天然气管道施工技术难点及方法

摘要：新粤浙管道是中石化继川气东送管道项目后规划的又一大输气管道工程，该管道项目建成后，将成为中石化巩固煤制气领域地位的重要一环。水网段施工是长输管道施工的一大重难点，本文对川气东送线路工程23标段水网段施工经验进行总结，主要论述和分析了平原水网地段穿越鱼塘、穿越公路和小型灌溉渠、穿越河流沟渠等施工技术难点和方法，以及对典型重难点案例进行分析，以便给新浙粤管道施工提供一些帮助。

关键要：平原水网段；天然气管道；施工技术难点；施工方法

一、引言

随着工业的快速发展和人民生活水平的提高，我们对油气资源的需求和依赖也越来越大，在石油和天然气供给不足的情况下，煤制气成为解决油气短缺问题的重要策略之一。近年来国计民生对天然气的需求快速增长，供给缺口进一步扩大，天然气价格逐年上涨，新疆煤制气技术条件和产业发展也日趋成熟，使得煤制天然气产业具有较大发展前景。近年来，中石化加快在油气资源上游勘探开发的步伐，在新疆建设国内最大的煤制气项目，并规划建设新粤浙管道，拟通过该输气管道将新疆煤制气输送到东南沿海地区。新粤浙管道是中石化继川气东送管道项目后又一大输气管道工程，新粤浙项目建成后，将成为中石化巩固煤制气领域地位的重要一环。新粤浙管道工程规划一条干线（新疆木垒首站-广东韶关末站）和六条支干线（伊犁支干线、准东支干线、南疆支干线、豫鲁支干线、赣闽浙支干线和广西支干线），总长度约8372Km，其中干线全长约4159Km，管径1219mm，支干线全长约4213Km，管径1219/1016/914/813/711/610mm，设计压力12MPa和10MPa。设计输气量3×1011m3/a，工程总投资约1399亿元。项目全线经过新疆、甘肃、宁夏、陕西、河南、山东、湖北、湖南、江西、浙江、福建、广西及广东13个省、自治区，沿线共设工艺站场63座，截断阀室350座，穿越铁路141次、高速公路135次、高等级公路343次，设山岭隧道68处，数次穿越水网地段，特别是大中型水域就达312次。

二、平原水网地段施工技术难点和方法

（一）穿越鱼塘

一般情况下，穿越鱼塘（鱼塘底为承载力较强的硬底）是施工方法为鱼塘抽水→清理鱼塘淤泥→作业带两侧修筑拦淤坝，并开挖临时积水、积淤沟→修筑完毕的作业带，可以直接进设备施工。穿越连片鱼塘施工重点要提前进行抽水、晒塘、换填，且要避开雨季施工，采用作业带两侧设拦淤坝、开挖临时积水、积淤沟等多项措施相结合，减少二次清淤、排水，使工序衔接较为紧凑，从而保证一定的施工进度。主要措施简介：①抽水：施工鱼塘的前提条件，根据鱼塘水量提前安排抽水；②晒塘、换填：当塘底是软底时，晒塘和换填可提高作业带承载能力，当塘底为硬底时可直接清淤后进场作业，不虑晒塘；③拦淤坝和积水、积淤沟：在作业带初步清淤后进行该工序，开挖积水、积淤沟的同时将开挖土方用于修筑拦淤坝，拦淤坝防止淤泥回流到作业带，积水、积淤沟可堆放作业带少量积水、淤泥的，施工期间积水将自动流入积水沟，且可定期清理，可保证作业带承载力始终满足设备通行需要。

（二）穿越公路和小型灌溉渠

为了保护公路路面，可以在公路两侧修筑引路，并在公路路面上铺垫胶皮、钢板等，以保证施工机械设备通过公路时不压坏路面。管道沿线所经过的明渠一般由混凝土预制块、块（条）石或砖砌成的，为保证施工机械设备通过时不损坏明渠，一般情况下可以根据明沟的大小在沟内埋设直径600~1200mm的钢筋混凝土排水管，再用人工土袋充填缝隙，并在排水管顶部覆土1m以上。而对于较宽的明渠，则可以在施工机械设备通过的部位搭设简易的钢过桥或钢管排。在机耕路和砂石路下一般有灌溉暗渠，还可能有附近村镇的供排水和排污管道。为保证施工机械设备通过时不损坏，可直接在乡村土路的暗渠顶部覆盖1m以上素土；而对于车辆来往较多的乡村沙石路，可在暗渠上铺垫一块10~20mm厚的钢板来方便车辆通行；对于其他管道，可以采用槽钢支架进行加固处理。若因各种原因，需要拆除路面、沟渠及其他管道的，应征得有关单位同意后方可拆除，待本段管道施工完毕后再予以恢复。

