长输管道沿海水域段施工技术

【摘要】唐山液化天气外输管道工程沿线约50km在沿海水域即全水面覆盖地段进行施工。本文以该工程为例，主要介绍了作业带围堰晾晒后采用运输船加钢板的施工技术施工技术。

【关键词】沿海水域；运输船加钢板；协调配合

1.概况

唐山液化天然气外输管道工程包括1条干线和1条支线，即曹妃甸接收站到唐山清管分输站输气干线和宁河支线。曹妃甸LNG接收站至唐山清管分输站段线路，途经曹妃甸工业区、南堡开发区、唐海县、丰南区、路北区、丰润区，线路长度约122km，管径D1016mm，设计压力10MPa，管道材质为L485。其中曹妃甸（AA）段、唐海县（AB）段及南堡开发区（AC）段大部区域为沿海水域地段，地面为全水面覆盖，施工难度极大。施工首先对作业带进行围堰晾晒，由于天气等原因围堰晾晒未能达到预期效果，根据现场实际情况制定运输船加钢板的施工技术。

2.运输船加钢板施工方案

2.1方案概述

水域地段全部完成围堰施工，现围堰情况无法满足正常布管及焊接施工，尤其是布管作业无法满足。方案计划在原有围堰外侧开挖宽3.5m，深度2m运输沟一条，利用此沟用特制运输船进行运管。管材运至相应位置，用大型挖掘机自带钢板进场进行卸管、布管。焊接机组配置300m特制钢板，进场进行组焊作业。

施工平面示意图见下图：

2.2主要工序及施工措施

运输沟开挖运管、布管沟上组焊无损检测补口防腐检漏沉管作业敷设光缆安装压重块及盖板管沟回填及地貌恢复。

2.3施工准备

2.3.1简易运输船

定制长13m，宽3m，具备20吨以上运输能力的简易运输船两条，配置相应动力系统。简易运输船负责运输管材、压重块等施工物资。另外制作一条长8m，宽2m的小型运输船进行钢板运输。

2.3.2特制钢板

加工制作特制钢板用于挖掘机布管及焊接机组等机组使用。参与水网段施工焊接机组至少配置200m。具体做法如下（详见特制钢板加工示意图）：

2.3.2.1上下面采用8mm厚钢板，长4.5m，宽2m；

2.3.2.2两钢板间采用12#槽钢进行加固，成栅格状，横向每1m加固一道，纵向每0.5m加固一道；

2.3.2.3槽钢与钢板连接采用焊接，四周须进行满焊焊接，防止水进入，增加自身重量；

2.3.2.4每块使用8mm厚钢板18m2约1.14t，12#槽钢33.5m约0.45t。

钢板进行加工后，可有效提高其承载力，同时在施工构成不会发生变形，可反复使用，提高使用次数。

2.4运输沟开挖

2.4.1在已完成的围堰外侧开挖宽度为4.5m，深度为2.5m的运输沟；

2.4.2运输沟须严格控制其深度及宽度，确保运输船的顺利通过。

2.5运管、布管

2.5.1采用简易运输船进行运管。每条运输船装两根防腐管，船内采取有效固定措施，并对固定管材部分进行胶皮包裹，有效保护防腐层。

2.5.2装船采用吊车或吊管机进行，装船前仔细检查防腐管防腐层。

2.5.3采用大型挖掘机（405以上机型）进行卸管。挖掘机进入作业带自带三块特制钢板进入，到达布管位置，进行卸管。

2.5.4管材堆放采用编织袋内装素土进行支垫，确保管材堆放稳定。

2.5.5两条运输船采取同向同进同出的顺序进行管材运输，根据管材运输现场实际情况配置相当数量的装管、卸管设备。

2.6沟上组焊

2.6.1焊接机组配置200m以上特制钢板，施工前，由两台提前进行铺垫。

2.6.2作业带完成铺垫后焊接机组进场进行沟上组对焊接。

2.6.3焊接采用流水作业，对已完成焊接管段作业带内铺垫的钢板由挖掘机及时进行回收，装至小型运输船，运输至施工前方，由前方挖掘机及时进行铺垫，保证组对焊接连续进行。

