浅谈天然气输配主干线的一些施工技术

浅谈天然气输配主干线的一些施工技术

发表时间：2016-08-19T16:07:17.933Z 来源：《低碳地产》2015年第4期作者：杨琴

[导读] 西气东输二线是我国首条引进境外天然气资源的战略通道工程，是目前世界上线路最长。

深圳市燃气集团股份有限公司

【摘要】西气东输二线是我国首条引进境外天然气资源的战略通道工程，是目前世界上线路最长。工程量最大的天然气管道。分东西两段建成。东段工程与2011年6月30日建成投产。途经高等级公路、高速公路、铁路、丘陵、山地等复杂地形。施工工期紧、难度大。对施工技术要求高。

【关键词】天燃气输配主干线；非开挖穿越施工；山区丘陵地区天然气管道施工技术

一、前言

西气东输具有市政公用工程的典型特点，施工工期短，尚未开工却已确定完工的日期。工程线路长，东段全线长4978公里。工程地质情况复杂，需穿越高等级公路、高速公路、铁路以及通过山区、丘陵等复杂地形。在施工前必须对施工路线中的地质、地形地貌进行认真勘探、测量和研究，制定出事宜的施工方案和措施。保证工程的质量的同时控制好进度。同时控制施工成本提高效益。

（一）非开挖定向钻穿越铺管技术是国际上铺设直径800mm以下小管径的最先进技术，与开挖相比具有施工速度快、不破坏路面、不影响交通、不污染环境等优点。与顶管法相比，由于采用了先进的导航设备，具有铺管精度高、施工安全可靠、快捷等优点。

本工程由于施工工期短，管线穿越高等级公路、高速公路、铁路时，应上述设施的管理单位为保证道路和铁路安全，采用非开挖定向钻穿越施工技术。

（二）在山区或丘陵施工时，无论施工区域的坡度有多大，都应以沟下焊接为主。不同点在于组对焊接，按照坡度的不同可分为：

1.困难段（纵坡≥30°，横坡≥15°）施工，管道组焊可以有多种方式(如管线预制牵引、沟内布管组焊等)；

2.管线在低山（10°≤纵坡＜30°，8°≤横坡＜15°）敷设则主要是在沟内布管组焊焊接。

施工时应十分注意落石、塌方等的危险。

现就天燃气输配主干线工程在地区困难段施工及管道施工技术措施做一些简单描述。在非困难段施工参照此技术措施施工。

二、困难段管道安装方法及控制要点

(一)定向钻施工的工艺流程及控制要点

1.定向钻穿越工艺流程

2.定向钻施工的控制要点

（1）做好地质勘探，认真研究地质勘探报告，详细了解所穿越地段地质情况，有针对性采取相应措施，便能规避施工风险。

（2）施工组织规范、严谨，施工人员要具有一定的工程经验。

（3）合理确定回拖力，优化泥浆配方，确保泥浆流变性。

（4）注意环保工作，做好泥浆处理。

(二)困难段管道安装方法及控制要点

1.在纵坡坡度大于30°时的困难段管道施工

（1）管道施工顺序

坡顶牵引设备设置→沟底滚轮安装→坡上或坡下施工设备及机具到位→管子组对焊接→管段牵引到位→无损检测→防腐补口、补伤→一次细土回填→撤掉滚轮。

（1）管道施工及控制要点

1）从下向上安装

当坡度超过30°或超过设备负载极限坡度时，吊装设备、电焊机、发电机及管堆均放置坡下场地内。坡顶可设置一台卷扬机或D80推土机将组对焊接完毕的管道往上提升然后进行下一段管道的施工。

2）从上向下安装

将管子、设备运至坡顶，其它方法均与向上拖拉牵引施工方式相同由上而下施工。为保证管道稳定，需要沿管沟边缘打眼Φ50mm，然后用Φ50mm的圆钢做固定锚，孔的深度1.5m，钻孔时要向前倾斜一个角度（根据山坡的坡度而变化），地面上留1m，用钢板焊接倒链挂钩。倒链的另一端与尼龙吊带相接，尼龙吊带将管道锁紧。

