，并采用測深儀進行測量，直至達到設計要求。

3.4 水下管線漂管就位

因為在此穿越段管道施工作業中，采用的是水下管線漂管就位的方式，在計劃管線下管之前，首先應由當地海事部門發出通告，通知在管線浮運下沉的過程中，嚴禁任何船舶在周邊海域通行。管線運輸到指定現場以后，施工人員要對管道的全部質量和性能加以檢驗，確保滿足開展分段漂管的施工要求。根據航道現狀，河底段管線分為大致相等的3個分段(包含中間及接岸共四個彎頭)，在遷江大村碼頭焊接好分段管線,檢測試壓合格后分別吊裝在浮筒上加以固定,按每12米管線設兩組浮筒，管線封口后在漂流過程中始終漂浮在河面，實現分次漂管。

3.5 管線拼接、下潛就位

管線下水漂流到施工位置后進行橫江操作，先利用2艘牽引船牽引管線頭、尾，緩慢浮運,并用2艘輔助船在下游保護管線，確保及時校正管道彎曲度，防止管段變形過大造成損傷。在管線全部運至管線溝槽中心線就位后，采用浮箱作為水上的對接平臺，利用浮箱的浮托力的作用實現把管線在水上對接、焊接的工作。成形管線包括南岸出水段約25米、中間段約196米、北岸出水段約25米三部分。管線全部接完和各吊裝船拋錨全部固定穩住整管后，把整管吊高出水面，管的外壁包一層橡膠板保護墊層，然后按設計要求安裝鑄鐵配重塊，并用螺栓固定。下潛動作以水下溝槽中心線的正上方76米直線段管線開始，兩邊上坡段和接岸出水段隨之下沉，并且自下游往上游方向翻轉。因岸坡已經預留足夠寬度、深度、高度空間，最終接岸出水段翻轉入溝槽，水下直線段和兩邊上坡段也下沉進入水下溝槽。下潛時首先在布管船船頭用吊桿吊著管線，在船尾設立固定裝置（含固定滑輪），然后把角度牽引纜的一段固定在船尾的固定裝置上，另一端固定在管線上，每次沉管0.5m后暫停，通過儀器檢測管線是否偏離溝槽，并適當調整角度牽引纜，讓管線可以正確地下潛到管線溝槽。管線翻轉下沉至距離設計槽底小于0.5m的位置時，用全站儀及水下定位系統檢查管線各吊點的平面位置是否與設計溝槽軸線相一致，若不一致，要進行必要的調整，使之符合要求，直至準確無誤后，管線下沉完成。

3.6 穩管與溝槽回填

管線下沉到位后，應立即進行穩管，即進行水下馬鞍壓塊回填，待馬鞍壓塊安裝后進行袋裝混凝土、片石回填穩管。馬鞍型壓塊穩管安裝時采用浮吊船進行吊裝，吊裝時起重船舶和潛水員配合進行水下安裝。安裝過程中，船上指揮人員要隨時與水下潛水員聯系，指揮潛水員在水下配合，避免預制塊碰傷管線。馬鞍塊沿著管線軸線連續擺放，要求水下連接緊密，擺放位置準確牢固。袋裝混凝土在攪拌船現場攪拌，并裝入土工袋中，由船上的吊機和網袋放入水下。由潛水員根據管線溝槽與管線的安放情況，以管線邊緣開始碼放至溝槽邊緣為一層，管線兩邊袋裝混凝土回填到設計高程要求。

天然級配砂礫石由運輸船運入施工現場回填，指揮抓斗船投放溝槽。回填的砂礫石應比設計的整平頂面高度稍高，然后，由潛水員潛入河底推動刮尺沿著溝槽中心線前進，將高出部分刮平。較低部分則由潛水員指揮，再通過抓斗送砂礫石到指定位置，直至達到設計及規范的要求。最后用大片石回填壓頂，由船上長臂反鏟挖機進行拋填并進行平整處理。在回填過程中要經常對拋填斷面進行測量控制,保持拋填后恢復至原始河床高程。

4.結束語

對于輸氣管道工程項目而言，其在施工作業進行的過程中往往涉及了穿越段的施工作業，穿越段管道施工的技術標準高，施工難度大，為保障整體的施工質量，工程企業要結合穿越段的具體情況，采取恰當的施工工藝和技術，提升穿越段施工水平。