管线整体穿越河流施工工艺

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【摘要】目前，在长输管线穿越宽大浅水河流时，大量采用管道分段下沟，分幅截流围堰，河道内碰管接口的方法，不利于安全、省时、节约。管线整体穿越法客服了以上缺点，在穿越河流的管线施工中得到越来越广泛的应用。

【关键词】整体下管 穿越 预制平台 葫芦吊装

1 分段法施工简述

我们在长输管线穿越河流施工中，通常采用的施工方法是分段法。即一般在河流宽度超过100米时，采取沿横断面半幅截流半幅引流，截流面挖沟下管，引流面掏深过水。在管道探伤、防腐完成后，将管道端口用钢板封焊，按要求回填管沟，并用同样方法施工另半幅管道，在河流中间碰头。采用分段法施工穿越管道，会造成截水困难，截流段管沟渗水严重，排水机械多，施工周期长，人力物力耗费大。在重庆奉节县天然气管道穿越梅溪河工程中采用此法。河流宽75米，管沟深度2米。结果砂夹卵石河床渗水特别严重，不但基坑四周渗水，河底也有少量上涌水。为了堵住渗水，四周堆砌土袋，仍有大量水从土袋之间缝隙流入。现场排水用的潜水泵从一台增加到7台（另备用2台）不间断排水，才勉强达到渗、排平衡。耗用了大量的人力、物力和电力。穿越完成后初步测算施工费用，已经超过承包费用。

2 整体穿越法

整体穿越法适用于水流较浅，河流过水量小，流速缓慢，支流穿越段河床高于主河道河面的砂卵石河道，河床有一定的承受力。适合挖掘机开挖管沟。

3 整体穿越法施工程序

4.1 测量放线

主要测放河流两岸管道中心线，以及标高基准点。用生石灰撒中心线。在两岸管中心线立桩并在桩上拉线，拉线高于河面约3米。管沟开挖时通过拉线控制管沟中心偏差。

4.2 管沟开挖

采用挖掘机开挖管沟时，挖机站位于管沟上游侧，堆土在挖机同侧。开挖宽度符合设计要求，如设计无要求，可根据土质和开挖深度确定，在沟边坡坍塌稳定后，沟底宽度比管径至少宽400mm。适时测量沟底标高。宜适当超挖约300mm深，用挖斗清除沟底卵石。

4.3 管道预制平台搭设

用脚手架搭设，脚手架立杆沿平台长向间距2米，每根脚手架立杆下面垫木板以防止立杆下陷。第二种方法是将平台铺设于管沟内，方法基本同第一种，不同之处一是平台位置不同，二是在平台上方2米高处增加一排横杆，作为手拉葫芦起吊下管的吊装点。

4.4 管道防腐

按设计要求对管道防腐。由于长输管线管道量大，一般在防腐厂内完成防腐工作，并验收合格。管道两端各预留100mm长不做防腐。管道起吊和运输过程注意保护防腐层不被损坏，管道起吊必须用尼龙吊带，人工抬运用麻绳或尼龙绳，车辆运输时用木方支垫。

4.5 管道预制焊接

管内通氩气保护需制作堵板。根据管径确定堵板直径，堵板材料：两块直径小于管径的木板3～5mm厚，中间夹上一块80～100mm厚的海绵，海绵直径略大于管道内径。堵板中间留一孔用于通氩气。两块木板和海绵中间用铁丝捆扎。焊工资格：所有施焊的焊工均应具有劳动部门（现质监局）颁发的《锅炉压力容器焊工合格证》或企业内部考委会颁发的《焊工合格证》，仅承担有效合格范围内的焊接工作。管道对接焊缝组对时，内壁应齐平，内壁错边量不宜超过管子壁厚的10%，且不应大于2mm。管道组对时要垫置牢固，并应采取措施防止焊接过程中产生附加应力和变形。焊条使用前应按规定烘干，进入现场时装入保温筒内，随用随取。

4.6 管道无损检测

河底穿越管道采用100%射线探伤，Ⅱ级合格。焊缝表面质量控制主要检查内容包括：不允许有表面裂纹、表面气孔、表面夹渣，不允许咬边，焊缝余高控制在0～2mm。对焊缝无损检测发现的不允许缺陷，应进行质量分析，找出原因，订出措施后进行返修。同一部位的返修次数不得超过2次，返修完毕后按原方法重新进行探伤，返修焊缝的质量性能与原焊缝相同。

4.7 管道压力试验

对输气管线，应按设计要求进行气压试验。气压试验时，压力应缓慢升高，当升至试验压力的50%时，进行检查，无渗漏及异常现象，继续按试验压力的10%逐级升压，直至试验压力。稳压10分钟，再降至设计压力后，对焊口、法兰等密封面用涂刷肥皂水的方法进行检查，以压力不降、检查无泄漏，压力试验为合格。

压力试验过程中，发现泄漏时不得带压处理。消除缺陷后，应重新进行试验。

4.8 管道补口防腐

长输天然气管线一般采用热塑套进行补口防腐。热塑套长度为300mm，直径比管外径略大50mm。热塑套在管道组对之前就先套在管道上。在补口防腐前，先清理干净管道接口外表面铁锈、油污、毛刺、焊道药皮、焊接飞溅、水渍和其它污物，并将金属表面用电动钢丝轮打磨光亮，用钢丝刷将补口范围内的原防腐层外表面刷毛。然后将热塑套套在对接口位置，热塑套两端与原防腐层搭接约50mm。用喷灯加热热塑套外部使其收缩，逐渐与管道紧贴，热塑套受热后内表面有一层粘液，能够在热塑套与管道间产生很强的粘结力。喷灯加热工艺参照说明书，操作人员必须经多次试验，才能熟练掌握操作工艺。每个操作人员最初的3个防腐口要做热塑套剥离试验，以检验粘结强度。

4.9 沟底换填河砂并复测

因管沟开挖时超挖了300mm，清除了大块卵石，在下管前需回填300mm以上厚河砂至略超过设计标高，并分段复测沟底宽度、直线度及标高。

4.10 管道下沟、回填

管道下沟第一种方法是采用几台挖掘机用挖斗作为吊臂吊装下沟。注意吊装点位均匀分布，吊装时统一指挥，协调操作，保证施工安全，不得损坏管道防腐层。第二种下沟方法是采用手拉葫芦，原位下管。

4.11 通球扫线

为彻底清扫管道内部少量泥沙、氧化皮、积水等杂物，设计要求进行通球扫线。清扫球选用比管内径大5mm的厚壁橡胶充气球。后背加压使用气压推动。管线总长500m，经试验，推力约为5kg/cm2，考虑到弯道阻力及后段杂质阻力，实际采用8kg/cm2空压机加压。为控制推进速度，采用阀门、流量计和压力表调节流量，控制速度。

5 总结

通过两个项目的核算对比，整体下管法施工成本，约为分段法施工成本的70%，整体下管法在工期上也比分段法节约40%以上。尤其在浅表径流河道，通长管道预制平台搭设极为方便，吊装机具也较简单。

作者简介

邱德斌，（1969，10-），男，籍贯：四川省隆昌县，现供职单位：中国化学工程第七建设有限公司，工程师，学士学位。