港清复线（第二标段）输气管道工程河心滩地施工技术 4页

维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com3O卷3期2008年6，JVl01．3ONo．3Jun．2008港清复线(第二标段)输气管道工程河心滩地施工技术余志郑庆华黄怀英(河北华北石油工程建设有限公司，河北任丘062552)摘要在长输管道的敷设安装过程中，管道不可避免的经过各种不同地形地貌，给管道施工带来许多意想不到的困难。文章针对“2004年～2005年大港向北京输气应急供气工程”大港一永清段施工中，独流减河河心滩地的特殊地形，谈谈大口径输气管线在河心滩地实际施工中遇到的困难和采用的解决方法。关键词长输管道河心滩地施工技术中图分类号TU74文献标识码B文章编号1672—9323(2008)03=0030一O11前言由于管道在河心滩地施工，且业主工期要求紧张，港清复线输气管道工程是2004年至2005年大港向施工环境的制约是影响施工的主要因素。根据河心滩北京输气的应急供气工程。港清复线输气管道工程第地地貌的不同，分为断续水面地貌和连续水面地貌。二标段，线路起自气30桩，终止于小卞庄分输站，该(1)在断续水面地貌区内，作业带内淤泥多、地基段线路水平长度15．896km，线路大部分沿独流减河窄软，积水塘和水渠零星分布，运管、布管是难点。为河道河心滩地敷设，直达西青区南河镇小卞庄分输站。此，我们采用了宽履带挖掘机和自行改制的履带式背该段管线位于天津市静海县及西青区境内，输气管机的方法，将管道逐根运送至施工作业带内。在运管道选用管径为中711，设计压力IOMPa，材质I415，布管过程中根据水塘、水渠、软地基等地形的不同特全线根据地区类别不同，采用壁厚14．3ram的螺旋缝点，采用相应的施工作业带处理方式，包括：铺垫竹篱埋弧焊钢管(河心滩地施工用)和壁厚18ram的直缝笆和苇席、填充三合土、安装砼倒流管、架设简易钢埋弧焊接钢管(陆地施工用)。桥、铺设钢模板便道。这些方式在实际施工过程中都2工程特点取得了很好的效果。2．1现场情况(2)在连续水面地貌区内，浅水区可以按照在断续港清复线第二标段管道约l3．642km在独流减河水面地貌区内的施工方法施工；深水区我们考虑了两河心滩地敷设，是该标段施工的难点和重点，全段分种施工方案：一是先搭建河岸至河心滩地的运管钢桥，为断续水面地貌和4．1km的连续水面地貌。断续水面再将在河岸预制为“二接一”或是“三接一”的管子通地貌从气30桩至气40桩，管线水平长度9．542km，该过运管钢桥运至作业带内，在需要连头的每个焊口处段线路地貌多为松软湿地和零星分布的浅水坑以及多排水围堰，利用小型电焊机焊接；二是考虑漂管施工条横穿作业带的泄洪渠。连续水面地貌从气40桩至气方法。深水区水位高、水量大(长1．5kin，宽30m)，43桩，可分为2．6kin浅水区和1．5kin深水区。浅水区按常规的围堰排水施工方法，费用高、工期长。根据该水深0．2～0．5m，深水区所处水域较大，水深在0．5～地区水位高(0．5～1．2m)的特点，利用水的浮力(水1．2m左右。河心滩地距离两侧河岸约300m，均被宽深为0．4m，管子可以完全漂浮)采取1．5kin管线整体为200m左右的河道隔开，河道常年有水，枯水期水深漂管法，先在浅水区作业带进行整体预制，然后采用0．5～1．5m不等，汛期河道水满，水深1．5～3m不等。宽履带挖沟机“前拖、后送、中间扶正”的方法进行所以河心滩地段线路必须赶在汛期来临前施工完，否漂管。实际施工中，我们权衡利弊，最终采用了第二套则不但施工费用会急剧增大，而且工期也将无法保证。方案。实践证明整体漂管施工成本低、工期短、效率2．2施工方法的确定高、较容易掌握，是值得推广的。48欢迎访问：《中国化工建设网》www．cccenr．org\n维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com余志郑庆华黄怀英港清复线(第二标段)输气管道工程河心滩地施工技术泵将作业带内的污水排除。再用竹篱笆、苇席铺设施3主要施工方案3．1独流减河断续水面地貌管道施工技术方案工机具便道。达到大型机具通行条件。3．1．1方案概述3．1．4．