2.6.3注意避免运管船和运钢板船发生交叉作业，必要时，提前完成某段布管后再进行组对焊接作业。

2.7无损检测

曹妃甸（AA）段、唐海县（AB）段以及南堡开发区（AC）段桩号AC001～AC006之间的环形焊缝进行100%射线和100%超声波探伤检验；南堡开发区（AC）段桩号AC006～AD001之间的环形焊缝进行100%射线和5%超声波探伤检验。其检测应符合《石油天然气钢质管道无损检测规范》（SY/T4109-2005）的相关规定。

2.8补口作业

2.8.1补口作业所需空压机等设备放置在小型运输船上进行施工作业，配置相应长度喷砂管。

2.8.2补口作业同时对防腐管进行检漏，及时进行补伤。

2.9沉管作业

2.9.1沉管作业按一般地段沉管方案进行。

2.9.2沉管作业用挖掘机自带三块钢板进入，确保自身具备施工条件。

2.10安装配重块及盖板

2.10.1开挖、下沟完成后，需先进行管道埋深和防腐检漏，合格后包裹胶皮，立即进行配重块的安装进行稳管，安装工作采用挖掘机配合。配重块及盖板运输可使用运管船或运钢板船。

2.10.2配重块安装完成后采用土工布袋装土将配重块底部与管沟沟底之间充分填实，以防止对管道造成损伤。

2.10.3使用挖掘机型号必须保证其具备相应吊装能力。

2.11管沟回填及恢复地貌

2.11.1沿线施工时破坏的鱼塘的堤坝、挡水墙、田埂、排水沟、便道等地面设施回填后应按原貌进行恢复。

2.11.2设计上有特殊要求的地段恢复，应按设计要求恢复。

2.11.3用人工配合单斗挖机清除围堰及运输沟，使恢复到原有标高。

2.12方案优缺点比较

2.12.1方案优点：

A、施工投入较小，且各种物资循环利用率高。方案实施成功，后期投入仅为机械费用，较经济。

B、施工工序衔接紧密。布管、焊接为水网地段施工关键工序，此方案首先保证了布管进度，且布管与焊接过程互不影响。焊接过程如果组织得力，其工效与一般地段相当，施工进度快。

C、焊接完成后，小型船配合完成防腐作业，运管船配合完成压重块、盖板安装作业。资源合理利用，各工序协调完成，互不影响。

D、每段施工完成后，无工业垃圾需清理，一次性完成施工。

2.12.2方案缺点：

A、施工工序协调配合要求高，特别是布管和钢板倒运环节，易出现协调不利导致窝停工现象。

B、由于环节多，措施较复杂，存在方案失败可能性。

3.HSE保证措施

3.1成立应急指挥部

3.2应急物资明细及存放位置

3.3船上作业人员及堰体上装卸管材、钢板施工人员必须穿救生衣，并具备游泳技能。

3.4特殊天气情况下，如大风、雨雪天气严禁水上运输作业。

3.5船只在使用前必须进行水上漏水试验，并确保其载重能力达到运输要求，船只操作人员须持有效操作证件。

3.6设置专人进行作业监护。

4.质量保证措施

4.1主管焊接要严格按照有关施工规范进行。

4.2接受监理的监督检查，发现问题及时解决。

4.3特殊工种必须持证上岗，严禁无证操作。

4.4防腐补口每一道口，每一道工序要严格执行规范，要求详细的施工数据，施工记录，并搞好防腐检漏工作，把缺陷全部消除。

4.5认真贯彻三检制度，实行班组自检、互检与专业检查相结合的检查制度，并做好各项检查。

4.6各工序严格按照规范、设计文件进行施工，避免由于质量原因进行二次进场施工。