论文部分内容阅读
摘要：天然气以其高效、节能、环保备受青睐，目前，天然气产业正处于蓬勃
中图分类号： TE08文献标识码： A
发展阶段，管道输送是天然气输送的基本方式，因此长距离天然气管道建设工程越来越多，管道经过的地域地质条件也越来越复杂。如高山、沙漠、丘陵、河流、矿区等不良地质状况。对于管道经过河流，我们采用管道穿越工程技术，目前主要有顶管穿越、定向钻穿越、大开挖穿越三种管道穿越工程技术。2013年我单位参建的关中环线天然气储气调气管道工程户县段线路工程管道途径河流三条，本文主要结合具体施工情况，谈谈管道大开挖穿越河流施工技术。
关键词：管道施工；河流穿越；大开挖
1.概况
关中环线天然气储气调气管道工程户县段线路工程河流穿越3处，全部采用大开挖
方式，其中潭峪河穿越1处，长度159.83米；涝峪河穿越1处，长度366.80米；甘峪河穿越1处，长度226.43米。穿越段采用直缝埋弧焊钢管，管材规格为Φ914×14.2 L360。
2.施工准备工作
2.1施工前了解穿越点的地质情况和地形地貌，掌握穿越的结构、设计深度要求，
进行技术交底。
2.2检查施工设备、配套设备及各种施工机具是否齐全完好。
2.3施工材料准备齐全，穿越设备检验合格并经监理工程师认可。穿越主管线使用
正确，质量符合设计要求。
2.4按照施工计划及时向PC项目部、监理单位、水利管理部门递交施工方案，审批
通过后办理“穿越施工许可证”。
2.5安装安全警示和安全防护设施。
2.6平整场地、修筑施工便道，并在施工地点划好临时作业区。
2.7检查校正测量仪器的精确度。
2.8施工现场HSE标识、措施到位。
3.河流开挖穿越施工方案
3.1穿越的一般要求
⑴、穿越施工前应与当地水利管理部门联系，了解有关管理规定，办理批准文件，
完工后，办理认可手续。
⑵、以据现场工期要求及工程具体特点。组建专门的施工队伍，配置优良设备集中
突击。
⑶、河流的穿越原则上采用围堰导流，开挖全埋敷设。围堰可根据现场情况采用挖
导流渠或设置导流管（或导流槽）的方式进行水流的疏导。若水流量较小，为减少施工难度则在上下围堰上直接跨放导流管（或导流槽），或以潜水泵加长出口软管，将河水直接抽排至下游导流，穿越管线组焊试压完毕后，待管沟开挖完一次埋设。
⑷、若采用导流管（或导流槽），则导流管尺寸应根据施工期河流水流量的大小及现
场情况确定制作。
⑸、根据现场情况，考虑穿越段管线采用全埋大开挖，弹性敷设，与河岸接壤处用
弯管连接并尽可能先预制完成，河槽区采用围堰导流法施工，开挖时配合以潜水泵明排水施工。
3.2穿越施工主要工序流程
测量放线→便道修筑→河滩段管线预制→预制管试压、清管→导流渠开挖、围堰（或
设置导流管）→管沟开挖→下沟稳管→管沟回填→导流渠回填、围堰（导流管）拆除→连头→水工保护地貌恢复
3.3主要施工技术措施
⑴、测量放线
①确定穿越段与一般线路分界点；
②确定管线中心线，弹性曲线段设加密桩；
③确定上下围堰及导流沟位置和尺寸、确定作业带边界以及临时占地堆土边界；
④查明施工作业区需清理障碍物的工作量；
⑤放出管沟上开口边界，开挖中和开挖完后按要求复核管沟中心位置，沟宽及沟底
标高。
⑵、设备材料及临时设施应集中设置，减少临时占地，并避免与作业区冲突，造成
二次搬迁。
⑶、施工便道修筑与线路走向尽可能一致，一般选择在坡度较缓的一侧，以保证施
工材料及设备能达到施工位置。
⑷、采用开挖导流渠及围堰
现就我单位施工的潭峪河、涝峪河、甘峪河经业主、监理、施工单位共同讨论方案
陈述如下：
①采用导流渠方式进行导流，导流渠应选择在靠岸并远离主河道一侧，导流渠宽约
