长输油气管道山区陡坡地段施工技术探析

刘大伟

摘 要：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。

关键词：长输油气管道;山区陡坡;施工技术

前言：

长输油气管道跨越地域广，常常需要穿越戈壁、沙漠、沼泽、高山、冲沟、峡谷、河流等多种复杂地形，其中山区陡坡（坡度大于15°）地段由于纵横坡度大、易受滑坡、塌方、泥石流等地质灾害的威胁，因而成为长输油气管道施工过程中的关键控制难点之一。

1.山地陡坡施工特点

在天然气长输管道施工中，一般会途径多个省份，因此会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。

2.山地陡坡施工流程

2.1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。此外，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。

2.2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。修筑施工便道应尽可能利用原有的道路，并视路况对其进行拓宽、推填、垫平、碾压、加固处理，使其在承载力和宽度方面路面达到平整、坚实、无垮塌隐患，保证达到车辆、机械安全通行的要求。施工便道的宽度应控制在6m以内。应采用修盘山道或沿管道中心线修“之”字形道路的方式减缓坡度，使纵向坡度尽量控制在20°以下，转弯半径不小于18m，以满足钢管设备的运输要求。在有横向坡度的山坡上修筑施工便道时，要符合以下规定：当横向坡度为15-20°时，直接用人工在斜坡上挖土修筑;当横向坡度为20-30°时，采取人工铲土修筑;当横向坡度超过30°时，需修筑挡土墙。在地表松软或易滑坡的地段应打桩加固并用毛石砌筑。

2.3管沟开挖

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。管沟开挖基本要求为开挖好的管沟应保证圆滑过渡，无凸凹和折线，沟壁和沟底应平整，沟内无塌方、无杂物。对石方段的管沟，在安全条件允许时可采用爆破方法开挖，但应充分考虑爆破时对周围环境可能产生的不良影响，严格控制装药量和抛掷方向，采用爆破方法开挖管沟应在布管前进行。石方管沟开挖时，应与施工作业带清理工序一同考虑。由于坡度大的地段在管沟开挖后，土石方不易在管沟一侧堆放，全段管沟土石方如果顺坡滑落则回填量太大，为此应在管沟沿线每隔50m修建一个面积约120m2的临时土石方堆放平台，以减少回填土石方的运输工作量。对于石方地带且管沟坡度较大时，可外运细土或粉碎石方解决细土垫层，细土垫层用编织袋装袋，堆码回填。

2.4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。

2.5防腐补口、补伤

当坡度在15-30°之间时，用防腐车沿管线在山坡上进行喷砂除锈及加热补口。当坡度大于30°时，可用卷扬机牵引防腐车沿管线进行喷砂除锈，加热补口。如陡坡长度小于100m，不能利用牵引防腐车进行防腐补口时，可每隔一根钢管的长度设作业平台，采用人抬便携式喷砂罐沿管道接口进行喷砂除锈及防腐补口。

2.6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。同时应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。

结束语

综上所述，在山区陡坡地形中进行长输油气管道施工具有较高的难度，因此必须正确把握以下三点：首先是要在充分分析施工地段地质条件和地貌特征的基础上，认真进行安全、环境风险评价，通过采取积极措施，化解或减小风险，为施工提供良好的保障;其次是采取“沟下焊接”方式是长输油气管道在山区陡坡地段施工的最佳选择;最后是施工便道与作业带修筑、防腐管運输与摆布、管道组对与焊接是影响管线在陡坡地段施工进度和施工质量的关键控制性环节，需要引起施工单位特别重视。

参考文献

[1]石朝洋，张晓阳，刘相如.长输油气管道山区陡坡地段施工技术的探讨[J].2021（2016-28）：192.

[2]程冠男，史功明.长输油气管道山区陡坡地段施工技术[J].科技尚品，2016（6）：1.

[3]张玉鑫.大管径长输管道陡坡地段施工技术研究[J].长江大学学报（自科版）：上旬，2012，9（8）：2.

[4]田晨.浅谈天然气长输管道山区陡坡地段施工技术[C]//第二届油气田地面工程技术交流大会.2015.F44EEB49-622A-49B8-B6C1-57E34DAA9150