石油建设工程无土化施工探索

杨宏伟

（西南油气田分公司川中油气矿，四川 遂宁 629000）

1 国内石化企业无土化施工的现状及项目概述

目前，国内石油化工企业逐渐重视无土化施工技术并已在多个项目中进行探索和应用，如中化泉州乙烯项目、古雷炼化项目、四川石化炼化一体化工程65万t/a对二甲苯芳烃联合装置项目、镇海炼化制氢原料结构调整项目、中科炼化420万t/a催化装置项目等。石化项目应用的范围主要集中在厂内工艺装置区，具体做法是优先对工艺装置区埋地管、电缆进行施工，尽可能提前进行土石方回填和地面硬化施工，减少裸土施工时间，为后续地面工艺安装工程施工提供有利条件。

但是，在全国范围内大型石油化工项目较少，采取了无土化施工技术有示范效应建设项目更少。虽然不少石油建设工程对无土化施工技术有着不同程度的应用，但因各个项目应用无土化施工技术客观条件不同，做法差异较大。总体上，国内油气田地面工程中应用无土化施工技术仍处于尝试阶段，需要进一步总结经验，进一步推广有益做法。

安岳气田高石梯—磨溪区块灯四气藏二期开发地面工程安岳净化厂是中国石油投资建设的天然气净化厂，该厂占地14.67hm2，建设内容为两列处理量600万m3/d（日处理量1200万m3/d）的天然气净化装置及其配套设施。该厂存在投资大、占地面积大、设备设施多、工艺安装复杂、施工专业多、建设工期短等特点，对项目综合管理能力提出了非常高的要求。净化厂的建设单位在总结建设龙王庙60亿天然气净化厂的项目管理经验基础上，针对建厂期间高温多雨、场地泥泞、人员行走不便、运输车辆频繁打滑、吊车站位地基处理不便等痛点，首次在天然气净化厂建设项目中应用无土化施工技术，取得了良好的效果。

2 开展无土化施工的优势

在高磨二期安岳净化厂建设实践中，无土化施工存在以下优势：

（1）可以充分利用硬化场地作为施工期间加工场，减少临时设施费用。高磨二期净化厂建设期间利用总图设计硫磺堆场大的特点，先行将该区域进行地面硬化逾3000m2，用于施工期间材料存放和加工，减少了新设加工场地硬化投入，提高了施工企业经济和社会效益。

（2）保证车辆雨天通行畅通，提高了交通效率。施工单位入场后，首先对场地内全部4KM道路进行硬化，完成了沥青路面级配碎石和混凝土垫层施工。无论晴天、雨天，车辆均可自由通行，使施工进度不因雨天停滞，为不间断施工和工期控制提供了有力的保障。

（3）通过大面积场地硬化，减少了场地裸土和扬尘。天然气净化厂在大面积工艺安装施工前就已经对80%以上的施工区域进行了场地硬化，极大地减少了施工场地裸土和扬尘，保证了施工场地清洁。

（4）减少吊装机具站位地基处理工程量。净化厂内吊装作业非常频繁，施工高峰时期有数十台吊车在场地内同时作业。场地内道路硬化后，工艺安装施工吊装机具可就近占用硬化道路作为吊车架设场地，便于生产设备安装和材料转运作业快速进行。提前对场地进行硬化，可免去绝大部分作业区域吊装机具站位地基的处理工程量，节约了施工措施费用。

（5）减少了安全风险。由于厂内地下坑池众多，厂内实行无土化施工后，施工人员、车辆行走路面路况较好，可有效避免人员滑倒、车辆打滑失控的风险，特别是在夜间、雨天施工时安全风险防控效果显著。

（6）提高了现场施工效率。厂内道路硬化后，施工车辆通行效率、材料转运效率都得到明显提高。同时，雨天、夜间施工和行车的不利因素减少，还增加了有效作业时间。

3 无土化施工的主要特点与做法

无土化施工可分为厂内道路硬化施工和工艺装置区硬化施工两个方面。对于像天然气净化厂体量的项目来说，厂内道路的硬化施工是无土化施工的重点，其实施效果和可操作性也最高。

厂内道路应用无土化施工前，应注意以下事项：（1）厂区总图各专业设计已完善。设计道路定位准确，雨、污水管网定位及标高已通过审查，便于提前埋设穿越道路的各类雨、污水管线或者提前施工用于后期埋管的涵洞或套管，减少后期施工过程中管网漏设或埋设错误导致的重复开挖。（2）规划道路下方无复杂管网且道路未在深基坑放坡范围内。道路下方若管网复杂或施工工艺复杂，施工时间过长，无法有效节约时间。道路在深基坑放坡范围内将导致道路因深基坑施工而中断，影响道路的使用。（3）道路路基压实质量较好，可有效抵抗施工期间重型车辆载荷，否则造成大面积路面损坏，无法改建为正式道路，造成浪费。

