滩涂地段管道施工技术探讨

摘 要：介绍了淤泥、浅水地带输油管道漂管牵引沉管施工方法，阐述了漂管穿越的优越性。施工实践表明该施工方法可缩短施工工期，降低施工费用，易保证施工质量，经济效益显著，适用于水资源丰富地段的管道穿越，是一种值得推广的管道建设的施工建设。

关键词：浅水 淤泥 管道穿越 漂管 沉降

一、前言

1.背景

建设大型长距离输送管道，常常可能遇到水网、淤泥及沼泽等水资源丰富地段自然障碍，并且此类地段由于长期受水泡，表面淤泥厚、含水量高、地面承载力非常差、流变性大，设备行走困难，且管道安装无施工便道及作业带、管沟不易成形，给运布管、管沟开挖等各工序造成了很大的困难，不仅造成了管道施工的复杂性和施工的难度，致使施工安装费时、费力且施工费用高，因此不适宜进行吊管下沟作业。为了提高下沟施工效率和质量、保证此类地区施工顺利，对部分不适宜吊管下沟的水网、沼泽、淤泥、管沟容易塌方等地段取陆地预制、漂管牵引过水网，而后进行管沟冲沟成型、管道沉管下沟回填的施工工艺进行水网、淤泥地段的管道施工。

2.适用特点

2.1在水网、淤泥及沼泽地段施工采用漂管施工技术，可以降低费用节省人力、减少工时、增加效益、缩短工期、使施工更简便；

2.2沟下作业的工序少，工作量小，操作时间相对较短，安全性高，不需要大量重型吊管机及辅助设备；

2.3采用沉管下沟工效较高，速度较快，正常施工环境下单个机组日进度可达80～100m左右；

3.适用范围

适用于长年积水，地下水位较高，水域下面淤泥厚并在0.8m以上的水网、沼泽及淤泥地段。

二、施工可行性确定

本文结合黄骅港～中海石油中捷石化输油管道工程施工实例，介绍淤泥、浅水地带输油管道漂管牵引沉降施工。中捷石化至黄骅港输油管道为原油、汽油、柴油三条管道同沟敷设，原油管道规格为406.4×6.4螺旋缝埋弧焊钢管，材质为L360，汽油、柴油管道规格为219×6无缝钢管，材质为20#钢。根据施工现场实际情况来看，如采用其他方法施工比如局部截流法、围堰法，从技术上来分析是可靠的，但工程造价会成倍增加。施工实践表明该施工方法可缩短施工工期，降低施工费用，易保证施工质量。

1.施工前准备

1.1施工前熟悉图纸，深入现场，了解水网、淤泥地段水位、土质等基本情况，然后制定特殊施工方案。

1.2组织人员对作业地段进行测量放线，在线位上设置相应的控制桩，为防止桩子被水淹没，控制桩可用1米左右的涂红漆竹竿插入管线中心线位置。同时根据管道中心线位置放出作业带边界线。

1.3做好人、财、物资源的充分准备，提前完成各项材料的预制工作，为管道施工提供有力保障。如大排量的抽水泵、土工布、毛竹、编织袋、发电机、爬犁、除湿加热设备及其他管道施工机具等。

1.4充分利用当地的乡道或公路修筑进场施工便道和便桥，保证交通畅通。同时在施工进、出口处修筑临时堆管场，保证施工段的管材充足。

三、管段预制与漂管就位

1.漂浮管段预制

进行漂浮管段预制前，平整一块场地作为预制侧，另一侧为牵引侧，用推土机进行场地平整并压实。根据预制场地的大小确定分段预制管段的长度，进行预制管段组焊。预制管段的长度比水网地段长度长10～20m，并在管段的前端焊上封堵和挂钩。管段组焊完成并无损检测合格后，按设计和施工验收规范的规定进行预制管段的压力试验。然后按设计要求进行焊道的防腐保温、补口，并对焊道部位及预制管段进行检漏和补伤。预制管段经检验合格后放置在预制场地，以备牵引漂浮。把拉管的钢丝绳放到位，牵引侧选好设备行进方向，若与管线行进方向不一致，则应设置地锚。

2.牵引漂浮的一般步骤

2.1在岸上将管子按预定长度焊成“管条”，完成试压、探伤、防腐绝缘和包衬，采取必要的加重措施；

2.2修送管线发送道架，把管线安放在道架上；

2.3将拖拉管线的钢丝绳下放到沟底；

2.4用拖拉机或卷扬机把管线漂管过河，托管前必须先要检查钢丝绳安全性，必须有出厂合格证，对于旧索具必须进行检查，不合格的钢丝绳不得使用。根据现场实际环境，选择合适的牵引、动力设备，并进行安全验算。

