薛振華(中國石油集團(tuán)工程設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司華北分公司, 河北 任丘 062552)
中國作為一個天然氣領(lǐng)域的消費(fèi)大國,天然氣需求量逐年高速增長。近年來,隨著中國天然氣對外依存度的擴(kuò)大,中國與國際社會加強(qiáng)了天然氣合作。目前在建和已建成的跨國天然氣管線有中俄天然氣管道,中亞天然氣管道,中緬天然氣管道等。其中大理市天然氣利用工程氣源來自于中緬天然氣管道云南支線,管道經(jīng)過地方地勢復(fù)雜,環(huán)境惡劣,其中山區(qū)地段施工10.9km。山區(qū)陡坡地段易受滑坡、塌方、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害的威脅,因而成為施工過程中的關(guān)鍵控制難點(diǎn)之一,務(wù)必嚴(yán)格按照規(guī)程進(jìn)行管道施工。
天然氣管道工程嚴(yán)格按照管道設(shè)計(jì)和施工要求,針對山區(qū)地形制定了合理的施工方案,嚴(yán)格執(zhí)行施工程序。
山區(qū)管道平坦地段采用埋地彈性敷設(shè)方式。施工程序是:線路交樁→測量放線→施工作業(yè)帶清理及施工便道修筑→管道運(yùn)輸→布管→清理管口→組裝焊接→焊接質(zhì)量檢查與返修→補(bǔ)口檢漏補(bǔ)傷→管溝開挖→吊管下溝→管溝回填→三樁埋設(shè)→陰極保護(hù)→通球試壓測徑→管線吹掃、干燥→連頭→地貌恢復(fù)→水工保護(hù)→竣工驗(yàn)收[1]。山區(qū)陡坡地段施工區(qū)域狹窄、施工機(jī)械回旋余地小,采取先開挖管溝,在管溝內(nèi)布管和焊接的方式施工。其主要施工程序如下:
交接樁完成后,根據(jù)控制樁采用白石灰或其他鮮明、耐久材料放出線路軸線和施工作業(yè)帶邊界線,并在控制樁之間按照圖紙要求設(shè)置縱向變坡樁、百米樁。各種樁用油漆注明類別,標(biāo)注應(yīng)易于辨認(rèn),便于尋找。
在施工作業(yè)帶范圍內(nèi),對影響施工機(jī)具通行或施工作業(yè)的石塊、樹木等清理干凈。清理過程中,防止石塊和樹木滾落及砸傷作業(yè)人員,同時保護(hù)標(biāo)志樁不受破壞。修筑施工便道首選原先小路,對其進(jìn)行拓寬、推填、墊平、碾壓、加固。其次選擇新建施工便道盡量沿山地緩坡設(shè)置,路面平整、堅(jiān)實(shí)、無垮塌隱患,保證車輛和機(jī)械的安全通行。在有縱向坡度的陡坡上修筑施工便道和作業(yè)帶時,采用修盤山路或沿管道中心線修“之”字形道路的方式減緩坡度,使縱向坡度盡量控制在15°以下。
山區(qū)較平坦地段采用履帶式拖拉機(jī)配合船型爬犁運(yùn)輸鋼管。
山區(qū)陡坡地段采用索道運(yùn)輸鋼管,將管材運(yùn)輸?shù)缴絽^(qū)高處平坦地段,再采用機(jī)械沿施工便道向下運(yùn)輸和堆放。
山區(qū)平坦地段采用溝上布管。溝上布管及組裝焊接時,管道的邊緣至管溝邊緣應(yīng)保持足夠的安全距離。布管時要注意管子的穩(wěn)定性。
山區(qū)陡坡地段管線焊接后整體下溝困難,該地段采用溝下布管。當(dāng)坡度≤15°時,用吊管機(jī)沿著施工作業(yè)帶直接將鋼管布在管溝內(nèi),用編織袋裝土做管墩。當(dāng)坡度≥15°時,降坡到適于機(jī)械設(shè)備操作的坡度后,采用挖掘機(jī)和吊管機(jī)配合布管。