4m，深约2m，根据土石方单位提出一般方式围堰较为困难，无法将水完全挡住，现要求先用编制袋装土将截流坝四周垒起，中间深挖1-2m后回填素土。围堰应高出水面约1.5m，围堰上口宽约6m，下部宽约11m，迎水面放坡。下围堰可参照上围堰，但尺寸可小些。导流渠挖通后将上下围堰封闭，并用潜水泵将堰内河水抽排至下游围堰外。
②开挖管沟，管沟穿越河床后，两侧分别河岸延伸6m，即管线穿越河床段增加12m。
③平行管沟方向修筑大坝，管线在大坝上组对，焊接探伤完毕后，进行试压，试压
合格后，管线进行补口补伤下沟。
④管线下沟拟采用3台70t吊管机将管线吊起，两端各用一台配合将其放入沟内。
⑤管线下沟后，应将沟内的水排尽，进行电火花检漏，检漏合格后，在管线上绑垫
胶皮，用挖掘机配合将配重块压上，中心间距4m。
⑥管线就位安装完配重块后，土石方单位进行回填，用细土回填至管线顶部300mm
后，再机械进行大回填。
⑦河流两岸回填3-4m，安装单位进行弯头组对安装，待无损检测合格，补口完毕后，
再进行回填。
⑸、管道组焊、探伤、补口与干线相同。穿越管段焊口作100%射线、100%超声波探
伤。
⑹、河滩段管线预制
该段管线按设计要求铺设至设定的导流渠内侧，管沟回填应分层夯实，处在导流渠
下部管线回填应重点控制，局部可以填土草袋封堵，以防河水顺管沟进入主河槽施工管沟内侧。管头处暂不回填，并需超挖出作业坑以备两端连头用。
⑺、管沟开挖（导流沟施工）
①采用履带挖掘机进行管沟开挖，人工修整管沟边坡，挖深在河流冲刷层以下1.2m。
②地下水位线以下管沟开挖需配合潛水泵明排水，保证沟底无塌方、无积水，潜水
泵必须选用污水泥浆泵，以防杂草、树叶等污物堵塞泵出口。
③我单位现在施工的地段以松散土层为主，可采用机械或人工开挖；建议沿线3.0m
深度内管沟的边坡坡度采用下列值（高/宽）可按以下值考虑：
a、黄土、黄土状土：1:1.25（地下水位以上），1:2.00（地下水位以下）；
b、卵石、圆砾：1:1.00-1:1.25（地下水位以上），1:2.00（地下水位以下）；
管沟开挖后宜缩短管沟暴露的时间，采取一定防水措施，严防地表水冲刷或浸入基
坑浸泡坡脚。管沟开挖时，注意在管沟周边3.00m范围内不可堆载。若管沟开挖时，临近建（构）筑物无放坡条件，应采取适当的支挡措施。
⑻、下沟连头回填
①主河槽区管沟开挖完成须用细土（最大粒径不超过15mm）或砂（最大粒径不超过
3mm）回填厚0.2m，经检查合格后，立即将管线下沟。
②拟采用3台70t吊管机下沟。
③管道一下沟应立即检查是否符合要求，并立即采取稳管措施，配重块中心间距为
4米，配重块与管子之间一般衬垫厚胶皮。
④回填用细土或砂回填至管顶0.2～0.3m后方可用原土回填（最大粒径不超过
250mm）。
⑤细土用人工配合机械回填，原土回填以推土机为主，分层回填，
⑥回填土应高出地表面300mm。
⑼、地貌恢复
①按设计要求我们采用水泥浆砌石护坡、石笼护坡对河流及两岸作护底、护岸护坡等水工保护；
②疏通河床，拆除围堰封闭导流沟抽干水后填平夯实；
③施工余料、机具设备清理出场；恢复原貌，恢复完成后报有关部门验收；
④施工过程中，及时进行有关技术资料的收集、记录、整理和签字确认，恢复地貌前联系建设单位或监理单位进行工程的检查、验收。
参考文献
[1]中国石油天然气总公司基建工程局编.SYJ4001-90，长输管道线路工程施工及验收规范 [S].
[2]陈涛编著.输油输气管道工程设计与施工技术及验收规范实用手册[M]. 北京：中国科技文化出版社，2006.
[3]油气输送管道穿越工程施工规范.GB50424-2007.