3对于管道经过的横向泄洪沟渠，为了保证施工本段管道从气30桩至气40桩，管线水平长度车辆在施工作业带内／l~gJ安全地通行，必须对施工作9．542km。根据现场踏勘情况我们将该段管线沿线地业带内的所有横向沟渠进行处理，将施工作业带清理貌大体分为2种类型，第1种为大面积有水，且水深小畅通。针对不同情况的处理方法是：(1)针对窄而浅并且水量少的沟渠，对车辆行走的于400ram(不适于漂管)；第2种为松软湿地局部小面，积有水。施工总体方法如下：部分先用装土(外购土)的尼龙袋封堵沟渠，再全部用三在线路气37桩处设置一处下堤通道口，并在该处合土(三合土强度能满足重型车辆行走)铺垫、碾压，以设置临时堆管场一处；同时利用废弃的钢模板修建两达到可以正常安全通行车辆的条件。在施工完成后利用条运管施工便道(如图1所示)，用四台挖沟机运管，四台挖沟机布管(每台挖沟机平均布管距离为2000m)；铺设简易施工便道，满足拖拉焊机车行走；泄洪沟渠采用搭建临时钢桥通过；大面积有水区管道焊接用加／一高管墩的方法。l／量霉＼mf量1＼、膏■l图3通过窄浅水渠施工便道示意图(2)对要求保证水流动的沟渠，需要车辆行走的部分先用装土(外购土)的编织袋封堵沟渠，在沟渠内加重型钢筋混凝土涵管再铺垫三合土并碾压实来保证图1钢模版便道车辆通行即3．1．2施工程序测量放线一作业带清理(局部铺设简易施工便道、搭建临时钢桥)一修建进河心便道一运管一布管一管道组焊一无损检测一补口补伤一(管沟开挖)一管道下沟一连头一(管沟回填)和地貌恢复。3．1．3测量放线进行测量放线，作业带宽度为24m，每1OOm打2个木桩定出作业带左右边界。图4通过流动水渠施工便道示意图3．1．4作业带清理(3)对宽且深的沟渠，采用铺设临时钢结构桥梁3．1．4．1对于第1种地貌情况(宽阔水域)，用竹篱笆、的方法来保证车辆的通行。在临时钢结构桥梁两侧用苇席铺设宽6m的简易施工机具便道。便道结构型式如三合土铺垫缓坡便于车辆行走。具体做法如图5所示。图2所■量竹膏笆砌：图2简易施工便道示意图图5通过宽深水渠施工便道示意图3．1。4．2对于第2种地貌情况(局部积水)处采用潜水整个钢结构桥梁由六组结构焊接组成，每组结构欢迎访问：《中国化工建设网》www．cccenr．org49\n维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.comP＆Petrcoleum删ch石emi油calC化ons工truc建tion设2008筇30j!≥笫3JgJ分别又由钢板和槽钢焊接而成。具体的钢结构侨梁如面与底面的连接处做成圆弧型，做到平滑过渡，减少图6所示。阻力。在爬犁的上部绑上枕木和胶皮，运管时防止损伤管线的防腐层。见图9所示。图9爬犁制作示意图3．1．7管道组焊图6钢桥结构示意图该区域管线焊接时，利用竹梯搭接到管线上来焊3．1．4．4铺设挖沟机运管便道接管线上部，仰脸位置的焊接利用水槽进行，避免施该区域河岸至河心滩地的挖沟机运管便道采用碎焊焊工直接与河水接触。水槽用厚4mm的钢板焊成，砖头和素土堆填而成，要求高出水面300mm。对于作水槽尺寸2m×1．5m×0．5m。每两名电焊工一个水业带内局部松软地基，铺设自制钢便道板，结构型式槽。放设水槽时，当水槽放到位后，在水槽内放置配重如图7所示。块使之沉人水底不动3．2独流减河连续水面地貌区管道施工技术方案3．2．1方案概述本段管道起于气40止于气43+133．9处，共4100m。根据现场踏勘及设计图纸，该段管线所处水域较大，水面连续，水深在0．3～1。2m。水深在0．3～0．5m的浅水段(计2．6kin)采用高筑管堆的方法完成施工；水深在0．5～1．2m的深水段(计1．5kin)，拖拉图7钢便道示意图焊车不能进人施工作业带，采用整体预制，飘管就位3．1．5运管的施工方法。施工顺序为自西向东(自气43到气4O)，在水位较深、运管距离较短的地段直接使用宽履施工方法为：在东侧浅水区域预制1．5km管段，预制带挖沟机(其自救能力强)进行运管。在水位浅、运管完后向西侧发送(封闭管端)，借助水的浮力并使用挖距离长的地段利用履带拖拉机运管车(如图8所示)。将沟机牵引就位。管子固定在拖拉机的两侧，运管支架采用20#槽钢制3．2．2方案实施作。每次运管两根，水陆两用。为保护防腐钢管，在支3．2．2．