厂内道路无土化施工的流程：总图完成设计和设计审查→复核穿路埋地管网设计→完成穿路埋地管网施工或相关套管预埋→路基垫层施工→路基硬化→施工期间使用路基→路基硬化开裂处修补→路基硬化面清理→沥青路面施工。上述施工流程相对于传统的工序安排，将总图的沥青路面基层、路基等提前进行施工。同时，厂内沥青路的设计要将常规的水泥稳定层调整为混凝土层，施工时提前对混凝土层进行施工，以满足施工期间道路使用。沥青面层在厂内施工收尾阶段施工，以避免施工期间损坏。

工艺装置区应用无土化施工前，应注意以下事项：（1）设计深度满足施工进度要求，设计已完成审查批准程序，尽可能减少变更导致的返工工程量。（2）设计应优先采用地面布管、地面橇装模组化流程、架空管廊带、埋地管廊沟的设计方式，减少埋地管线或者集中布置埋地管线，以尽快完成地面硬化施工，为后续工作创造有利条件。

工艺装置区无土化施工的流程：工艺完成设计和设计审查→复核埋地管网、管沟定位及标高设计→完成埋地管网及管沟施工→地面垫层施工→地面硬化→施工期间使用硬化地面→地面铺装。由于工艺装置区埋地管网及管沟施工工程量相对较大，无法采用重型压路机进行压实，为避免地面沉陷，应优先采用钢筋混凝土作为地面基层。

4 无土化施工效益分析

无土化施工技术核心内容是对设计内容和施工工序进行优化，可在不增加施工投入的前提下，节约临时设施费用、文明施工费用、安全措施费用，经济效益明显。同时，通过采取无土化施工措施，可有效提高施工现场安全文明施工管理和环境保护管理水平，提升施工现场和施工企业形象，社会效益明显。不仅如此，无土化施工还可提高施工效率，减少不利天气对施工的影响，为施工进度管理提供有力支撑。

5 无土化施工中发现的问题和改进措施

在高磨二期净化厂施工过程中发现多处问题，需在后续油气田建设项目中进行持续改进。

（1）道路雨水井设计在路基内侧边。由于路基施工时间过短，路基下方埋地雨水井无法按正常工序施工，不得不在雨水井处的路基预留硬化缺口，导致雨水井处路面不完整，影响通行效率。同时，后续雨水井施工过程会引起雨水井周边压实路基松动，不利于路基质量控制。建议后续项目将雨水井改至路基外侧，采用侧向雨水口，将雨水井设在路外绿化中，以利于路基质量的保证。

（2）设计深度不足，出现设计变更增加穿路埋地管线的情况，已成形硬化路基需再次破除开挖返工。建议加强设计质量管理工作，避免因设计变更导致返工。

（3）原设计道路平交路口未考虑施工期间超长、超大车辆转弯通行需求，平交路口设计转弯半径不足。净化厂施工期间不得不对平交路口进行加宽，导致平交路口处硬化路基施工缝留设不规范。建议在设计厂内永久道路时，同时考虑施工期间超长、超大车辆转弯通行需要。

（4）施工车辆带泥上路，导致雨天混凝土硬化路面带泥湿滑。建议定期对路面车辆带入的污泥采用刮板等方式进行清理，同时在厂区出入口设置车辆冲洗设施，防止带泥出厂。

（5）道路路基施工提前后，减少了填方区沉降时间，增加了路面面层修复难度。建议提高路基回填压实质量，并在施工期间进行沉降观测，对路面开裂严重或确有质量问题的路面进行维修。

6 无土化施工的应用前景

无土化施工技术投入少、效益高，有巨大的应用空间。除类似于净化厂的大型建设项目外，油气田地面工程的其他项目也可采用该方法提升建设项目的管理水平。在安岳净化厂的配套工程综合公寓项目中，建设单位进一步对无土化施工做法进行了应用，通过优化工序，提前完成了施工现场正式围墙结构、正式道路硬化路基、球场基础，并将其作为或代替施工临时围墙、临时施工道路、临时施工加工场地，不仅节约了大量临时设施费用，还提前完成部分分部工程，节约了工期，综合效益较高。

同时，无土化施工技术仅对施工工序和设计方案进行调整优化，思路简单，可操作性强。通过无土化施工技术的应用，可进一步培养设计与施工人员的创新思维，将设计与施工紧密联系起来，实现密切配合，将进一步拓宽思路、节约资源、增加效益。

由于无土化施工技术的良好效益，该技术已逐步在油气田地面建设项目中应用起来，呈逐年增多的趋势，具有无土化施工管理思维的工程技术人员也越来越多。相信凭借无土化施工技术的高可操作性、高效益、低成本的特性，该技术将具有巨大的应用前景。

7 结束语

通过高磨二期净化厂无土化施工探索，在不增加成本的前提下，通过优化施工工序，极大地提升了现场文明施工形象，保证现场整洁有序，为后续设备、工艺管线等的安装质量和进度创造了有利条件，对安全、质量、进度管控也起到了促进作用。希望在后续项目中相关做法得到进一步应用和改进。