西气东输二线管道工程高压线穿越施工研究与探讨

张强，朱玉琳，任继增，周亚明，刘欣，沈利娜

（1. 中国石油天然气管道局第四工程公司，河北 廊坊 065000； 2. 辽河石油勘探局油田建设工程一公司，辽宁 盘锦 124120；3. 中国石油管道建设项目经理部，北京 100101； 4. 中国地质科学院岩溶地质研究所，广西 桂林 541004）

西气东输二线管道工程高压线穿越施工研究与探讨

张强1，朱玉琳1，任继增1，周亚明2，刘欣3，沈利娜4

（1. 中国石油天然气管道局第四工程公司，河北 廊坊 065000； 2. 辽河石油勘探局油田建设工程一公司，辽宁 盘锦 124120；3. 中国石油管道建设项目经理部，北京 100101； 4. 中国地质科学院岩溶地质研究所，广西 桂林 541004）

探讨了西气东输二线东26标段GD033--GD034桩之间的管道横穿500 kV高压线施工的选择与研究，针对施工现场实际情况，通过方案必选提出该地段施工方案和施工质量安全保障措施。

高压线；穿越；施工；方案；管道

西气东输二线工程（东段干线）线路施工第26标段线路起于永修县与安义县交界处的彭家垄村北界，途径安义县辖区段、奉新县辖区段、高安市辖区段、樟树市辖区段，止于樟树市新余市交界处，线路基本走向为南北走向[1]。

管道直径1 219 mm，设计压力为10 MPa，钢材为X80级高强管线钢。该管道（桩号GD034-180 m，里程 33+490 km处）在江西省电力公司咸梦Ⅰ回374#-375#、咸梦Ⅱ回416#-417#500 kV高压线（安义县乔乐乡熊家村）下垂直通过，高压线距地面高度约14 m。

1 施工方案

1.1 地貌概况

GD033--GD034桩之间为山前冲洪积平原，地势平缓，地形起伏不大，地表大部分为水田或耕地，第①层为耕植土：厚0.3～0.4 m；第②层为粉质粘土：黄褐色，可塑～硬塑，含少量铁锰质，厚3.5～3.8 m，上层滞水0.3～0.5 m，在地表以下5 m深度范围内，一般不具有饱和粉土和砂土，此深度范围局部（靠近河流地段）虽见有饱和砂土、粉土，但分布范围小。

1.2 问题分析

管线在GD034桩-180m处穿越江西省电力公司咸梦Ⅰ回374#-375#、咸梦Ⅱ回416#-417#500kv高压线，根据关于《架空电线、地下隐蔽物及在役管线附近施工安全管理办法》及《江西省电力公司超高压分公司便函》要求[2-4]，确保施工机械及物体与导体之间的距离不小于 8.5 m。管线施工时采用70 t吊管机进行管材吊运和管口组对等，由于该高压线距离地面只有14 m高，吊管机从下方经过时远低于安全距离8.5 m，且该处的地下水位较高，地面承载力较差，为避免发生安全事故，必须采取确实有效可行的防护措施，项目部特组织专项小组进行技术攻关[5,6]，反复研究讨论，制定了该施工方案。

1.3 施工方案研究

1.3.1 方案比选

（1）采用降低吊管机大臂高度进行管道安装。由于高压线距离地面只有约14 m高，且地势起伏不平，为保证设备与高压线间的距离一定要大于8.5 m，在管道施工时要降低吊管机大臂高度来进行管道安装，但这样设备在吊装时存在施工的风险较大[7]。

（2）采用降低施工作业带高度的施工方法。在高压线下面沿作业带50 m范围内，开挖一设备（吊管机等）行走通道，深度为3 m，宽度为6 m，以保证在作业带内通行的设备与高压线有足够的安全距。

根据现场特殊情况，经过比较采用第二种施工方法进行高压线穿越施工。

1.3.2 总体施工部署

施工方案初步拟定后，统筹规划，本着科学施工、安全第一的原则[8]，作业带修筑及整理由土建分包商负责，运管作业由特运公司负责，现场布管、管口组队焊接由CPP416机组来完成，防腐补口由防腐机组完成。各个施工机组人员必须密切协作和配合，齐心协力完成此施工任务。总体施工流程如图1。

