李云麗，楊保振，賈雙英

（中國(guó)石化中原油田建設(shè)集團(tuán)公司，河南濮陽 457001）

水網(wǎng)地段大口徑管道漂管法穿越帶套管公路

李云麗，楊保振，賈雙英

（中國(guó)石化中原油田建設(shè)集團(tuán)公司，河南濮陽 457001）

川氣東送管道工程第23標(biāo)段位于水網(wǎng)地段，其中一個(gè)直徑為1 016 mm、壁厚21 mm、長(zhǎng)近100 m的管段需要穿越帶套管的公路，僅依靠常規(guī)的吊裝施工方法難以完成，因此采用了與漂浮法相結(jié)合的施工方法，順利地完成了穿越任務(wù)。該方法具有工期短、施工簡(jiǎn)便、費(fèi)用低的優(yōu)點(diǎn)。文章具體介紹了漂浮法的施工步驟和實(shí)施過程。

大口徑管道；漂管法；穿越；帶套管公路

0 引言

川氣東送管道工程第23標(biāo)段敷設(shè)于湖北省荊州市境內(nèi)，這里魚塘、水塘星羅棋布，河流縱橫交錯(cuò)，地下水位高，是典型的水網(wǎng)地段。管徑1 016 mm、壁厚21 mm、長(zhǎng)近百米的管段僅靠常規(guī)的吊裝穿越帶套管公路是極困難的，因?yàn)檫@需要多臺(tái)大型起重設(shè)備配合施工，而且需要平整作業(yè)帶，鋪墊鋼板、管排等大量工作，不但工程造價(jià)高，而且工期較長(zhǎng)。本文將介紹一種方便、快捷的穿越方法——漂管法，該方法利用水的浮力，減少穿越過程中管段自身的重力，只需給予管段一個(gè)適當(dāng)?shù)臓恳?，就能?shí)現(xiàn)管段穿越套管。

1 漂管法用于管段穿越套管的施工方法、步驟

1.1 管段預(yù)制

預(yù)制場(chǎng)地一般選擇在距引溝邊1.5~2 m的位置，以便于管段下溝。管段焊接、探傷、補(bǔ)口、清管、試壓合格后，在管段兩端用橢圓封頭封堵并確認(rèn)無滲漏，防止管道內(nèi)灌水無法拖拽。

1.2 引溝開挖

根據(jù)穿越長(zhǎng)度確定引溝長(zhǎng)度，一般引溝較穿越長(zhǎng)度長(zhǎng)10 m左右，開挖時(shí)保證其放坡系數(shù)，管溝寬度應(yīng)留出溝內(nèi)漂管的活動(dòng)余量，防止管溝因滲水而造成塌方。開挖的引溝要順直，避免因管溝局部障礙影響管道漂浮及拖運(yùn)。引溝中心線應(yīng)與穿越套管中心線一致，避免穿越時(shí)出現(xiàn) “卡管”現(xiàn)象。開挖的管溝溝底平直，且溝底深度與穿越套管管底深度一致，避免因地勢(shì)過高處水深不足，拖拽管道時(shí)導(dǎo)致摩擦力大而拖不動(dòng)管道。若引溝開挖地段土質(zhì)疏松且引溝開挖較深，則挖溝時(shí)兩側(cè)需要打鋼板樁加以保護(hù)，防止引溝灌水時(shí)浸泡溝壁引起塌方。

1.3 預(yù)制管段穿越準(zhǔn)備

管段穿越前，需在溝上安裝保護(hù)管段防腐層的塑料滑塊及用于將管段穿進(jìn)套管的管道滑輪鋼支撐架和拖管頭。

（1）支撐使用塑料滑塊RGV50，每隔1.5 m安裝一套，要求支架牢固，不得松動(dòng)，滑塊與端部距離為1 m，滑塊與管壁之間加一層厚10 mm的絕緣橡膠板做保護(hù)。

（2）為了保護(hù)穿越管頭及有利于減小管道內(nèi)支架與混凝土管的摩擦阻力，需在穿越管首端及中間安裝鋼支架滑輪，在安裝過程中，為了防止鋼支撐架在安裝過程中損傷管道防腐層，在其間加一層厚10 mm、寬為300 mm的膠皮，管道鋼支撐架上的螺栓一定要上緊，以防在穿越過程中松動(dòng)。管道滑輪鋼支撐架制作如圖1所示，鋼箍寬0.3 m，用10 mm厚鋼板制作，卡耳長(zhǎng)0.15 m，螺栓規(guī)格為M16，輪架用10 mm厚鋼板制作，長(zhǎng)0.15 m，寬0.3 m，導(dǎo)向輪為φ 200 mm、厚40 mm的實(shí)心鐵餅。造成拖拽無法順利進(jìn)行。灌水量可用如下公式確定：

式中G物——物體的重力/N；

F浮——物體的浮力/N；

d——穿越管段壁厚/mm；

R——穿越管段外徑/mm；

L——穿越管段長(zhǎng)度/m；

ρ液——液體密度/（kg/m3）；

g——重力加速度/（m/s2）；

V排——物體排開水的體積/m3；

S弓——管段浸入水部分弓形橫截面積/m2；

b——管段在水面的截面長(zhǎng)/m；

h——管道斷面進(jìn)入水面深度/m。

通過公式計(jì)算得出一個(gè)h值，且：

φ-R+h＞灌水深度H≥h

式中φ——穿越套管內(nèi)徑/mm。

管段在水中位置如圖2所示。

（3）拖管頭需掛鉤兩個(gè)，用10 mm厚鋼板制作，形如吊鉤狀，對(duì)稱焊接于穿越管段正前方封頭兩側(cè)。

1.4 引溝及套管內(nèi)灌水

利用抽水機(jī)從附近水源處抽水灌入溝內(nèi)，若附近無水源，則采用水罐車?yán)?。灌水量取決于管段自身的重力與套管口的大小，灌水量偏少，則管段無法浮起，影響拖拽；灌水量偏多，則管段頂部穿越時(shí)容易與套管摩擦，不但損傷管段防腐層，而且