焊接结束时，准备向下移动管道，先松开第一组尼龙带，第二组倒链开始松开，管道下滑。倒链行程全部放轻后，将第一组尼龙带锁紧管子，用倒链拉紧，并上拉一段距离，使第二组尼龙带松开。然后，再将第一组倒链松开，使管子下滑，反复作业，就完成了向下滑管的要求。

2.带转角的纵坡困难段管道施工

纵坡上有转角时，则不能全部利用预制牵引就位的方法，尤其是当坡上坡下没有预制场地时，施工难度更大。此时，应采取分段施工的方法，其主要施工措施如下：

（1）在坡上整理出一块平台，D80推土机或卷扬机停放在上面。

（2）将钢丝绳放到坡下，对转弯以下的管线自下而上进行施工。

（3）在坡上将管线自上而下向下放，然后焊工自下而上焊接，先焊接弯头，接着焊一根，放一根，直到将管线铺到山顶，焊接所需工程材料均需人工台运上去。

3.“U”型深谷困难段管道施工

在遇到如“U”型深谷施工时，设备无法通过便道从坡上到达坡下，而坡上坡下的管段都可通过在坡上预制，采取预制、牵引、就位的施工方法，可谷底管线则要采取在坡下预埋导向轮，通过D80推土机或者卷扬机进行先将管道送到坡下堆放，再通过推土机或者卷扬机将管道一根一根沿着管沟牵引就位，而施工人员则可通过三角架、轻型逆变焊机、倒链等机具完成谷底管线的施工。

三、管道施工技术措施

(一)防止定向钻在钻孔时呈“S”形的措施

1.导向孔精心控向，避免在这一阶段出现“S”形的现象

2.认真做好穿越中心线的磁方位角测量。

3.导向孔严格按设计曲线钻进。

4.认真分析穿越各地层组成成分、物理力学性质，选取合理的扩孔工艺，防止扩孔器偏扩。

(二)导向孔出现偏离的应对措施

针对以上造成曲线偏移的原因，我们特制定了如下措施：

1.保证钻机就位方位与设计管线中心线重合的措施

2.外部磁场对方位角的影响及控制措施

3.采用人工磁场

4.控制人为因素造成导向孔轨迹与设计穿越曲线偏差的措施

（三）山区丘陵地区管道施工技术措施

1.为加快现场组焊进度，在管沟开挖完成后，应根据管沟测量成果表，把施工中所用的弯管、弯头角度准确测量出来，之后在预制厂加工生产。在预制好的管件上标明里程、角度、弯曲半径等参数，然后采用对号入座的方式将预制件运至施工现场。考虑到山区的顺序施工，弯头、弯管测量应与主体管线施工的进度相结合，提前将弯管摆放到预定位置。在有弯头的地方，应将弯头与直管段焊成一体，并摆放到指定位置。

2.管道组对焊接使用专用工具

管道组对焊接时，一般使用专用工具--对口器，链式外对口器是管道组对时采用较多的专用工具之一，该对口器能适应山区管道组对。

3.管道在焊接过程中，应该在防腐层两端缠绕一周宽度为800mm的胶皮保护层，以防焊接飞溅灼伤防腐层影响施工进度。同时管道下沟前必须将管头进行临时封堵。

四、结束语

如何更快、更好、更省的进行管道施工，是我们施工人员必须面对的问题。非开挖穿越拉管施工技术的发展，为管道施工开辟了新的思路，但是信号干扰、设备噪声污染、地下错综复杂的管线、构筑物等，都是此施工方法的最大障碍。所以，我们工程技术人员要及时总结经验、教训，使非开挖穿越拉管施工技术发挥出更大的功效。

山区和丘陵等复杂地形地貌给天然气工程施工带来了很多困难和施工难度，但根据地形地貌若采取提前进行工序策划，并按照合理的施工方法进行施工作业，过程中严肃工艺纪律等措施，就能很好的克服这些施工中遇到的困难，使工程顺利进行。参考文献：

《全国市政公用工程专业--一级注册建造师继续教育选修课用书》中的天然气输配管道施工技术