图1 总体施工流程图Fig.1 The overall construction process flow diagram

1.3.3 重点工序控制

（1）施工作业待修筑

施工设备最大高度，取70 t吊管机数据，最大起重能力位置时，吊管机最大高度为8 m。极限状态下吊管机离高压线的距离=14 m（高压线离地高度）+3 m（设备通道深度）-8 m（设备最大高度）=9 m＞8.5 m（高压线安全距离）。施工作业图和施工平面布置图分别如图2和图3所示。

（2）超占地计算

开挖土石方量=50×（9+6）×3/2×1.5(松散系数)=1 687.5 m3；平均堆土高度按3 m，堆土长度50 m，则需要堆土宽度=1687.5/（50×3）=11.25 m。作业带内可堆土宽度=4.5-1 m(堆土安全距离)=3.5 m，超占地宽度=11.25-3.5=7.75 m。即所需的超占地面积=50 m×7.75 m=387.5 m2。

图2 施工作业图Fig.2 Construction work figure

图3 高压线下施工平面布置示意图Fig.3 Layout diagram of construction under high voltage line

（3）排水及设备通道路面硬化

由于该处地下水位较高，需要进行排水，计划采用2台6英寸潜水泵进行排水。

由于淤泥较多，设备不能在通道内直接通行，需要在通道内铺设20 mm厚钢板300 m2（50 m×6 m）。

（4）管道安装

A 管道组对。地段焊接主要采用手工半自动焊焊接方式。管道安装采用70 t吊管机吊装，管道焊接严格执行《西气东输二线管道工程线路焊接技术规范》Q/SY GJX0110。

B 焊接。焊接前必须对管口预热，预热温度要达到焊接工艺规程规定的数值，管口预热采用外环形火焰加热器加热，以保证管口加热均匀。预热后应清除表面污垢，用数字显示红外线测温仪并在距管口径向100～120 mm处测量，需测量均匀圆周上的8个点。预热完成后应立即进行根焊道的焊接。

C无损检测。管道焊接完毕后按要求进行无损检测。执行《西气东输二线管道工程无损检测规范》。探伤期间要有专人全程监督，确保施工安全，直至人员设备安全撤离。

D防腐补口、补伤 。管道焊口检测合格后，先进行喷砂除锈，质量须达到《涂装前钢管表面锈蚀等级和除锈等级》GB/T8923 中规定的 Sa2.5 级，焊缝处的焊渣、毛刺等应清除干净。在焊口防腐补口后，用电火花检漏仪对管道的外防腐层进行检漏，对存在的漏点及时进行补伤。

2 施工过程安全、质量控制措施

2.1 安全控制措施

施工前对参加施工人员进行安全交底和培训。施工时，施工人员应正确穿戴和使用防护服、安全帽、目镜和工作鞋等劳保用品。现场HSE员做出明显的标识或警示，提醒操作手注意，并有专人指挥操作。严禁超出作业带行驶，防止碰坏作业带外的设施、构筑物。移动设备时操作人员应确认对周围人员设施不会造成危害后方可进行操作，移动前鸣笛警示，并且应随时注意与周围建筑物、电线的安全距离。移动设备与架空输电导线的安全距离如表1所示。在架空电线下方穿行时，挖掘机、吊管机、移动电站的大臂必须尽可能降低，防止因作业带不平造成设备颠簸导致接触、碰挂电线。移动设备在架空电线下方穿行时，严禁指挥人员站在电线正下方指挥，防止电线刮落后发生触电。施工应选择在空气湿度小、晴朗干燥的的天气情况下施工。施工前的测量和竣工测量均选择在晴天或空气湿度小于90%时进行，扶杆人员戴绝缘手套、穿绝缘鞋。对管道工程中造成的土地、植被等原始地貌、地表的破坏，应按设计要求予以恢复[9]。

表1 移动设备和架空输电导线的安全距离Table 1 Mobile devices and the safe distance of overhead transmission conductor