[4]胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司.关中环线天然气储气调峰管道工程线路系统户县段一般线路工程总说明.
中图分类号： TE08文献标识码： A
发展阶段，管道输送是天然气输送的基本方式，因此长距离天然气管道建设工程越来越多，管道经过的地域地质条件也越来越复杂。如高山、沙漠、丘陵、河流、矿区等不良地质状况。对于管道经过河流，我们采用管道穿越工程技术，目前主要有顶管穿越、定向钻穿越、大开挖穿越三种管道穿越工程技术。2013年我单位参建的关中环线天然气储气调气管道工程户县段线路工程管道途径河流三条，本文主要结合具体施工情况，谈谈管道大开挖穿越河流施工技术。
关键词：管道施工；河流穿越；大开挖
1.概况
关中环线天然气储气调气管道工程户县段线路工程河流穿越3处，全部采用大开挖
方式，其中潭峪河穿越1处，长度159.83米；涝峪河穿越1处，长度366.80米；甘峪河穿越1处，长度226.43米。穿越段采用直缝埋弧焊钢管，管材规格为Φ914×14.2 L360。
2.施工准备工作
2.1施工前了解穿越点的地质情况和地形地貌，掌握穿越的结构、设计深度要求，
进行技术交底。
2.2检查施工设备、配套设备及各种施工机具是否齐全完好。
2.3施工材料准备齐全，穿越设备检验合格并经监理工程师认可。穿越主管线使用
正确，质量符合设计要求。
2.4按照施工计划及时向PC项目部、监理单位、水利管理部门递交施工方案，审批
通过后办理“穿越施工许可证”。
2.5安装安全警示和安全防护设施。
2.6平整场地、修筑施工便道，并在施工地点划好临时作业区。
2.7检查校正测量仪器的精确度。
2.8施工现场HSE标识、措施到位。
3.河流开挖穿越施工方案
3.1穿越的一般要求
⑴、穿越施工前应与当地水利管理部门联系，了解有关管理规定，办理批准文件，
完工后，办理认可手续。
⑵、以据现场工期要求及工程具体特点。组建专门的施工队伍，配置优良设备集中
突击。
⑶、河流的穿越原则上采用围堰导流，开挖全埋敷设。围堰可根据现场情况采用挖
导流渠或设置导流管（或导流槽）的方式进行水流的疏导。若水流量较小，为减少施工难度则在上下围堰上直接跨放导流管（或导流槽），或以潜水泵加长出口软管，将河水直接抽排至下游导流，穿越管线组焊试压完毕后，待管沟开挖完一次埋设。
⑷、若采用导流管（或导流槽），则导流管尺寸应根据施工期河流水流量的大小及现
场情况确定制作。
⑸、根据现场情况，考虑穿越段管线采用全埋大开挖，弹性敷设，与河岸接壤处用
弯管连接并尽可能先预制完成，河槽区采用围堰导流法施工，开挖时配合以潜水泵明排水施工。
3.2穿越施工主要工序流程
测量放线→便道修筑→河滩段管线预制→预制管试压、清管→导流渠开挖、围堰（或
设置导流管）→管沟开挖→下沟稳管→管沟回填→导流渠回填、围堰（导流管）拆除→连头→水工保护地貌恢复
3.3主要施工技术措施
⑴、测量放线
①确定穿越段与一般线路分界点；
②确定管线中心线，弹性曲线段设加密桩；
③确定上下围堰及导流沟位置和尺寸、确定作业带边界以及临时占地堆土边界；
④查明施工作业区需清理障碍物的工作量；
⑤放出管沟上开口边界，开挖中和开挖完后按要求复核管沟中心位置，沟宽及沟底
标高。
⑵、设备材料及临时设施应集中设置，减少临时占地，并避免与作业区冲突，造成
二次搬迁。
⑶、施工便道修筑与线路走向尽可能一致，一般选择在坡度较缓的一侧，以保证施
工材料及设备能达到施工位置。
⑷、采用开挖导流渠及围堰
现就我单位施工的潭峪河、涝峪河、甘峪河经业主、监理、施工单位共同讨论方案
陈述如下：
①采用导流渠方式进行导流，导流渠应选择在靠岸并远离主河道一侧，导流渠宽约
