单侧沉管施工方法在长输管道中的应用

谭银华

摘 要 长输管道在水网密布地区敷设时，往往会通过大面积水稻田或因频繁降雨以及灌渠交织形成的沼泽地带。由于此类地区内几乎常年遭水浸泡，土壤承载力低，管道施工难度极大。管沟开挖后存在管沟成型难、易塌方，大型施工设备行走、吊装都十分困难等诸多问题。双侧沉管下沟方法应用到投资较低的小口径管道，成本较高，所以单侧沉管施工方法在此类施工项目种越来越常见。

关键词 长输管道 水网密布 高地下水位段 单侧沉管施工 质量控制

中图分类号：TU74文献标识码：A

高地下水位段的长输管道敷设过程中，较差的土壤承载力给管工施工带来了很大的压力。本文以某小口径长输管道工程为例，探讨其在高地下水位地区的施工工艺，以期为类似地区施工提供指导。

1工程概况

某输油管道工程干线所经地区灌渠密布且0.5～2m内均见地下水。为保证施工进度及施工安全，经过现场深入研究和踏勘，根据施工经验，采用2台单斗沉管下沟和回填的单侧沉管下沟工艺。

2单侧沉管下沟技术

2.1施工工艺流程

结合单侧沉管在该项目沙漠段以及其他项目上的应用，项目在高地下水位段采用了单侧沉管下沟的工艺。

2.2施工工序

2.2.1施工流程

（1）根据GB50369-2006《油气长输管道工程施工及验收规范》及设计文件相关要求进行测量放线及作业带清理工作。（2）管道组焊在管道中心线一侧，距中心线保持约2～2.5m。（3）管道下沟前，应使用电火花检漏仪检查管道防腐层，如有破损或针孔应及时修补，检测电压应符合设计或现行有关标准的规定。（4）沟机开挖管沟时沿标识的管道中心线向两侧开挖，控制管沟沟底中心线和管道中心线为同一中心线。开挖过程中设专人对管沟进行及时测量，确保管沟沟底的深度和平整度。（5）沟机履带贴近管道支墩外侧，现场专人盯守，使得履带不得贴近钢管防腐层;开挖作业时，挖斗靠近钢管时要平稳轻放;在管沟开挖位置的管道上可以套上厚胶皮制作的防护筒，并由人牵动胶皮随着沟机的开挖进度而移动，从而保证挖斗不会损伤防腐层。（6）开挖的管沟要保证直线段管沟顺直，曲线段圆滑过渡，沟壁和沟底平整无塌方、无杂物。同时要保证管道在沟壁下沉接触点处平缓过渡，避免使管道产生过大的应力集中。（7）在沉管过程中现场配备电火花检漏仪和防腐工，随时对下沟段和悬空段进行电火花检漏和补伤工作，特别是对管道底部粘有的泥土进行清扫，做到防腐检漏无死角，经检漏符合要求后方可继续开挖管沟。（8）在做一次回填前，除确保管道符合要求外，还要注意同沟硅管的敷设及位置。及时按设计要求摆放到位。（9）对部分淤泥离析严重及地下水上涌太快的地段，可以在管道上用编织袋装土稳管。（10）在管段下沟并经测量符合线路施工规范和图纸要求后，后方沟机即可进行一次回填稳管，以防出现沟内地下水过快涌出而引起管线向上漂浮。并且及时跟进铺设警示带，铺设完毕后即可作完全回填及地貌恢复。（11）前方挖沟沟机和后方回填沟机保持适宜距离，确保管沟开挖速度和回填速度保持一致，以防开挖速度远超回填速度，造成不能及时回填使得地下水涌出形成浮管。（12）沟机靠近管道一侧以及对沟下管道补伤及检漏时必须配备专人监督。

2.2.2过程检验

（1）管沟边坡：坡度宜根据土壤类别、荷载情况和管沟开挖深度确定。管沟沟底宽度宜根据管道外径及工程地质等因素确定。具体要求参照SY4208—2008及GB50369--2006的有关规定。（2）主控项目：①沟底标高应为一100～+50mm;②检验数量：每检验批抽查10点（处）;③检验方法：用尺及水准仪测量。（3）一般项目。管沟中心线偏移、沟底宽度允许偏差、沟底平整度、直线段管沟应顺直、曲线段管沟应圆滑过渡以及质量验收记录根据SY4208--2008（（石油天然气建设工程施工质量验收规范输油输气管道线路工程》的有关规定进行检验及填写。

2.3经济效益分析

通过工程实践表明，高地下水位段小口径管线采用单侧沉管下沟与传统的沟上组焊吊管整体下沟相比，具有以下优点：（1）极大地提高了工程进度，1个机组2台挖掘机相互配合，沉管下沟的日进度可达400m左右，节约大量机械设备费用;而传统下沟方式在高地下水位段每日进度仅为200m左右。（2）减少了设备投入，无需配备吊装机具，1个开挖机组2台单斗连续作业即可完成工作。同时节省了人力资源，1个开挖机组只需要2名操作手、1名防腐工和配备三员（技术员、安全员、质检员各1名）。（3）生熟土分别放置在管沟两侧，有效地降低了管道施工对农田复耕的影响，有利于作物生长。（4）该方法的采用，节省了传统方法所需的约4.5m宽的设备行走带，开挖每公里管线节省占地6.75亩（0.45公顷）;全线近200km长度可节约临时占地1350亩（90公顷），不仅节约了大量征地费用，降低了外协难度，且避免了履带设备对地表的碾压破坏，有效地保护了自然环境。

2.4稳管措施

管道在水中会受到水流的浮力和动力作用而引起漂浮或移位，这样会造成回填时管道埋深不足。稳管压重措施可采用近年来在长输管道工程领域广泛使用的平衡压袋技术。根据管材管径购买合适规格的平衡压袋，并依据所需配重计算平衡压袋组数、每组平衡压袋个数、各组之间的中心间距等数据，进行施工以保证管段埋深。覆盖在管道上面的平衡压袋，填充物质可选用中粗砂，也可选用卵石，但卵石粒径不应大于50mm，容积率不小于0.8，不能选用耕土。

3结论

本文的研究结果表明，单侧沉管施工可以很好地解决高地下水位段小口径长输管道施工面临的难题，还能在加快工程进度、降低项目成本，同时也保证了施工安全，具有广泛的应用前景。

参考文献

[1] 程浩力，龙世华，王宁涛，等.小口径长输管道高地下水位段单侧沉管施工技术[J].北京石油化工学院学报，2016，22（01）：8-11.

[2] 康萬平，王宇，李战宏.沉管技术在长输管道河谷段的施工应用[J].油气储运，2017，29（07）：550-552.

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