3.预制管段的牵引漂浮

漂管过淤泥 、浅水由于往往受到施工现场场地狭小和其他条件的限制，漂管方式也会有所不同。漂管前安装好钢丝绳，开动牵引设备，先试拉一两次，移动少量距离，检查操作手能否协调一致操作，同时检查钢丝绳和固定点是否安全，拉力是否够用，确定正常后，把管线漂过水网、淤泥地段。

4.漂浮管段水中就位固定

三条管道之间撑管、管卡每隔12m设置一组，管卡的宽度为100mm，用δ=6mm的钢板制作。为防治管道在下沉过程中管卡损坏管道的防腐保温层，安装管卡时，在管卡与防腐保温管之间缠绕一周厚度为10mm胶皮，胶皮宽出管卡两侧各50mm。连接管与管卡之间连接处做成可转动的转轴，以防在管道的下沉过程中，因下沉速度不一致造成较大应力。

四、稳管及沉管配重

漂浮管线施工时，为了克服水的浮力已防管线漂起，需要对管线作压重处理或加重来达到稳管的目的。稳管方法可用钢筋混凝土马鞍或铸铁块，钢筋混凝土连续覆盖层或覆壁管空间灌注加重水泥浆，以及加压钢筋镀锌铁丝石笼和抛石等，本工程采用配重压袋沉重。

五、管道沉管下沟

水网、淤泥地段沉管法与一般正常方法下沟最大区别在于，采用射水装置（高压水枪）冲击淤泥在管线双侧冲沟成型，依靠管道自身的挠度贴附于管沟底部，完成整个管段的下沟，这样就会使得管道在完全贴附于管底之前，与管沟底接触部分与自然地面搭接区间管道要悬空

1.管沟冲沟成型

据工程的实际情况，采用射水装置（高压水枪）冲击淤泥，液化后用泥浆泵将泥浆排至指定地点。这种方法是利用高压水泵，凭借高压水力在水底冲开一条沟槽，管线沿沟拖管过江，最后使漂浮管段缓缓沉入沟底，淤泥 、浅水管沟深度必须达到设计要求的深度。在冲沟过程中，冲沟区域采用塑料水袋围成软坝。射水装置适用于砂夹土或粒径小于10mm的卵石夹砂、卵石夹土的土质。

在冲管沟之前先用直径1m、厚度为0.12mm塑料袋充水后形成椭圆截面的软坝，使其下部沉入淤泥中，上部高于水面分段形成围堰。分区域进行冲沟。因为在淤泥地段机械设备无法进入，这种方法可以节省人力、减少工时、增加效益、缩短工期。用塑料袋装满水围成软坝，把区域内的水抽干，目的是为了让泥浆泵可以更好的将冲沟后的淤泥抽走，进行回淤。

2.道沉管下沟

2.1各项准备完成后，根据作业带宽度以及综合各施工因素，开始进行沉管作业。

2.2结合上面计算，当冲沟到20m以后，管头可以依靠自身挠度贴附于沟底，故开挖到20m以后，随着不断的冲沟施工，管道依靠管道自身重量自然、逐步沉降至管沟底部，完成沉管施工。

2.3当管道一端下到沟底后，继续向后冲沟沟，随着冲沟长度不断增加，管道在自身重力作用下帖服于管沟底部，从而成功实现管道下沟。

2.4冲沟之前，仔细核对图纸，按照设计施工图纸的标注的里程、桩号进行管沟深度、高程现场标注或者做明显测量依据，例如高程控制点等，用测量仪器实时监测冲沟成型标高，确保达到管沟设计埋深要求。

六、结论

根据输油管道实际运行状况，实践证明，在浅水、淤泥、沼泽地段采用该施工方法，不仅简化了施工工艺，缩短了施工工期，而且节约了施工成本，经济效益显著，取得了良好的效果，特别适用于南方及沿海地区管道施工。首次应用成功，不仅带来了可观的直接经济效益，也为我们公司带来了巨大的社会效益。

参考文献：

[1] 吴宏.管道设计与施工实用方法[M].北京：石油工业出版社，2004.

[2] 李士琦. 管道工程施工技术与质量控制[M].北京：机械工业出版社，2009.