根據(jù)合格的焊接工藝評定報(bào)告編制焊接工藝規(guī)程,每日作業(yè)結(jié)束后應(yīng)將管線端部管口臨時封堵,遇水及溝下焊管線應(yīng)采取防水措施。并同時作好焊接記錄。管口組對前,清理管內(nèi)雜物和清理破口;現(xiàn)場配備風(fēng)速儀和溫度計(jì)等,隨時測量風(fēng)速、溫度及濕度,特殊情況下采取搭建擋雨棚和防風(fēng)罩棚等措施。
當(dāng)山區(qū)特殊陡坡地段,無法布管時停止布管,待組對焊接時從堆管平臺處隨用隨取,采用機(jī)械和支架牽引管段就位。一般采用由上而下逐根管線焊接,便于機(jī)械對管線的牽引和控制。
管道無損檢測合格后,應(yīng)及時進(jìn)行防腐補(bǔ)口。采用熱收縮套補(bǔ)口前對管體進(jìn)行預(yù)熱,預(yù)熱溫度通常為60~80℃,達(dá)到預(yù)熱溫度,迅速將熱收縮套安裝就位,熱收縮套與管口兩側(cè)搭接50mm以上。防腐層的外表面平整,無漏涂、褶皺、流淌、氣泡和針孔等缺陷;防腐層有效地附著在金屬表面。
根據(jù)土壤類別、力學(xué)性能和管溝開挖深度確定管溝邊坡坡度,深度在5m以內(nèi)管溝最陡邊坡的坡度應(yīng)按規(guī)范要求確定。深度超過5m的管溝邊坡應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況,采取放緩邊坡、支撐或階梯式開挖措施。
山區(qū)平坦地段,采用挖掘設(shè)備開挖管溝;特殊陡坡地段,管溝開挖采用設(shè)備與人工相結(jié)合的方式進(jìn)行管溝開挖。如果坡段含石方層,使用液壓鎬進(jìn)行石方破碎。管溝溝壁不得有欲墜的石頭,溝底不應(yīng)有石塊。管溝開挖土方堆砌于管溝兩側(cè),為防止土方側(cè)滑,局部應(yīng)砌筑擋土墻。
管道的焊接、無損檢測、補(bǔ)口完成后,及時下溝。石方段管溝,預(yù)先在溝底墊300mm厚細(xì)土,管道下溝時,管道放置到管溝中心位置,與溝底充分結(jié)合,局部懸空用細(xì)土填塞。
管道下溝后及時回填?;靥钋芭懦郎蟽?nèi)積水,石方段管溝應(yīng)先回填細(xì)土至管頂上方300mm,然后回填原土石方,管溝回填土宜高出地面0.3m以上,覆土與管溝中心線一致。
陡坡地區(qū)敷設(shè)管線區(qū)域,在管溝內(nèi)每隔一定距離做一道截水墻,垂直截水墻從管底做起并露出地表適當(dāng)高度,以便將坡面匯水排離管道兩側(cè)。當(dāng)坡面較陡且較長時在管溝表面補(bǔ)做水泥漿砌石護(hù)面或移植草皮來加強(qiáng)防護(hù)。防止管溝的回填土在雨水沖刷下流失,造成管道裸露及浮管等現(xiàn)象。
山區(qū)管線施工作業(yè)中最重要的風(fēng)險控制點(diǎn)是火災(zāi)和物體打擊。施工期間務(wù)必保證安全監(jiān)督人員現(xiàn)場監(jiān)督,嚴(yán)禁工人吸煙,動火作業(yè)由專人看護(hù),防止發(fā)生森林火災(zāi);管線施工沿山下陡坡區(qū)域,做好吊裝起重部件的安全檢查,利用鋼管和木板做圍擋,并且由專人看護(hù),防止石塊、管材和機(jī)具等滾落,砸傷人員和樹木。
天然氣管道工程是國家能源建設(shè)的重要組成部分,保證管道工程建設(shè)的安全和質(zhì)量是一項(xiàng)長期和艱巨的任務(wù)。管道施工遇到難度較大的地段和區(qū)域,在嚴(yán)格按照規(guī)范和規(guī)程施工和管理的同時,我們還要不斷地堅(jiān)持技術(shù)改進(jìn)和創(chuàng)新,不斷地提高工程的管理水平,圓滿完成天然氣管道工程的建設(shè)。
[1]全國一級建造師職業(yè)資格考試用書編寫委員會.機(jī)電工程管理與實(shí)務(wù)[M].北京:中國建筑工業(yè)出版社,2014:112.