穿越河流的长输管道施工方法冯景微 (中石化胜利油建工程有限公司，山东东营257000) 【摘 要】目前在油气资源开发和利用的过程中，穿越河流的长输管道成为其运输的主要途径，它可以有效提高油气资源的安全性。在穿越河流的长输管道施工过程中由于受到地形、气候等因素的影响会遇到很多问题。只有采用合理的方法进行施工设计才可以充分发挥长输管道的作用。 【关键词】穿越河流；长输管道；施工设计与工艺 【DOI】10.13616/j.cnki.gcjsysj.2017.04.161 1 引言长输管道是油气资源运输的主要途径和方式，在长输管道的建设过程中，不可避免地会遇到河流阻碍。通常情况下，为了提高长输管道的安全性能，其设计过程的汇总会使用到穿越技术。在穿越河流的长输管道施工中最主要的就是要利用好穿越技术，以此来实现长输管道建设的目的。 2 穿越河流的长输管道情况概述长输管道穿越河流技术根据敷设方式通常可以分为2种类型，即非开挖穿越与开挖穿越。前者主要包含了隧道与定向钻穿越，定向钻技术当前已被广泛应用到我国的松花江、钱塘江、黄河、长江等大型河流中[1]。隧道穿越技术一般会受地质条件的限制，当无法使用其他方式进行穿越时，会采用隧道方式。 就我国当前的油气长输管道穿越方式来看，经历了不断发展的过程，从裸露到沟埋再到定向钻、隧道方式，穿越方式的变化也逐渐提升了管道的安全性。在具体的施工过程中要结合每个地方的实际情况选择合适的穿越方式，以此提高我国长输管道的总体建设水平。 3 穿越河流的长输管道施工方法3.1 穿越河流长输管道的开挖穿越施工方法 长输管道穿越河流使用开挖穿越施工技术时，需要在管道埋设前利用机器进行挖掘或者定向爆破，对管线沟槽进行施工。以此为基础修整管底和敷设管线，最后进行回填。开挖穿越技术具有工艺简单、适用范围广、工期短的特点。在施工技术管理过程中需要重视管道的熔接与焊接技术。开挖穿越施工技术的应用需要在工程施工之前勘探周围的地质情况，一般来说，开挖穿越技术都是因为无法进行隧道施工技术和定向钻穿越技术之后才选择的方式，因此，必须对两侧的沟槽做好相应的支护措施。穿越河流长输管道的开挖穿越施工方法主要有围堰成沟法、爆破成沟法、挖泥船挖沟法和气举成沟法，现对每种施工方法进行详细阐述。 3.1.1 围堰成沟法 围堰成沟法的基本步骤是：在待穿越水下管道的两侧，堆筑临时堤坝阻挡水流，选择合适的导流方法，然后开挖沟槽，辐射管道，回填土施工完毕之后拆除围堰。这种方法成沟容易，可以保证管道的深度，不需要使用大型的牵引设备牵引管道过河，主要适用于小型河流和季节性河流等。但是工程量比较大，对河道的扰动很大，不适合在通航的河流使用。在我国，围堰成沟法也有成功应用，如西气东输豫南郑州—驻马店天然气支线，在穿越奎旺河段时运用了此种方法。 3.1.2 爆破成沟法 爆破成沟法属于水下成沟穿越，也就是在河底穿越断面上布置炸药，进行爆破，炸出一条水下管沟，然后进行管道敷设。爆破法适用于河床比较坚硬的地段，可以在通航河流应用。这种方法的管道深埋很难达到设计要求，对环境产生比较重要的影响，通常情况下和其他方式联合适用。 3.1.3 挖泥船挖沟法 挖泥船的施工方法：挖泥船在穿越断面上挖出一条满足设计要求的水下管沟，然后在河岸上将穿越管段焊接成整体，适用卷扬机或拖拉机等牵引设备拖管过河，将管道安装在挖好的管沟中，此种方法可以在水中挖沟，不用围堰堵水，也可以达到相关设计要求。但是此种方法不适合河床比较硬的地段。 3.1.4 气举成沟法 此种方法主要是将穿越管段牵引过江，然后置于江地，使用气举船上的两排气举泵分别从管段的两侧吸出泥沙，然后将其排走，使管段逐渐下沉至设计埋深。气举成沟法工期比较短，投资也较少，但是不适合使用与卵石和黏土河床。 3.2 穿越河流的长输管道非开挖穿越施工方法 利用非开挖穿越技术进行长输管道穿越河流施工时，主要考虑应用隧道穿越和定向钻穿越。 3.2.1 穿越河流的长输管道定向钻穿越施工方法 定向钻穿越技术是目前比较先进的穿越施工方法，利用定向钻机在河床的底部进行钻孔，再利用扩孔器进行扩孔，之后在敷设管路。定向钻穿越技术使用在地层比较稳定的河流，具有对河流航行影响小、投资少、工期短的优点，但是也有一定的缺点，比如复线敷设需要较高的成本、管路敷设不易检修，而且管路需要一次性完成，对防腐性能和焊接技术要求都比较高。 