盾构隧道管道安装施工探讨

侯建忠

摘 要：盾构隧道多次应用在穿越河流设计施工中，其穿越一般采用的是“竖井+平洞+竖井”的方式，盾构隧道管道的安装是整个管道工程的关键节点。本文在对以往隧道管道安装进行总结，结合自身经验基础上进行探讨，希望对此后管道安装提供参考。

关键词：盾构隧道管道安装 隧道内运布管 竖井管道安装

中图分类号：TE8 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）07（c）-0035-02

随着我国石油天然气需求量的急剧增加，长输管道的建设也出现了一个新的高潮，相继有西气东输工程、忠—武输气管道工程、陕西-北京输气管道工程等长距离管道工程的建设。我国地形复杂，盾构隧道多次应用在穿越河流设计施工中，一般采用的是“竖井+平洞+竖井”的方式。管道敷设在隧道一侧，安装完成后用管卡、锚固墩、支架等固定。

1 管道安装施工方案

盾构隧道内的管道安装的难点在于如何进行平洞段的运输以及竖井部分管道的安装。由于竖井直径远小于单根管道的长度，平洞段的运输需要从一侧的竖井将单根管道竖直吊装至隧道底部，通过其他装置将管道调整到水平方向，然后根据单根管的重量、平洞段的长度、隧道空间大小等再确定具体的运输方案。竖井部分管道的安装根据竖井深度、管道重量等，可以采用“预制+整体吊装”的方式或在竖井内搭设脚手架逐根进行安装的方式。

2 施工工艺流程（图1）

3 施工技术要求

3.1 施工准备

（1）根据施工资料以及现场情况，编制专项隧道安装方案，并得到业主、监理的批准。

（2）选派有经验的施工人员，对施工的工机具进行保养维护，完成人员、设备、机具等的报验工作。

（3）完成施工图纸会审工作，编制各个工序的施工作业指导书，作好施工人员技术交底工作。

3.2 通风照明及动力等安装

（1）隧道内的通风、排水、升降梯、通讯等可依托隧道施工单位的资源，如不满足需要，再另行架设。但必须验证其安全可靠性之后，方可使用。

（2）由于隧道内施工时噪音较大，焊接时的设备采用低噪音的固定焊机。动力源自隧道外部接入，敷设在隧道不影响施工的一侧，每间隔一定距离，安装防爆照明灯及配电箱等。

3.3 隧道内运布管

3.3.1 钢管吊装（如图2）

在隧道井口外部，将运管小车固定在管子一端，小车中心距管口约150～200 mm的位置，管卡固定在钢管后端约1/3处。将专用吊钩置于管口，用吊环将钢丝绳和管卡上的吊耳连接。并用短钢丝绳将吊钩与小车相连，防止吊钩脱落。

在竖井底部搭设平台，使平台高度高于平洞100 mm左右，在上方铺设16#槽钢滑道并固定，使滑道平缓过渡，滑道中心间距以运管小车为准。准备就绪后，用吊车将管道竖直吊入井口中，吊装过程中要匀速缓慢，防止吊车的钢丝绳打结。待运管小车车轮与滑道快相接触时，将车轮扶正放入平台上的槽钢滑道中，系上麻绳，用力牵引，同时吊车慢慢放下钢丝绳，逐步使管子从竖直位置向水平位置倾斜，直至水平。

3.3.2 水平运布管

待管子将至水平位置时，将另一小车置于管子中心略向后的位置，慢慢放到水平，安装另一个运管小车，拆除钢丝绳，即可运管。当管子的方向发生变化时，可通过调整前端运管小车的方向进行。精确测量好第一个管端的位置，当到达布管位置处时，用特制的吊管支架和导链将管子拉起，通过调整吊管支架吊点的位置移动到指定位置，拆除小车，即可完成一次运布管。当管道重量较轻，隧道平洞坡度较小时，可以通过人工拉运的方式进行。当管道重量较重，坡度较大时，可以预先铺设锚固件，通过卷扬机进行牵引。

3.4 平洞内组焊

管道组对应在弧形管墩上进行，以防发生滚管。对口应采用外对口器，管口的焊接应遵循焊接工艺规程的要求。

3.5 底部弯头安装

由于竖井直径小，竖井内还有爬梯和排水管，且弯头较长，不能直接进行吊装组对，需要将弯头竖直吊入井底进行调整后，再进行组对安装。

在地面上用管卡卡在弯头中心向上的一侧，使弯头能够从井口中下落，并尽量保证弯头竖直，防止碰撞井壁。当弯头快要降到井底时，利用小车将弯头慢慢放平，然后再通过调整弯头上的倒链长度调整重心，找好对口间隙及错边量，即可进行组焊作业。

3.6 竖井管道安装

竖井管道的安装一般分为“预制+整体吊装”的方式或在竖井内搭设脚手架逐根进行安装的方式。

3.6.1 预制+整体吊装方式

根据竖直直管段的长度在隧道附近进行预制，完成检测及防腐作业，使用2台吊车配合进行吊装。在预制的管段上部安装2个管卡，位置保证钢丝绳露出管口2 m左右，在两钢丝绳露出管口的中间安装一扁担，确保管段竖直。使用大吨位吊车将其吊入井口中，缓慢下落。

待基本快就位时，用另一台吊车吊装吊篮，把施工人员和工机具慢慢吊装至焊口位置，将吊篮上的管卡与管道夹紧，人工缓慢扶正管道，将管口放入事先与弯头夹紧的对口器内，调整对口的间隙垫板，摆动吊车吊臂，调整管子的垂直度，即可组对焊接。

3.6.2 竖井内搭设脚手架

从竖井底部开始，安装脚手架，在焊口及支架位置搭设工作平台，自下而上的进行安装，单管安装与整体吊装方式相同。

3.7 上部弯头

用吊车的大钩和小钩配合进行吊装，使弯头尽量竖直，当上部管口到达隧道的预留洞口时，调整吊钩的高度，摆动吊臂，通过麻绳人工将弯头的一端从预留洞口拉出来，改变吊钩高度，直到对口间隙和竖直度符合要求。

3.8 附件安装

附件安装主要包括管卡、锚固墩、支撑等，水平管卡应在平洞段管道安装时进行，锚固墩应在底部弯头安装完成并采取有效加固措施后进行，竖井内的支撑应在竖直管道安装的同时进行。安装过程中应确保预制件防腐层不受破损，支架滑道应处于中心位置，紧固螺栓力矩要符合设计要求。

参考文献

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