并行大口径管道“V”字型沉管下沟施工方法

王新勇

摘 要：近年来我国为满足功能需求，管道铺设逐步多样化，在管道施工中各种地形的大口径、长距离并排管道下沟是施工的难点，传统施工方式有沟上预制下沟和沟下组对，针对长距离、大口径在平缓平原或水网地段的并行敷设的管道下沟施工，如采取传统下沟方式则严重制约施工进度，且有施工难度大、施工费用高，存在机械事故隐患等缺点。

关键词：油气储运;长输管道;“V”字型;管沟开挖;沉管下沟

选择恰当的施工工艺是降低施工难度、缩短施工周期、降低施工成本的关键。采取沉管下沟的方式解决了并行大口径管道在平缓或水网地段下沟难的问题。

1 “V”字型开挖的特点

“V”字型开挖，顾名思义是指管线挖沟的一种方式，是指管线在地面管道中心线上完成各种工序（管道预制、探伤、防腐、检漏等）后，在管道两侧用挖掘机将管底土方掏空，利用管道的自重进行落入管沟而达到下沟目的一种施工方法，本方法在并行大口径管道下沟主要特点有：

①解决了并行大口径管道平缓或水网段施工设备进场困难的问题;②解决并行大口径并行管道平缓非岩石地段下沟缓慢的问题，提高了下沟施工进度;③解决了传统管道吊装下沟施工外防腐管道易产生外伤的问题，提高了施工质量;④将下沟方式及工序化繁为简，避免重型设备联合下沟大型设备进场施工及施工人员交叉施工产生的施工隐患;⑤避免了使用吊管机下沟过程中占用作业面大，节省了施工空间;⑥施工人员易学投入人员及设备少，起到降本增效的良好效果。

2 “V”字型开挖的工艺原理

本方法原理是：在平缓平原、沙漠或水网的地段，首先完成双管并排（间距0.1-2m）沟上预制，从预制并排管道一端开始，采用两台或多台挖掘机呈“V”字型在管道两侧将管道底部掏空（A区域），待开挖至设计标高后再向预制管道的另一端移动，随着挖掘机不断的向管道另一端移动，管道靠自重自动落到预挖的管沟内，如下图所示。

3 “V”字型开挖的工艺流程及操作要点

3.1 工艺流程

施工准备→管道“V”字型下沟→管沟回填→地貌恢复

其中管道“V”字型下沟按工序包含测量放线及管位调整、管沟开挖、沉管下沟、电火花检漏及防腐补伤等工序。

3.2 施工方法要点

3.2.1 施工准备

①管道组对焊接：按照设计图纸测量放线，在施工作业带内指定位置进行管道布设，按照焊接工艺要求进行组焊施工;②管道检测防腐：按照要求焊接后需进行检测，合格后进行管道防腐;③管道两端封堵：采用定制盲板封堵管道两端，要保证盲板处不漏水;④核查施工准备完成情况：完成测量放线经复查合格;完成管道焊接、无损检测并合格;完成防腐补口、补伤并经检查合格;完成预制管道两端的盲板封堵;⑤大型设备准备：由于大型设备无法进入水网地段，故采用挖掘机进行下沟。

3.2.2 管道“V”字型下沟

3.2.2.1 测量施工及管位调整

按照设计要求进行测量管道设计中心线，将预制管道调整到设计中心位置，避免下沟过程中偏出设计规定范围，利用RTK、全站仪、水准仪等测量仪器对管道埋深进行控制，具体做法如下：

①采用RTK、全站仪、水准仪等对作业带放线，平原段进行沟上管道预制，冲沟段沿测量中线按照图纸进行管沟开挖;②开挖前采用RTK针对设计交付的基准点进行引标高施工，将标高引至作业带旁固定位置，利用全站仪或水准仪进行管道埋深控制。

如测量过程中发现与设计数據有偏差，如管道预制位置偏离、管沟开挖不能满足设计深度等，需及时采取施工措施纠偏。

3.2.2.2 管沟开挖

根据设计图纸及实际地质情况确定管沟开挖深度、放坡系数、设备摆放位置及有效工作区域，对机组全员进行管道下沟全员交底。具体实施是从预制并排管道一端开始，采用两台或多台挖掘机呈倒“V”字型在管道两侧将管道低端掏空，严格按照设计参数挖至标高后再向预制管道的另一端移动，随着挖掘机不断的向管道另一端移动，管道落入预定管沟内，最终经防腐补伤和电火花检漏合格后进行回填。

4 方法应用及意义

本方法在中天合创鄂尔多斯煤炭深加工示范项目厂输水系统线路工程、董家口港--潍坊--鲁中、鲁北输油管道工程管线（一期）线路工程三标段中均应用。

采用“V”字型开挖对于管道下沟具有重要的作用与意义，不仅方便了工程施工，同时提高了工程施工的进度，是低成本、低风险的施工方式。

参考文献：

[1]孟佳，康凯.管道穿越水网地段沉管下沟技术对策研究[J].管道技术与设备，2017（03）.