大管径长输管道陡坡地段施工技术研究

张玉鑫 (大庆油田工程建设有限公司油建二公司，黑龙江 大庆 163453)

大管径长输管道陡坡地段施工技术研究

张玉鑫 (大庆油田工程建设有限公司油建二公司，黑龙江 大庆 163453)

川气东送管道施工途径鄂西山区，沿途地形高差悬殊，地貌比较复杂。为克服山区陡坡地段管道施工困难，研究并实施了川气东送管道施工的具体施工方案。实践表明，大管径长输管道陡坡地段施工技术不仅保证了施工安全和施工的质量，提高了工效，还减小了管道施工对周围环境的破坏，可以为今后陡坡地段管道施工提供参考。

长输管道；陡坡施工；运管小车

1 工程概况

川气东送管道工程西起川东北普光首站，东至上海末站，是继西气东输管线之后又一条贯穿我国东西部地区的管道大动脉。该工程途径鄂西山区，海拔多在1000～1500m，山地高低起伏大,山体陡峭，地形复杂多变。由于山区陡坡地段坡度大，大型施工机具、设备无法沿施工作业带进行管线运输，导致管沟开挖、布管、焊接施工等工序施工难度较大。

2 施工程序

2.1测量放线

根据线路转角控制桩，采用基站式GPS进行测量放线工作，测定管道中心线，并在控制桩上标明里程、标高等数据，同时放出作业带占地边界线并撒白灰线。

2.2修筑施工通道

图1 运管小车图

由于山区地段地形复杂、山体陡峭，管线施工中施工通道无法畅通。为便于施工机具、设备及管线顺利进场，需要修建一条施工通道(一般宽4m)。首先平整路面，然后再路面上铺垫山皮石，铺垫厚度根据路面情况确定，分层夯实，并用挖掘机反复碾压。

2.3制作布管小车

陡坡地段施工，因山体坡度较大，吊管设备无法沿施工作业带进行进布管作业。为保证施工，需要制作运管小车(见图1)。

2.4制作临时支撑架

图2 临时支撑架图

在陡坡较长区段，为防止钢丝绳牵引过程中刮碰管线和损伤防腐层，应在管沟上方每隔40m设置一个长度为12m、∅108×10mm的临时支撑架，并配置一套定滑轮(见图2)。

2.5选择卷扬机

1)钢管自重计算 工程施工采用∅1016×16mm直缝钢管，每根钢管的长度按照12m计算。每根钢管自重G1=材料密度×每米套管体积=12m×7.8×103kg/m3×3.14×(1.016-0.016)m×0.016m=4.7×103(kg)。

2)卷扬机牵引力计算 卷扬机牵引力G2=G1×sinα×μ×g=4.7×103×sin60°×1.732×9.8=7.82×104N(α为山体的角度，按60°计算；μ为摩擦系数，取值为1.732；g为重力加速度)。

由于施工中配置2套定滑轮，分解后的牵引力为7.82×104N/4=1.95×104N，因此选用5t卷扬机能够满足施工需求。

2.6开挖管沟

图3 施工剖面图

由于坡度较大，大型施工机具无法在作业带上行驶，管沟开挖采用爆破+人工清理的方式开挖管沟，为了防止爆破石方滚落坡脚，爆破方向为自上而下进行。人工将地表土方装入编制袋，码砌至施工作业带外侧，石方放置在施工平台内侧(见图3)。

2.7布管和组对

图4 布管施工图

卷扬机牵引运管小车进行布管施工(见图4)。将管道用2台单斗挖掘机从堆管场吊运、放置在布管小车上，利用小车上的倒链等装置将钢管捆绑牢固。利用设置在坡顶卷扬机牵引运管小车在沟内从坡下向坡上运送管道，然后采取组焊方式进行焊接。此外，管道组对采用外对口器，利用“三步撘”倒链进行找正[1]。

2.8管道焊接和除锈

管道焊接采用手工电弧焊+药芯焊丝半自动下向焊，选用E6010纤维素下向焊条打底和E71T8-Ni1药芯焊丝填充盖面[2]。所有环形焊缝均须通过X射线检测。

采用2种方法进行管道除锈：陡坡地段长度较长时，制作轻型喷砂罐，利用轻便可回收喷砂除锈设备进行；陡坡地段长度较短时，加长送风管，将压缩空气引到管口处进行喷砂作业。

3 结 语

通过对陡坡地段管道施工实施技术改造方案，有效解决了山区地段管沟开挖、管线布管和焊接以及防腐等工序的施工难题，大大提高了施工进度，可以在同类工程施工中推广应用。

[1]GB50369-2007，油气长输管道施工及验收规范[S].

[2]SY4013-1995，钢质管道焊接及验收[S].

10.3969/j.issn.1673-1409(N).2012.08.049

TU751

A

1673-1409(2012)08-N150-02

2012-05-12

张玉鑫(1979-)，男，2002年大学毕业，工程师，现主要从事基建工程设计与管理方面的研究工作。

[编辑] 李启栋