以規(guī)格為D 1 016 mm×21 mm、長(zhǎng)度100 m的管段，穿越內(nèi)徑1 500 mm的套管為例，將參數(shù)代入上面公式，得出h≈1.015 m，根據(jù)公式：φ-R+h＞H≥h，得出灌水深度不得低于1.015 m，但不能超過1.499 m。

另一種確定灌水量的簡(jiǎn)便方法是：先將管段吊裝于引溝內(nèi)，然后再往管溝內(nèi)灌水，隨著水量的增加，管段慢慢浮起，待管段全部浮起且滑輪鋼支架的導(dǎo)向輪輕微接觸到套管壁時(shí)即可停止灌水，開始漂管穿越作業(yè)。

1.5 管段下溝

根據(jù)管段長(zhǎng)短，采用2~3臺(tái)吊管機(jī)吊裝管段下溝。管道下溝時(shí)應(yīng)避免與溝壁刮碰，嚴(yán)禁損傷防腐層。

1.6 漂管穿越

穿越采用兩臺(tái)吊管機(jī)，利用管段的浮力吊裝管段，并往套管口發(fā)送，在待穿越套管口處，設(shè)一名指揮人員 （配對(duì)講機(jī)），在每臺(tái)吊裝設(shè)備及牽引設(shè)備處也配備人員及對(duì)講機(jī)，便于統(tǒng)一指揮，統(tǒng)一行動(dòng)。在管段靠近套管口10m時(shí)，減慢發(fā)送速度，靠近套管口后，停止發(fā)送，人工扶正管段口，保證管段與套管在同一軸線上再住套管里發(fā)送，同時(shí)套管另一頭采用卷揚(yáng)機(jī)拖拽安裝于管頭掛鉤上的鋼絲繩進(jìn)行牽引，完成套管穿越。穿越操作如圖3所示。

1.7 清除套管、管溝積水

待主管穿越就位后，將主管道固定在穿越位置，防止在排除管溝和套管內(nèi)積水時(shí)管道漂動(dòng)。套管口兩端每處配備2臺(tái)潛水泵抽除管溝和套管內(nèi)積水，在套管口處事先開挖一個(gè)長(zhǎng)4 m、寬2 m、深0.5 m的積水坑，使套管內(nèi)的積水自流至積水坑，再用水泵抽除。

2 漂管法施工注意事項(xiàng)

（1）由于引溝需灌水漂管，應(yīng)盡量保持管溝溝底的水平，避免出現(xiàn)因局部地勢(shì)較高處管溝開挖較淺，管道無法拖拽就位。

（2）開挖后的引溝因溝內(nèi)有水，極易塌方，故在開挖管溝時(shí)要加強(qiáng)管溝放坡處理，避免因管溝塌方造成漂管拖拽無法進(jìn)行。

（3）為保證漂管拖拽順利，套管的安裝必須平直。

（4）為避免套管內(nèi)灌水浸泡路基，灌水前需將套管接縫處用水泥砂漿抹縫密封；套管口與路基斷面接觸部分也應(yīng)抹縫密封。

（5）牽引用的鋼絲繩需在引溝及套管灌水前預(yù)先穿越套管。

3 結(jié)束語

漂管施工是一個(gè)相對(duì)較新的施工方法，由于它具有工期短、施工簡(jiǎn)便、費(fèi)用低等諸多優(yōu)點(diǎn)，目前較多用于河流、水網(wǎng)等地段的管道施工，但用于套管穿越，還是一個(gè)新領(lǐng)域，還需要我們不斷摸索，繼續(xù)完善該施工方法。

[1]黃金清.漂管施工技術(shù)在穿越鹵水管排施工中的應(yīng)用[J].青海石油，2009，27（6）：90-93.

Large-diameter Pipeline Crossing Highway through Casing by Drifting Method in Water Network Region

LI Yun-li（SINOPEC Zhongyuan Oilfield Construction Group Corp.,Puyang 457001,China）,YANG Bao-zhen,JIA Shuang-ying

The 23 bidding section of Sichun to East Gas Transmission Pipeline Project is located in water network region,in which a 100 m long pipeline section with diameter of 1 016 mm and wall thickness of 21 mm needs crossing highway through a casing.This task is difficult if traditional hoisting method is used only,therefore a method combining it with drifting approach is adopted and done successfully.This method has advantages of shorter construction period,easier operation and lower cost.The construction procedure and implementation course are introduced in detail in this paper.

large-diameter pipeline;drifting pipe method;crossing;highway with a casing

TE973.4

B

1001－2206（2011）04－0037－03

李云麗 （1979-），女，云南瀘西人，工程師，2003年畢業(yè)于遼寧石油化工大學(xué)，從事長(zhǎng)輸管道安裝方面的技術(shù)、預(yù)算工作。

2010-08-12；

2011-04-27