深淤泥连片鱼塘地段后推漂管管道安装施工方法

李熙岩

中石化江苏油建工程有限公司，江苏扬州225001

深淤泥连片鱼塘地段后推漂管管道安装施工方法

李熙岩

中石化江苏油建工程有限公司，江苏扬州225001

广东天然气管网二期工程线路二标段地处深淤泥连片鱼塘地段，施工难度非常大。文章介绍了此段管道安装施工的主要难点以及承建单位针对此工程采取的五个探索试验和设想。在实际施工中，采取了铺设管道组焊施工平台、利用挖沟机浮舱组合装置进行带水挖沟，以及在连片鱼塘内形成水上推送漂管通道、通过绳索控制管道前端的漂移方向，实现了管道的弹性敷设，圆满完成施工任务。在长距离水网沼泽地带，采用后推漂管弹性敷设管道施工方法在国内尚属首创。

天然气管道；水网地带；后推漂管；弹性敷设；施工方法

1 工程概况

中石化江苏油建工程有限公司承建的广东天然气管网二期工程线路二标段，地处广东珠海市金湾区、斗门区，南北走向，西临南海北部的黄茅海，距离海边约0.5～3 km，北端穿过崖门水道入海口，进入江门市。线路全长30.55 km，设计压力9.2 MPa，采用规格为D 1016 mm×25 mm的X70钢管。地勘报告显示该地区为深淤泥地段，厚度10～50 m。其中有11.34 km是养殖海鱼、海虾等的连片鱼塘。

2 深淤泥地段管道安装施工主要难点

（1）淤泥地段地面无承载力，施工设备一旦进入就会陷入淤泥中。因此地基处理是关键。

（2）本工程采用规格为D 1 016 mm×25 mm钢管，单根钢管长12 m、质量为7.5 t，与国内同样设计参数的长输管道相比，壁厚最大。本工程共需此规格钢管9 000 t，运至深淤泥连片鱼塘作业带难度非常大。

（3）深淤泥地段管道连头困难。

（4）该段管道施工地区属亚热带气候，经常有台风、暴雨、冰雹等强对流天气出现，夏季酷热难当，给现场施工增加了难度。

3 探索试验与设想

淤泥具有软塑性，在外力的作用下，淤泥会流动，甚至可以从低处向高处流动。为此针对淤泥鱼塘段做了进场道路和挖沟的探索试验与设想。

尝试一：在淤泥段用钢板铺成4.5 m宽的钢板路，以便挖沟机运输钢管，在挖沟机行驶的过程中除了地面有点晃动、轻微下沉，钢板出现扭曲变形外，其他无异常。此后项目部在拆船厂购买了160 t长4.5 m、宽1 m以上、厚18 mm的旧船板，为该工程顺利开展打下基础。

尝试二：采用打钢板桩的方法进行深淤泥段管道安装。在管道两侧相距6 m处打两排9 m深钢板桩后，开挖管沟。随着管沟开挖至3 m深，钢板桩上端逐渐向管沟中心倾斜10～15 cm，这是由于钢板桩内外侧淤泥对钢板桩作用力失去平衡所致。其后在钢板桩上端加设横向支撑，继续挖沟，发现钢板桩下端逐渐向沟中心靠拢8～12 cm，很显然这是淤泥的流动性造成的。当沟深挖至4 m以下时，沟底淤泥微微向上升起，这是由于下部的淤泥挤压钢板桩下端向中心靠拢，同时淤泥绕过钢板桩下端，向挖空区域流动；但在钢板桩外侧地面，会有裂缝甚至塌陷出现。虽然如此，钢板桩护沟方法仍不失为管道安装施工的辅助手段。钢板桩施工需要由专业技术公司实施，费用较高，因此只在特殊情况下采用。

尝试三:先期选几个鱼塘抽干水，太阳曝晒使表层硬结，铺设钢板运管进场，沟上焊接、沉管下沟，虽然管道安装取得成功，但下雨后场地一片泥泞，3～5 d才能继续施工，因而施工工期长、费用高、施工效率低。

尝试四：连片鱼塘开挖管沟。首先在鱼塘中选取一地段筑围堰抽干水，开挖管沟，将挖出的淤泥尽可能倒在较远的地方。管沟挖深2 m以上时，周围的淤泥开始向挖点流动，不停开挖管沟，淤泥不停向管沟深处流动。其后，又在满水的鱼塘里直接开挖管沟，管沟成形良好，几天后检查管沟深度，发现仍保持原样。经分析可知：水对管沟淤泥边坡的压力使管沟边坡淤泥保持相对稳定，不会发生流动坍塌。从而得到淤泥段管沟开挖方法的一个重要启示：抽水挖沟沟要塌，带水挖沟沟成形。

设想：在11.34 km连片鱼塘中进行管道安装施工，解决约9 000 t的钢管、4 000多个单块质量为2.5 t的配重块运抵鱼塘并安装到位（每3 m压1个）的难题，水是最大的障碍，设想利用水的浮力，开发挖沟机浮舱组合装置（以下简称水挖机，见图1）成为水上挖沟、回填、吊装配重块等作业施工的利器，并采用后推、漂管等管道安装施工方法。