（三）穿越河流沟渠

河流沟渠穿越施工一般按照水面宽度来制定相应施工措施：当水面宽度在5m以内，则可以采用埋设较大钢筋混凝土排水管或者铺设空腹梁桥的方法；当水面宽度在5～15m时，则可以采用架设钢浮桥或管桥的方法；当水面宽度在15～30m时，则可以采用架设贝雷桥的方法；而当水面宽度大于30m且无法筑坝时，可以采用冲锋舟牵引浮箱的方式通过。有些河流沟渠若取得有关部门的同意截流，则可以沿作业带两侧采用人工土袋修筑梯形围堰，且上口宽度不小于4m，并在梯形围堰坝的两侧植入木桩、槽钢或钢板桩进行支护加固，在坝顶铺设10mm厚钢板来保证施工机械设备的通行。

三、典型重难点施工分析

（一）EJZ05-2M～EJZ05-2N桩漂管穿越待建高速铁路

穿越位置处于连片鱼塘的其中一个大型鱼塘内，积水严重。EJZ05-2M处为顶管接收井，并靠近水渠，施工前修建弧形临时水渠进行引流。EJZ05-2N处为顶管发送井，处于大型鱼塘中。如图1所示。穿越处鱼塘降水后，因临近鱼塘水位高，液位差引起的侧向压力导致中间塘埂逐渐坍塌，采用编制袋装土砌筑挡土墙加固堤坝。对于鱼塘淤泥，应进行开挖换填，并将淤泥堆放至指定区域。分段开挖并预埋套管，套管底存在管涌处，整体垫混凝土垫层后再安装混凝土预制板，预制板上安装套管就位，套管安装完后进行回填。采用漂管穿越法，开挖穿越引沟后，往引沟内灌水，然后管段漂管穿越。针对EJZ02-2M桩处连头，采用两级开挖，并对连头处管沟采用Ф150mm×9000mm木桩支护。光缆穿越时，采用槽钢对光缆进行保护。

（二）太湖港河流穿越

太湖港河流穿越，因淤泥较厚，且有流沙，施工难度极大。除了采取开挖导流渠、上下游围堰抽水、清淤换填、钢板桩和木桩支护、钢管排保证施工设备行进等措施外，对于流沙的处理是重中之重。开挖管沟时发现河床淤泥层下为流沙层，存在管涌现象，渗水严重，采取污水泵抽水。管沟开挖至流沙层后，无法采用挖掘机开挖，故改用冲吸泥法成沟，而冲吸泥法成沟时出现大量管涌。穿越段主管在无法采用挖掘机开挖成沟的情况下，采用两台泥浆泵同时抽排的方法进行整体沉管。由于河床及河流大坝区域以内的地下均存在严重的管涌现象，无法采用挖掘机开挖成沟和沟下连头施工，故在大坝西岸每道焊口施工前安装钢板桩，并配合泥浆泵24小时不间断抽排的办法确保焊接施工环境。虽然本河流穿越最终顺利完成施工，但在施工过程中，出现了以下问题，我们应引起重视：(1)管涌使钢板桩挤压变形；(2)由于底部流沙被抽空，坝堤下陷；(3)拔出的钢板桩弯曲严重。

四、结语

经过实际施工，对川气东送线路工程23标段水网段施工经验进行了总结，对平原水网地段施工技术难点和方法进行了分析和论述，并对典型重难点案例进行分析，以便给新浙粤管道施工提供一些帮助，从而对相关技术人员提供一定的施工经验和方法。

参考文献

[1]张英奎，张永兴.大口径管道在水网地区的施工方法[J].油气储运,2003(08):45-46,58.

[2]单蕾，孙慧，等.我国天然气储运设施现状及发展趋势[J].石油规划设计,2016(05):1-5,54.

作者：沈章勇 单位：山东省天然气管道有限责任公司

相关专题：金融学论文 凯里学院学报编辑部