4m，深约2m，根据土石方单位提出一般方式围堰较为困难，无法将水完全挡住，现要求先用编制袋装土将截流坝四周垒起，中间深挖1-2m后回填素土。围堰应高出水面约1.5m，围堰上口宽约6m，下部宽约11m，迎水面放坡。下围堰可参照上围堰，但尺寸可小些。导流渠挖通后将上下围堰封闭，并用潜水泵将堰内河水抽排至下游围堰外。
②开挖管沟，管沟穿越河床后，两侧分别河岸延伸6m，即管线穿越河床段增加12m。
③平行管沟方向修筑大坝，管线在大坝上组对，焊接探伤完毕后，进行试压，试压
合格后，管线进行补口补伤下沟。
④管线下沟拟采用3台70t吊管机将管线吊起，两端各用一台配合将其放入沟内。
⑤管线下沟后，应将沟内的水排尽，进行电火花检漏，检漏合格后，在管线上绑垫
胶皮，用挖掘机配合将配重块压上，中心间距4m。
⑥管线就位安装完配重块后，土石方单位进行回填，用细土回填至管线顶部300mm
后，再机械进行大回填。
⑦河流两岸回填3-4m，安装单位进行弯头组对安装，待无损检测合格，补口完毕后，
再进行回填。
⑸、管道组焊、探伤、补口与干线相同。穿越管段焊口作100%射线、100%超声波探
伤。
⑹、河滩段管线预制
该段管线按设计要求铺设至设定的导流渠内侧，管沟回填应分层夯实，处在导流渠
下部管线回填应重点控制，局部可以填土草袋封堵，以防河水顺管沟进入主河槽施工管沟内侧。管头处暂不回填，并需超挖出作业坑以备两端连头用。
⑺、管沟开挖（导流沟施工）
①采用履带挖掘机进行管沟开挖，人工修整管沟边坡，挖深在河流冲刷层以下1.2m。
②地下水位线以下管沟开挖需配合潛水泵明排水，保证沟底无塌方、无积水，潜水
泵必须选用污水泥浆泵，以防杂草、树叶等污物堵塞泵出口。
③我单位现在施工的地段以松散土层为主，可采用机械或人工开挖；建议沿线3.0m
深度内管沟的边坡坡度采用下列值（高/宽）可按以下值考虑：
a、黄土、黄土状土：1:1.25（地下水位以上），1:2.00（地下水位以下）；
b、卵石、圆砾：1:1.00-1:1.25（地下水位以上），1:2.00（地下水位以下）；
管沟开挖后宜缩短管沟暴露的时间，采取一定防水措施，严防地表水冲刷或浸入基
坑浸泡坡脚。管沟开挖时，注意在管沟周边3.00m范围内不可堆载。若管沟开挖时，临近建（构）筑物无放坡条件，应采取适当的支挡措施。
⑻、下沟连头回填
①主河槽区管沟开挖完成须用细土（最大粒径不超过15mm）或砂（最大粒径不超过
3mm）回填厚0.2m，经检查合格后，立即将管线下沟。
②拟采用3台70t吊管机下沟。
③管道一下沟应立即检查是否符合要求，并立即采取稳管措施，配重块中心间距为
4米，配重块与管子之间一般衬垫厚胶皮。
④回填用细土或砂回填至管顶0.2～0.3m后方可用原土回填（最大粒径不超过
250mm）。
⑤细土用人工配合机械回填，原土回填以推土机为主，分层回填，
⑥回填土应高出地表面300mm。
⑼、地貌恢复
①按设计要求我们采用水泥浆砌石护坡、石笼护坡对河流及两岸作护底、护岸护坡等水工保护；
②疏通河床，拆除围堰封闭导流沟抽干水后填平夯实；
③施工余料、机具设备清理出场；恢复原貌，恢复完成后报有关部门验收；
④施工过程中，及时进行有关技术资料的收集、记录、整理和签字确认，恢复地貌前联系建设单位或监理单位进行工程的检查、验收。
参考文献
[1]中国石油天然气总公司基建工程局编.SYJ4001-90，长输管道线路工程施工及验收规范 [S].
[2]陈涛编著.输油输气管道工程设计与施工技术及验收规范实用手册[M]. 北京：中国科技文化出版社，2006.
[3]油气输送管道穿越工程施工规范.GB50424-2007.
[4]胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司.关中环线天然气储气调峰管道工程线路系统户县段一般线路工程总说明.