油气长输管道顶管穿越施工技术要点探析

煤炭工业合肥设计研究院有限责任公司

在全面分析管道施工要点的前提下，合理应用顶管穿越技术，来穿越一些短距离障碍，譬如小型河流，基于此，除了可以确保管道施工质量，更为重要的是，能够获得良好的管道施工效果。

一、长输管道顶管穿越施工技术

（一）安装顶管设备

在安装顶管设备的时候，应该保证导管额坡度与从坡度相一致，要应用型钢结构的顶管使两个导轨互相平行，并且等高以及顺直。在安装的时候尽量不要出现偏差，顶管的安装偏差可以在1mm以内，轴线的偏差可以控制在3mm内，顶面高层的偏差可以控制在3mm上下。在安装时应该及时进行检查，检查安装得是否稳定，是否存在误差，如果发现问题要及时地进行解决。比如说天然气管道的安装需要指导它的出应力和水力大小，在实践时应该多加以注重管线的穿越不良等问题，要及时发现施工时所出现的问题并进行处理，以保证施工质量水平的提高。

（二）千斤顶油泵安装

使用千斤顶的时候，必须将它稳固在支架上，让它和管线的中心垂直，然后在管线的中心建立一个垂直线，检查一下千斤顶与垂直线是否对称，要确保千斤顶的轴线和管道的轴线放在相同的地方。然后在按照要求来安装油泵，在顶管作业的时候，油泵和千斤顶要相互迎合，在安装完成之后要及时的进行试用，需要观察一下油泵的运行速度，在根据油泵所在的位置来进行调整油泵速度。在进行顶进作业时，如果油压不稳，应当及时停止作业，并找出问题的所在，然后处理好之后再进行顶进。

（三）丁铁使用与安装

在丁铁安装时，应该先要确保轴线和管线是相互平行的状态。在丁铁和丁铁之间，轴线和顶管以及丁铁之间不要放任何杂物。在进行顶进作业时，丁铁的上面还有后侧方不要留有工作人员，除此之外，还要对顶进情况进行观察，如果顶力高于管结的抗压强度，可以使用缓冲的材料来进行维护，同时将U型丁铁安在管端。

（四）主管道穿越施工

穿越管道检查完成之后，需要对管道长度进行测量，之后通过对挖掘机的使用，来挖掘穿越管道，有效连接主管道与挖掘坑，并且要确保管沟的标底应低于套管底部的标高，这样准备好之后才能有利于后面穿越、连接工作的开展。在实施穿越管道作业之前，应该先清理一下套管中的垃圾，还要在管道穿越之前安上一个塑料滑块，然后运用焊接的方式，把托管头置于主管道之前，接收坑的一端再挂上低锚，并设置上卷场机。我们可以应用吊管机将塑料滑块安在沟底，然后使用钢丝进行处理，使它带动主管的穿越作业，然后放到特定的位置，弄掉托管头。在实施穿越主管线作业的时候，要一点点地将它放入到指定的套管中，再把拖头弄下，然后再使用摇表进行全面的检查，如果检查出不符合设计的要求，需要先将管线移出，处理好之后才能将它再次放入其中。在检查通过之后，就可以使用胶皮将它进行封堵，还可以使用水泥浆封堵住管口，它的外面再使用混凝土进行处理。

二、油气长输管道顶管穿越施工技术要点

（一）顶管穿越施工

在实施顶管作业时，需要先把千斤顶处理一下。需要先将千斤顶固定好，还要让千斤顶和轴线的中心位置一致，可以将它的作用点视为管道中心的垂直线。在此还要确认好千斤顶的位置是否一致，还要确认轴线和管道中心线是对称，油泵的组装和应用还要符合具体实际情况的需求。在实际作业时，要根据当地的实际情况来选择合适的顶管方式。其中有千斤顶的顶管法以及水平螺旋钻机的顶管法。千斤顶的顶管法就是把千斤顶作为原动力的一种方法。然而水平螺旋钻的机顶管法却是使用水平螺旋钻机钻进的方法。在进行实际作业时，需要使用全站仪等设备先进行测量，然后再结合工程的设计进行控制桩位。操作坑的位置一般选择放在指定套管外侧边上，然后再平方在道路的两侧来进行作业。接收坑的挖掘一般和操作坑的挖掘方式是一样的，都需要先做好测量、放线等基本工作，接收坑的也一般选择放在指定套管的外侧，一般都是呈矩形分布着，挖坑的尺寸一般是4平方米，坑底挖设的位置还需要根据埋设的深度来进行确定。在进行穿越钻孔作业时，每根套管的位置摆放应该确保准确没有失误，同时混凝土套管的长度还要与钻杆的长度一样长，钻孔在钻到1.5米的时候需要对钻孔的位置进行一下确认，检查一下钻的方向是否垂直和偏离路线。如果存在偏离就要及时地改变钻机的方向。在进行管套密封作业时，混凝土套管的接缝处应该涂刷上石油沥青，使用麻絮的作业方法，此外还要保证套管里面下部60度方向的位置没有拉近，从而确保施工作业的顺利开展。

（二）顶管工程计算

顶管工程的计算一般会使用两种方法，一种是卸荷拱法，另一种是无卸荷拱法。在进行隧道工程的时候，比较适合使用卸荷拱法。卸荷拱法是在原状土的顶管上，将覆土作用在管道的垂直土上来进行荷载，从而算出土层内的自然卸荷拱荷载，依照拱轴原理，卸荷拱上肯定会生成抛物线：γ=h1/a2

1X2，然后再计算出卸荷拱的高度：h1=a1fk，其中fk代表的是土壤的坚实程度，a1代表的是意义，然后再计算出土荷载的过程，其中fk应该大于或者等于0.6，并且顶管的覆土深度H应该高于2h1，在实际操作的时候，我们可以得出H可以适当地降低，但是不能高于1.3h1，这时管道的垂直土荷载就需要依照顶高来算出土柱，其中不需要考虑地面的活荷载：Gy=γsh1D0，其中γs代表的是土的单位容量，D0代表的是管道的外直径。顶管在砂石以及卵石的土层中或者河底的软土层中时，是不能够产生卸荷拱的。在顶管低于地下水位的时候，是需要适当地减少地下的水量的。如果地下的水位很高，就会产生流沙，包括粉砂和细砂等。水位应该保持在顶坑坑底100厘米左右，因此应该尽量不要在雨季进行施工作业，在顶管以上是水饱和的情况下，卸荷拱是没有办法产生的。

三、结论

油气的长输管道工程是需要多种技术相结合的才能完成的作业，在管道的施工作业进行时，有关的工作人员应该依照施工的要求，将施工现场的地质遗迹水文等情况进行检查，还需要因地适宜的选择施工时所需的技术与设备，从而确保管道施工工程的质量，降低施工难度，避免一些可能会发生的施工事故。