定向钻穿越技术的施工过程：先使用定向钻机在河底钻以导向孔，当钻头在对岸出土后，在出土端连接扩孔器，扩孔器转动，配以高压泥浆冲切，在扩孔的同时，钻台上的活动卡盘向上移动，拉动扩孔器前行，通过多次进行扩孔，使钻孔比穿越管直径略大，最后将穿越管段连接在扩孔器之后，拉动扩孔器和穿越管段，使管段敷设在钻出的孔中。 在应用定向钻穿越技术的过程中需要注意以下几方面问题：（1）控制影响施工质量的成本，详细勘察需穿越河流的水文特征；（2）计算出土和入土角；（3）勘察计算出穿越长度、深度以及曲率半径；（4）根据施工要求确定需要的定向钻机型号、钻杆和钻径等参数，考虑钻机的回拖能力。另外，在运用定向钻穿越技术时需要注意严格控制现场的测量放线、锚固坑以及设备的运转情况等，还要注重周围的环境保护，重视对机械进行养护管理，严格按照施工技术标准进行施工。 3.2.2 穿越河流的长输管道河流隧道穿越施工方法 非开挖穿越技术除了定向钻穿越技术还有长输管道河流隧道穿越技术。隧道穿越技术通常应用在河床地质条件比较坚硬，无法进行开挖或定向钻穿越的工程环境中。隧道穿越技术受到洪水和气候的影响比较小，而且具有施工工艺简单的特点。但是此技术也有一定的缺点，其施工成本高、施工工期长，并且在施工过程中对周围环境造成的破坏比较大。因此，在隧道穿越技术的施工过程中需要重视对生态环境的保护。施工过程中要控制和管理好盾构法、钻爆法等方法，针对不同的施工方法以及其具备的技术特点，施工单位要采用不同的应对措施，结合地质情况和场地现状制定更加切实可行的管理体系，使长输管道穿越河流施工工作可以有效开展。 盾构法主要是利用专门制造的盾构机以及相关的配套装置进行地下掘进，并把钢筋混凝土预制环片拼装成管段并将其连接起来，最后形成隧道施工方法，此方法应用于软地基地质条件，钻爆法则是在河床底部一定深度进行人工钻孔、爆破之后形成一定体积的通道，从而使管道穿越隧道。此种方法不需要使用顶管机或者盾构机等昂贵的设备，而且也不受隧道直径和长度的限制，适用于坚硬地层。但是此方法的工期比较长，对河床地质要求也十分严格。 4 结论随着我国经济的发展，对油气资源的利用率会更大。管道作为油气资源运输的主要方式必然会大量建设。而管道的铺设为了保证安全性需要穿越河流，穿越河流的长输管道施工有不同的穿越施工方法。对于长输管道的施工单位而言，在选择穿越施工方法时，需要结合施工地点的地质条件和水文条件，有效地规避没有穿越技术的缺点，使其优点得到进一步的放大。 【参考文献】 【1】刘春华,裴小非.长输管道的河流穿越设计和施工[J].石油规划设计, 2010（4）:32-35. Long-Distance Pipeline Construction Method of Crossing Rivers FENG Jing-wei 【Abstract】In the process of oil and gas resources development and utilization,the long-distance pipeline crossing rivers become the main way of transportation,it can effectively improve the safety of oil and gas resources.In crossing rivers long-distance pipeline construction process under the influence of factors such as topography,climate,will encounter a lot of problems.Only to adopt the method of reasonable construction design can give full play to the role of the long-distance pipeline. 【Keywords】across the river;long pipeline;design and construction process 【中图分类号】TE973 【文献标志码】A 【文章编号】1007-9467（2017）04-0138-02 【收稿日期】2016-11-22 【作者简介】冯景微（1984～），男，辽宁葫芦岛人，工程师，从事项目管理研究。 |
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