天然气长输管道山地陡坡段施工技术探讨

2021-01-29杨孟国家管网集团西南油气管道有限责任公司贵阳输油气分公司贵州贵阳550000

化工管理 2021年3期

杨孟(国家管网集团西南油气管道有限责任公司贵阳输油气分公司，贵州贵阳 550000)

0 引言

近年来我国天然气长输管道工程发展十分迅速。目前我国已建设完成的天然气长输管道工程有中俄东线、中缅天然气管道、中贵天然气管道等。而由于天然气长输管道工程量较大，施工线路较长，以致于施工建设周期较长及施工现场情况较复杂，尤其是在遇到一些山地陡坡段时，更使得施工变得尤其困难。因此，有必要在掌握天然气长输管道山地陡坡施工特点及流程的基础上，加强施工质量控制，确保施工顺利进行的同时，提升天然气长输管道工程整体的施工质量。

1 天然气长输管道山地陡坡施工特点及流程

1.1 施工特点

在天然气长输管道施工中，一般会途径多个省份，则不可避免会遇到一些山地陡坡段，而山地陡坡段的地质情况较为复杂，坡度相对比较大，以致于实际施工过程中，很容易因为沿坡低段土质疏松、陡峭等因素从而出现坍塌、滑坡等地质灾害，严重影响施工的效率及安全。另外，在实际的天然气长输管道施工中，多数现场施工环境条件都较恶劣，加之管道本身防腐层容易被磨损或扎穿，所以存在许多施工安全隐患。比如在施工过程中，由于陡坡地段较陡峭，施工设备能够回旋、移动的余地较小，且存在许多不确定因素，尤其是在下雨天施工，焊接设备就位、管沟开挖等施工操作异常困难。

1.2 施工技术流程

天然气长输管道山地陡坡施工技术流程具体可见图1，大致经过施工现场勘查、临时施工便道搭建、管沟开挖及布管、焊接施工、管沟回填等五个施工步骤。

(1)施工现场勘查。在天然气长输管道施工中，由于山地陡坡地段的施工难度较大，且地形地势较为复杂，所以在施工之前，应组织相关技术人员进行施工现场勘查，并反复详细进行考察，全面掌握施工现场实际情况，在此基础上制定合理的施工方案和针对性的施工技术方法。与此同时，在确定施工方法时，应充分考虑山地陡坡的坡度、地势地形等。

(2)临时施工便道搭建。在天然气长输管道山地陡坡施工过程中，安全是首要关注的问题，应保证施工过程中施工人员及施工设备的安全，最大限度地降低事故的发生。这就需要在施工前做好测量放线、标高等工作，明确中心线和作业线，并在基础上搭建相应的临时施工便道，目的是针对性地对山地小路拓宽及稳固处理，并设置低缓的坡度，以便施工顺利进行，避免施工过程中出现坍塌、滑坡等地质灾害。对于山地陡坡段的土方开挖，尽量避免破坏原有地貌，应加强支护施工，切不可大范围的开辟施工作业。否则容易引发坍塌、滑落等事故。

(3)管沟开挖及布管。在山地陡坡地段施工过程中，由于其施工环境较复杂，一般不会考虑使用大型机械设备施工，主要是通过管沟开挖，并进行相应的焊接处理来完成施工。而在管沟开挖过程中，应严格按照工程设计方案进行，同时在管道布置时应充分考虑地质情况，根据坡度情况、施工工艺要求等明确布管的顺序，这样才能够有效保证施工的质量。另外，在布管之前，要明确好图纸信息，并在布管后强化固定、防脱落等操作，保证布管的稳定性，同时如果在布管过程中遇到较大的坡度，可以使用滚轮法和溜管法施工。

(4)焊接施工。在天然气管道山地陡坡施工中，焊接施工是重要的步骤，这一环节施工直接影响整体的施工质量。在具体的焊接施工中，应在焊接前将管道中存在的锈蚀、污浊物清理干净，保证焊接面的光滑度和整洁度。同时，要根据管道布置的情况来选择合适的焊接方法，常用的焊接方法有热焊、填充焊接、盖面焊接等，其中热焊及填充焊接需要使用自保护药芯半自动焊接方法，采用焊丝时，要随时清理底层焊接后存留的飞溅物及熔渣等，同时要注意接口处，并注意底层焊缝接头及中层焊缝接头距离不能够低于0.1cm，焊缝的厚度也要控制在0.3～0.5cm之间，保证焊接的质量，因为一旦发生管道漏气现象，就会带来严重的安全事故。另外，还需要加强施工人员的管理，注重焊接人员资质的评审，确保其施工技术满足管道焊接施工的要求，同时在焊接施工完毕后，要及时进行无损检测，及时发现问题。

