某长输管道穿越广西山区性河流方案

2021-08-06赵习吉中海工程建设总局有限公司

珠江水运 2021年13期

赵习吉中海工程建设总局有限公司

近年来，我国的输气管道工程项目数量日渐增多，规模逐步扩大，此类型项目的实施实现了天然气资源的有效利用，在很多领域里，都实现了传统能源向天然气资源的转变，这是符合清洁性与环保性的要求。但因为输气管道工程建设时需跨越多个地段，如常常需跨越河流、山川等，因此，很多的输气管道工程中，穿越施工已然成为了施工的重点。如果穿越施工存在技术应用不当的问题，势必引起严重的工程事故。因此，工程企业在开展输气管道穿越施工时，应加强对施工工艺和技术的科学应用。

1.工程概况

此工程地处广西来宾市兴宾区，涉及了穿越施工，穿越段起点和中点分别为大高龙村、北岸毛塘村，穿越段接点间水平长度和管线实长分别为312.69m、338.55m。此穿越工程实施中，采用的是水下开挖穿越红水河的施工方式。

2.穿越施工方案

根据该输气管道工程的穿越段施工情况，结合对现场情况的全面调查，最终的施工流程如图1所示。

3.穿越段管道施工技术要点

3.1 测量放线

此输气管道工程建设中，为保障穿越段施工作业的顺利实施，首先应进行测量放线，专业的测量人员在现场的测量放线工作中，结合所提供的控制点和架设的GPS基站，建设完整的测量网系统，在此测量过程中确定关于此输气管道工程中的管线沟槽轴线、边线，并根据有关的测量结果，科学设置对照定位桩，以及在岸边相应位置进行临时水准点的布设，并在水中设立水标刻度塔尺。

岸坡根据基底外边线每边加工作面500 mm 来定出沟槽开挖下口线。对于岩石部分，按照1:1放坡开挖线，以二次放坡加中间平台宽度、基底工作面宽度的方式精确放出沟槽开挖上口线，以土层开挖边线1:3 放坡开挖到深基坑的中部位置，最后以开挖边线1:1放坡开挖到设计标高。整个的开挖作业实施中，必须要严格根据现场条件来保障开挖上口线的精准定位，并根据定位结果撒灰线来标记出开挖边线和边坡位置。

3.2 穿越段管道预制、试压

结合对该输气管道工程穿越段现场情况的分析，在地理位置、地形地质和水文等全面调查的基础上，穿越段管道施工作业中，首先应进行管道的预制，结合施工区域情形，管道预制在上游大村码头实施，分两段预制并漂管。管道预制包含了清口组对、管道焊接、焊缝检验、单体试压、防腐补口等环节。

3.3 水下钻孔爆破、清渣、沟槽成型

钻爆船的移船定位采用水上测量定位方法、利用抛设的锚缆控制船位。在施工水域抛设主锚缆及八字锚缆，主锚缆用以控制船体上、下移位，八字锚缆（或横锚缆）控制船体左、右移位。水下爆破施工采用水下钻孔爆破方法。钻爆船以CQ100钻机水下钻孔爆破，抓斗船清渣；施工展开采用分断面、分带爆破的方式，梅花型布孔。爆破施工采用非电导爆管起爆系统，电力引爆方式。8#工业电雷管作击发元件，非电导爆管雷管作传爆体，引爆主炸药。抓斗船在施工中采用锚缆控制平面位置，在施工水域抓斗船抛设主锚缆及八字锚缆，由于主锚缆用以控制船体上、下移位，八字锚缆（或横锚缆）控制船体左、右移位，所以锚位必须设浮标标志。抓斗船采用分层施工方法,根据抓斗一次清挖厚度和岩层厚度，分多层开挖，施工时边开挖边探测挖后水深，根据检测结果调整移位落尺、落斗深度，并采用测深仪进行测量，直至达到设计要求。

3.4 水下管线漂管就位

因为在此穿越段管道施工作业中，采用的是水下管线漂管就位的方式，在计划管线下管之前，首先应由当地海事部门发出通告，通知在管线浮运下沉的过程中，严禁任何船舶在周边海域通行。管线运输到指定现场以后，施工人员要对管道的全部质量和性能加以检验，确保满足开展分段漂管的施工要求。根据航道现状，河底段管线分为大致相等的3个分段(包含中间及接岸共四个弯头)，在迁江大村码头焊接好分段管线,检测试压合格后分别吊装在浮筒上加以固定,按每12米管线设两组浮筒，管线封口后在漂流过程中始终漂浮在河面，实现分次漂管。

3.5 管线拼接、下潜就位

管线下水漂流到施工位置后进行横江操作，先利用2艘牵引船牵引管线头、尾，缓慢浮运,并用2艘辅助船在下游保护管线，确保及时校正管道弯曲度，防止管段变形过大造成损伤。在管线全部运至管线沟槽中心线就位后，采用浮箱作为水上的对接平台，利用浮箱的浮托力的作用实现把管线在水上对接、焊接的工作。成形管线包括南岸出水段约25米、中间段约196米、北岸出水段约25米三部分。管线全部接完和各吊装船抛锚全部固定稳住整管后，把整管吊高出水面，管的外壁包一层橡胶板保护垫层，然后按设计要求安装铸铁配重块，并用螺栓固定。下潜动作以水下沟槽中心线的正上方76米直线段管线开始，两边上坡段和接岸出水段随之下沉，并且自下游往上游方向翻转。因岸坡已经预留足够宽度、深度、高度空间，最终接岸出水段翻转入沟槽，水下直线段和两边上坡段也下沉进入水下沟槽。下潜时首先在布管船船头用吊杆吊着管线，在船尾设立固定装置（含固定滑轮），然后把角度牵引缆的一段固定在船尾的固定装置上，另一端固定在管线上，每次沉管0.5m后暂停，通过仪器检测管线是否偏离沟槽，并适当调整角度牵引缆，让管线可以正确地下潜到管线沟槽。管线翻转下沉至距离设计槽底小于0.5m的位置时，用全站仪及水下定位系统检查管线各吊点的平面位置是否与设计沟槽轴线相一致，若不一致，要进行必要的调整，使之符合要求，直至准确无误后，管线下沉完成。

3.6 稳管与沟槽回填

管线下沉到位后，应立即进行稳管，即进行水下马鞍压块回填，待马鞍压块安装后进行袋装混凝土、片石回填稳管。马鞍型压块稳管安装时采用浮吊船进行吊装，吊装时起重船舶和潜水员配合进行水下安装。安装过程中，船上指挥人员要随时与水下潜水员联系，指挥潜水员在水下配合，避免预制块碰伤管线。马鞍块沿着管线轴线连续摆放，要求水下连接紧密，摆放位置准确牢固。袋装混凝土在搅拌船现场搅拌，并装入土工袋中，由船上的吊机和网袋放入水下。由潜水员根据管线沟槽与管线的安放情况，以管线边缘开始码放至沟槽边缘为一层，管线两边袋装混凝土回填到设计高程要求。

天然级配砂砾石由运输船运入施工现场回填，指挥抓斗船投放沟槽。回填的砂砾石应比设计的整平顶面高度稍高，然后，由潜水员潜入河底推动刮尺沿着沟槽中心线前进，将高出部分刮平。较低部分则由潜水员指挥，再通过抓斗送砂砾石到指定位置，直至达到设计及规范的要求。最后用大片石回填压顶，由船上长臂反铲挖机进行抛填并进行平整处理。在回填过程中要经常对抛填断面进行测量控制,保持抛填后恢复至原始河床高程。