2.2 质量控制措施

严格按照施工图纸施工。严格按照编制的施工方案进行施工。防腐管装卸时使用专用吊具，吊具与管子的接触面应设有保护橡胶板等软质保护层。管子吊装过程中要平稳，轻起轻放，以防止损伤管子或防腐层。组对时应控制错边量、螺旋焊缝或直焊缝错开量以及对口间隙，使其符合规定要求。针对管道焊接的特点，确定管口预热、焊接操作、焊接环境为三个需要重点控制和采取特殊措施的质量控制点。对补口补伤的工序进行分析，确定喷砂除锈、管口加热、热收缩带安装、电火花检漏为四个需要重点控制和采取特殊措施的质量控制点。

2.3 应急措施

一旦发生电线挂落事故后，立即启动《应急预案》。现场负责人迅速联系有关管理部门进行维修；在有关部门确认驾驶员可以安全离开驾驶室以前，驾驶员应留在驾驶室内；在电线和设备接触时，离设备 7 m范围内的人员应双脚并拢朝安全方向蹦跳，到达安全地点；在确认是安全的条件下，驾驶员应尝试把设备向和电线接触的相反方向移开；由于事故周围的地面也可能带电，现场所有人员应该远离起重机或吊管机以及绳索和吊装物；要在现场周围设立警示带、警示牌，专人值守，防止外人误入受伤，直到完全恢复为止。

3 实施应用

利用CPP416机组按照制定的施工方案在该高压线下施工中，严格按照编制的施工方案执行，优质、高效、顺利地完成了该地段高压线穿越施工，取得了良好的效果，同时积累了高压线穿越施工的施工经验，为以后的高压线穿越施工提供了参考。

［1］高建国. 西气东输山区管道施工的管理与实践[J]. 油气储运, 2004, 2: 009.

［2］居风松. 石油化工管道施工要求分析[J]. 中国新技术新产品, 2008 (14): 111-111.

［3］吴亭村, 肖亦海, 吴玉国. 油气管道施工工程的控制与管理[J]. 辽宁化工, 2007, 36(4): 272-275.

［4］王立军, 余志峰, 王鹏. 海底管道施工方法研究[J]. 管道技术与设备, 2010 (3): 43-45.

［5］田艳玲, 尹铁. 国外特殊地形地貌管道施工装备与技术[J]. 油气储运, 2012, 30(12): 889-891.

［6］牟宗浩. 石油天然气管道施工质量管理[J]. 科技资讯, 2007 (27): 249-249.

［7］于亚明. 浅谈石油化工管道施工的质量控制[J]. 中国石油和化工标准与质量, 2013, 5: 224.

［8］张宝强, 江勇, 袁会赞, 等. 国内输油气管道施工装备存在的主要问题[J]. 管道技术与设备, 2011 (4): 35-37.

［9］余尊华, 马志祥. 管道施工企业改革小议——项目法施工[J]. 油气储运, 1992, 4: 015.

Research on No.2 Pipe Line Project Construction of West to East Gas Pipeline Through High-voltage Cable

ZHANG Qiang1, ZHU Yu-ling1, REN Ji-zeng1, ZHOU Ya-ming2, LIU Xin3, SHEN Li-na4
（1. China Petroleum Pipeline Bureau the Fourth Engineering Company，Hebei Langfang 065000，China；2. Liaohe Petroleum Exploration Bureau No.1 Oilfield Construction Engineering Company, Liaoning Panjin 124120, China；3. China Petroleum Pipeline Construction Project Management Department, Beijing 100101, China；4. Institute of Karst Geology, Chinese Academy of Geological Sciences, Guangxi Guilin 541004, China）

How to select the construction way of the second line between GD033- GD034 stakes of eastern 26 blocks of west-east gas crossing 500 kV high-voltage line was discussed. Based on actual situation of the construction site, suitable construction scheme was determined as well as the measures to guarantee the construction quality and safety.

High-voltage cable; Crossing; Construction; Scheme; Pipeline

TE 42

A

1671-0460（2014）12-2696-03

2014-06-29

张强（1976-），男，河北乐亭人，助理工程师，研究方向：从事长距离大口径油气管道工程施工和管道管理方面工作。E-mail：qiangzhang56@126.com。

沈利娜（1982-），女，助理研究员，毕业于中国地质科学院，现从事岩溶生态，环境地质和应用遥感方面工作。E-mail：shenlina@karst.ac.cn。