基于对管道全程地形、地貌、地质情况反复深入的调查分析，结合所做的探索试验与设想，确定了如下的深淤泥连片鱼塘地段管道安装施工方法。

图1 挖沟机浮舱组合装置

4 平台组焊、后推漂管、弹性敷设管道安装施工方法

（1）测量放线时确定管沟中心线，插竹杆为标志。另外经设计部门同意，取消原设计中的冷弯管，改为弹性敷设。

（2）在管道穿过的乡村公路处，填土压实或铺设钢板形成管道组焊和漂管施工平台。11.34 km连片鱼塘，设置组焊和漂管平台6个，其中双向漂管平台1个，单向漂管平台5个，可满足7个漂管段的施工需要，单个最长漂管段为3.871 km。

（3）采用水挖机从平台边缘顺管中心线开挖管沟，将连片鱼塘管沟串起来形成水上漂管通道。搭设钢板桥和木桥，将原有车辆及行人通道连通，既保障通行，又保证管段漂移。

（4）钢管运进平台后，依平台长度进行三接一或六接一预制，焊接、探伤、防腐补口补伤皆合格后，预制管段入水端焊接盲板，盲板上安装沉管用进水阀门和排空阀门。

（5）向漂管发送沟内放置装软土或细沙的垫袋，用于保护钢管防腐层。

（6）用2～3台挖沟机起吊，移动三接一或六接一预制管段至发送沟上形成第一节漂管。

（7）将第二预制管段与已入水段组焊（见图2），检验合格后向水面移动漂送（见图3）。依此往复循环。

（8）在岸上拉拽固定在管道前端的绳索，控制管道漂移方向，实现管道弹性敷设（见图4）。

（9）水挖机将配重块吊到浮舱上，并牵引装载配重块的浮舱沿管道前行，配重块在管道上每隔3 m安装1块（见图5）。

（10）检查管沟深度，深度达不到要求的用水挖机补挖。全部合格后打开阀门进水，管道缓慢下沉到位。

图2 漂管段组焊

图3 挖沟机轻吊行走推管入水

图4 漂管弹性敷设

图5 挖沟机浮舱组合吊装配重块

（11）用水挖机沿管道挖泥回填，管道连头处两侧各留10 m不回填。

（12）管道连头：在管道两侧打9 m钢板桩并加横向支撑，形成钢板墙。若仍达不到连头施工条件，则再打12 m钢板桩形成第二层钢板墙，实现管道连头。全部检查合格后，进行管沟回填。

（13）按标准规定要求实施清管、扫线、测径、试压和扫水作业。

5 深淤泥连片鱼塘地段管道安装施工关键控制点

（1）连头点尽可能选在远离电力、通讯杆塔基础，远离公路路基及村民房屋等构筑物，以防淤泥流动导致构筑物基础塌陷，造成意外事故。

（2）注水沉管时，一端进水，另一端需露出水面以便空气排出。若两端同时进水，空气不易排出，水注不满，会影响沉管。

（3）若连头作业点达不到连头施工条件，则在管道两侧打9 m钢板桩并加横向支撑，形成钢板墙。若条件仍达不到，则打12 m钢板桩形成第二层钢板墙。

（4）本工程管沟开挖将鱼塘、河流、大海连通，浸泡在水中的钢管可能会受到海水侵蚀，因此特别重视施工过程中钢管防腐层的保护，除了强化防腐补口施工质量监控之外，反复多次进行电火花检漏，发现损伤立即修补。

（5）海水不可以用作管道试压。试压前先行清除沉管时管道内注入的海水，泵进淡水后，化验其中氯离子含量，若超标则排水，再注入淡水使其稀释，直至符合规定要求。

6 结束语

中石化江苏油建工程有限公司经过近两年的努力探索实践，圆满完成施工任务。经甲方、监理、质量监督机构检查，工程施工质量合格，施工过程中没有发生任何安全事故。

应用平台组焊、后推漂管、弹性敷设等管道安装施工方法，能有效解决深淤泥连片鱼塘或水网沼泽地段管道安装施工难题。带水挖管沟既保证管沟良好成形，又为顺利漂管，配重块运输、安装提供便利条件。

经过此次安装施工实践，积累了丰富的经验，也明确了改进的方向。今后遇到类似工程，可以采用极少的平台，实施平台大棚内全天候工厂化预制，增大一次漂管长度，减少连头数量，可大幅度提高施工效率，保证焊接质量，降低施工安全风险，节约施工费用。

Method of Back-pushing Floating Pipeline Used in Pipeline Construction in Area with Deep Silt and Connected Fishponds

LiXiyan
Sinopec Petroleum Engineering&Construction Corporation，Yangzhou 225001，China

The second bidding section of Guangdong natural gas network phase-two project is located in the area with deep silt and connected fishponds，where pipeline construction is very difficult.In this paper，main difficult construction matters in this section and five experiments and plan carried out by Sinopec Petroleum Engineering&Construction Corporation are introduced.In the actual construction，the adopted pipeline laying method is as follows:constructing a construction platform for pipe welding，trenching in water with the trenching machine set on a floating raft，forming the waterway in connected fishponds for pipeline back-pushing and pulling pipeline in designated direction with ropes.By means of this method，the pipeline elastic laying is realized successfully.The method of back-pushing floating pipeline is the first domestic application in the area with long-distance water network and swampland.

naturalgas pipleline；water network area；back-pushing floating pipeline；construction method

10.3969/j.issn.1001-2206.2014.04.012

李熙岩（1971-），男，吉林磐石人，高级工程师，1994年毕业于中国石油大学（华东）焊接专业，现从事油田建设工程技术管理工作。

2014-03-21