(5)管沟回填。在进行管沟回填之前，应先做好管道安全质量检验工作，确保质量检验合格后才可进行回填处理。而在回填过程中，如果山地坡度相对较缓，可采取人工回填和翻斗车回填方式施工；如果山地坡度较大，则考虑采取袋装土回填的方式施工，并在回填过程中采取分层夯实的方法夯实回填土。

2 工程实例分析

2.1 工程概况

以2018年中缅天然气管道晴隆改线段为例，其为是典型的山地陡坡施工。改线段位于原中缅管道35#监控阀室和36#监控阀室之间，改线起点在沙子镇香庄村南侧原中缅天然气管道QBC003号桩附近，距35#监控阀室约8.6km，改线终点在沙子镇架粮坡村和坟上村之间原中缅天然气管道QBC027号桩附近，距36#监控阀室约17.2km。迁改段设计输量、设计压力、管径均不变，改线段新增管道0.7km。由于该地段地貌地形起伏较大，且山区沟壑纵横、陡坡地段较短，加之项目所在区域降水较多，很大程度上增加了施工的难度。根据该地区天然气长输管道施工的特点，难以按照平原丘陵段机械化流水线的施工方法施工，加之山区管道施工有特有的施工工艺，所以施工难度大，会严重影响施工效率。为此，在具体的施工过程中，需要注意以下5个方面的施工技术要点。

2.2 施工技术要点

(1)施工现场勘察及测量。由于山区地形较复杂，难以准确找出桩位，所以在测量放线时可借助民用GPS卫星定位仪进行测量，在测量之前将计划测量地段的坐标数据输入，以便进行桩位定位，提升测量的效率。同时，考虑岩石地段放线时不能打桩，可使用红色喷漆在每20m作用在突出、醒目空旷的岩石表面标记，而对于转角桩的布置，可在周围醒目的位置栓桩，以便进行原桩位的校核。另外，栓桩位置应控制距离管道中心线5m以上，这样在爆破管沟时可以有效避免其遭受破坏；

(2)临时施工便道搭建。在横坡上搭建施工便道，并沿着横坡敷设管道。考虑在管道敷设时可能会因为横坡造成滚管及施工设备损坏，所以在修筑道路时应保证施工人员及设备的安全，且应避免在8°以上的横坡设置道路，必要的情况下可在填方坡脚处修筑挡土墙进行护坡。而对于纵坡上的施工便道搭建，应采用挖高填低的方法施工，必要情况可在较低侧修筑挡土墙护坡；

(3)管沟开挖及布管。在管沟开挖时，根据土质情况确定管沟上口宽度，管沟上口及管沟深度变化会对施工安全造成影响。根据该工程的施工现场情况，具体的布管施工作业带布置情况可见图2，沿着山脚或山腰横向敷设，因为这样的敷设方式施工作业宽度较小，且在管沟开挖时刻将土方堆放在山体外侧，以便在实际施工中施工设备顺利前进，也便于外侧袋装土垒墙施工，从而保护施工环节及避免水土流失；

(4)焊接施工。在管道焊接过程中，要确保管子的稳定性，避免出现管道左右晃动的情况，这样容易降低管道焊接的质量。在具体的焊接过程中，可采用对口器进行组队焊接，且在焊接完成50%以上才可将外对口器撤出。另外，在焊接过程中，应充分考虑直管与弯头、弯管螺旋缝错开等问题。在组装至水平转角处时，应先预制水平弯头及管道的焊口，避免出现管道悬空的情况，继而保证管道施工质量(见图3)；

图2 布管施工作业带

图3 弯管水平转角处施工

(5)管沟回填。在回填之前，先将阴极保护测试线焊好，然后引出待管沟回填时可配合安装测试桩。对于管道穿过地下电缆或其他构筑物，应做好保护工作。如果回填之前管沟内有积水，则要将水彻底排出后才可回填。同时在石方、砾石段，应对管沟开挖质量进行验收，待验收合格后用细土垫层回填，回填的厚度在300mm，并充分压实。另外，在管沟回填后，一般回填土自然沉降为30天后较适宜，同时在沼泽地段及地下水位较高地段，在自然沉降7天后，使用雷达巡管仪或地面音频检漏仪对管道防腐层进行检测，确保其符合设计标准。