1管子由宽履带挖沟机单根送入后，另一台挖沟撑处加垫了胶皮，防止碰伤防腐层。机在管沟中心线北侧接管、布管。气40～气42桩作业带宽增加到30m。在气40～气41桩间进行管道组焊预制，见图10、图ll所示。⋯⋯-一⋯·蓓∞陌．j⋯⋯⋯⋯’一．⋯一。=一，．牡_—婚'—-’·_．1⋯-，⋯囊上=产鬲若鬲署三焉享-----●---------咆一一一．．_-．一一．一-。．--．．--．--．．-●．．-．．-●．--．．-图8自制运管车．．．．．．．．．．．．．．．3．1．6布管图10漂管施工示意图3．1．6．1管子用挖沟机送人后，用挖沟机接管并使用履带拖拉机牵引爬犁运管。卸放管子时利用挖沟机将管子吊起，然后放到设好的管墩上。堆砌的管墩要加高，使之高出水面400mm以上。3．1．6．2爬犁用由159×4．5mm钢管和5=3ram厚的钢板制作，爬犁的底部及侧边用钢板焊成船型，在立图l1漂管过程图50欢迎访问：《中国化工建设网》WWW．cccenr．org\n维普资讯http://www.cqvip.com学兔兔www.xuetutu.com余志郑庆华黄怀英港清复线(第二标段)输气管道工程河心滩地施：【技术3．2．2．2组对时用挖沟机吊管组对，使用内对口器依次(1)长距离纵向漂管施工适用于水深大于管子漂组焊每根管子，焊接与通用工艺相同(手工打底+半浮深度且河床土质较为硬实区域，满足宽履带挖沟机自动焊填充盖面)经100％超声波+100％X射线探伤行走。．后防腐补口、补伤。(2)漂管线路事先需要扫线，清除障碍，避免漂管3．2．2．3施工漂管时采用“前拖后送”的方式，共计用过程中搁浅。挖沟机12台，既前面用3台挖沟机牵引，后面管段由(3)指挥漂管作业的起重工，要经过培训上岗；选2台挖沟机放送，中间由7台挖沟机定位保证漂管方向择高技术、高素质的人员；漂管是否顺利，漂管后的管和管线的稳定，漂管扶正的挖沟机间距(150～200m)。线中心线是否准确在很大程度上取决于起重工现场指拖管时做到“前拖后送”尽量同步，听从一名起重工统挥和协调。一号令，保证管线在牵引过程中不受水流的影响。实(4)漂管时负责牵引的挖沟机在保证牵引力的情际操作中，1．5km管线仅用6h就一次到位至深水区作况下，尽量要少，牵引挖沟机要控制行驶速度，管段一业带，这样既节省了在每道焊口处围堰排水的时间和但启动，速度要慢，接近终点时，牵引挖沟机停止行施工费用，也大大缩短了工期。驶，管段靠惯性可达到终点；漂管扶正的挖沟机要求3．2．2．4经实际测算，管道浮在水面上要求水的深度至保证间距(150～200m)，步调一致，保证管段中心线l少约为400mm，局部水深不能满足要求时，在拖动前，位置；后送的挖沟机主要控制管段的行驶速度，速度先用挖掘机沿漂管线路开挖发送水道，清除障碍，然过快时，适当后拖。后再进行拖管。漂管时，管段两端用临时封头封堵，并(5)漂管管段两端密封要严密，一但进水，可导致缠以密封胶带，防止河水渗入管内。(为避免管道万一漂管失败。进水，建议采用钢板或封头进行封堵)。(6)在连头平台上连头时，最少需有四台挖沟机3．2．2．5管线漂浮就位后，与浅水区气41桩处管段在连(每侧保证两台)，避免管道产生过大弯曲挠度，出现头平台上连头。碰头采用五台挖沟机配合，四台挖沟组对斜口。机吊管，一台挖沟机对管。由于工作面较小，焊接设备(7)漂管时负责牵引、扶正、后送的挖沟机很多，采用便携式电焊机。连头平台使用脚手架和6=6ram不容易做到同步，也不容易控制管沟中心线位置。这铁板搭设高出水面0．1m。连头平台宽1．5m，长6．Om，是纵向长距离漂管还需进一步解决的问题。由四块钢板连接而成。每块钢板焊接在48×4的钢4结束语管框架上，再与脚手架连接，形成完整的连头平台，如随着国内长输管道工程的发展，作为专业的长输图12所示管道工程建设队伍，在将来的施工中不可避免的会遇到类似的施工难点。河心滩地的施工技术，在港清复线工程中的成功应用，为以后类似工程的施工提供了⋯有效的参考和借鉴，它不仅解决了难点施工、提高了，l(薯施工效率，而且节约大量的人力物力。在以后类似工程的实践和应用中，河心滩地的施工技术必将得到进图12连头平台示意图一步的完善和发展。3．2．3河心滩地漂管施工经验总结(收稿日期：2008-01-22)欢迎投稿欢迎订阅欢迎访问：《中国化工建设网》WWW．cccenr．org