神渭管道输煤项目河谷段管道沉管施工技术

摘 要：本文通过介绍神渭管道输煤项目线路管道流沙段河道段内管沟开挖及下沟施工方法，为解决类似情况下的现场施工提供了可供参考方案及技术支持。根据现场应用取得的效果，所采用的方法及技术能够有效解决特殊地质条件下管道施工流沙段管沟开挖的技术难题，有效的提高了施工进度，对类似情况下管沟开挖施工具有一定的借鉴意义。

关键词：神渭输煤管道；河谷段；沉管；管沟开挖

1 引言

神渭管道输煤项目起于陕西省榆林市神木县红柳林矿，途经陕西省榆林、延安、渭南三市共16个县区，管道全线长725 km，是目前世界上设计距离最长的输煤管线，也是我国第一条长距离输煤管线，年设计输送原煤1000万吨，设计年限30年。管道的建成将有效的解决榆林煤炭外运能力的不足，有利于沿途环境保护和促进地方经济社会发展，实现节能减排的目标。

输煤管道主要从黄土峁底的沟谷内通过。部分段落施工现场地下水位高，地质状况以流沙、淤泥、卵砾石为主。此种状况下在进行管沟开挖的过程中，出现因现场地下水水位高导致管沟侧壁持续塌方，管沟难以成形的现象，无法按先开沟、再下沟的传统施工程序进行。针对此情况，施工时采取了沉管下沟施工的方法，有效的解决了此问题。

2 工程概况

神渭管道输煤项目线路二标段主要经过陕西省榆林市榆阳区、佳县、米脂县境内。标段内多为黄土梁峁沟壑地貌，地形复杂，施工作业条件恶劣。本段管道规格为Φ610*10.3mm，材质为L450mb。在里程桩号K118～K124.4区间6.4公里位于谷底冲沟内，普遍低于两侧台田地，现场地下水位较高。在进行管沟开挖的过程中地下水快速回渗，沟壁持续塌方，管沟难以成形，无法按传统的先开沟再下沟的施工程序进行。

沿线气候属于中温带半干旱～半湿润大陆性季风气候，四季分明，冷暖有序，日照充足，干、湿地域各异。冬春长，夏秋短，雨热基本同期。年平均气温8.1C，极端高温38.6C，极端最低-32.7C；年平均降水量414mm；最大积雪深度8cm；最大冻土深度148cm。

水量四季差距明显，春冬少，夏秋多。一年中水量最大的时候集中在7～9月，多为暴雨，夏季冲沟内易爆发洪水、泥石流。

3 施工技术措施

神渭管道输煤项目线路二标段主要在山底冲沟内敷设。在对桩号K118～K124.4区域进行管沟开挖的过程中，出现底层因含水率高导致管沟侧壁持续塌方，管沟难以成形的现象。无法按传统的先开沟、再下沟的施工程序进行。针对此情况，施工时采用双侧沉管法施工，即先预制管道，然后对整段管道两侧开沟、下沟。使用沉管下沟的地段一般为地下水水位较高，沟壁崩塌严重，无法成沟的冲沟、泥泽地段。地层主要由流沙、淤泥、卵砾石等组成。

3.1 施工程序

3.2 施工准备

1） 人员、设备、预制管道、材料等准备就绪，并对进行人员进行安全及技术交底；

2） 按图纸设计数量准备阴保桩、冷缠带、硅芯管、地锚及配重块；

3） 设备、设施检测完好，能满足施工需求；

4） 焊接并检测合格，且防腐完毕的成段管段；

5） 阴保桩安装位置先安装上引线，待下沟后安装测试桩；

6） 根据沟谷内水流流量对现场采用导流渠或截水坝等方式分流，尽量晾干。

7） 清表：检查、清理地表中心线两侧各3m范围，不能有碎石、尖锐物，防止管段就位时损坏管道防腐层。

3.3 测量放线

1） 由测量机组使用差分GPS放出管线中心线并插上标志桩；

3.4 管道预制

本段管道在沉管施工前，按规范标准进行管墩开挖、焊接并经无损检测合格后放置在作业带内备用；

3.5 防腐检漏

1） 对预制完毕的拟下沟的管道进行100%防腐层检漏，检漏电压15KV无漏点。有漏点必须进行补伤，复检合格之前不得进行下道工序。对于管墩处无法检测的位置，使用吊带将管道吊起检测。

2） 在沉管开挖时，补伤人员就位，在沉管施工期间随时准备对损坏的防腐层补伤。

3） 管沟开挖前，若此处有阴保桩，必须先安装完毕才能开沟。

3.6 管线位置调整

1） 将吊带缠绕到管道上，使用3至4台挖掘机间隔20m左右分段从拟下沟的逆序方向将防腐检测合格的管道从管墩上平缓吊放至设计中线位置；

2） 随后解除吊带，挖机移至下一位置循环施工；

3） 挖机行至沉管起点后停止。

3.7 沉管开挖

1） 安排两台挖掘机在管道两侧距管道2～3m的地方进行管沟开挖。设备平行站位，与管道的净距不得少于1.5m。

2） 开挖时，挖掘机斗齿与管道间距不得小于0.5m，防止机械损伤防腐层。

3） 挖掘机边挖边退，并设专人在旁边检测沟深，保证沟深达到图纸设计要求。

4） 普通地段均超挖500mm。现场由测量人员测量沟深。

5） 掏空管道底部土方后，管道因为自身应力不会立刻沉到沟底，沉管段悬垂段长度一般为60～70m，因自重而平缓就位到沟底。

6） 在起伏地段坡顶管道埋深较大，一般超过3m～4m，考虑到坡顶弯管和坡下弯管的就位，上坡地段沉管施工时需要先降层处理。在管道两侧先往下削方1m～1.5m深，削方长度根据坡长和坡度而定，一般50m～100m长。再进行正常沉管下沟作业。

7） 下坡地段管道沉管施工一般不需要削方处理。

3.8 配重块安装

1） 输煤管道在河谷段需设计加装装配式配重块。

2） 在需要安装装配式压重块的地段，在管道下沟前即加装2层8mm不含硫等杂质的厚橡胶板衬垫包裹；

3） 压重块安装时采用两台挖机配合，一台吊装下块一台吊装上块。

4） 橡胶板用1.6mm铅丝捆扎，铅丝间距300mm；

5） 另外使用一台挖机配合，在管道悬垂时先将配重块的下半块下到沟底，防止碰伤管壁及挤伤沟下人员。

3.9 管沟小回填

1） 因地下水回渗快，在已成沟的地段，使用6寸水泵不间断抽水；

2） 在需要安装地锚及阴保桩的部位，待阴保机组安装完毕后再进行小回填；

3） 在管道下沟后，为防止管沟侧壁持续塌陷及漂管，需马上进行小回填，段长度一般不超过80m；

3.10 光缆施工

1） 安排一台挖机进行小回填，将土方填至与管道上方平齐，并进行夯实；

2） 按照设计要求进行光缆硅芯管、警示带的铺设，在硅芯管就位后进行二次回填，回填高度是300mm，埋设警示带后进行大回填；

3.11 大回填

警示带埋设完毕后，进行管沟大回填并恢复地貌至原样。

4 结语

通过采用上文中采用的管道沉管施工方法，在神渭管道输煤项目线路二标段河道段管沟开挖中取得了良好的效果，有效的解决了管沟开挖难点，避开了施工安全隐患，加快了施工进度。所采取的技术措施及方案对其他类似情况下的施工具有一定的借鉴意义。

参考文献：

[1] 李伟.浅谈江南水网地区地区沉管施工工艺[J].科技与企业，2013（23）：36-41.

[2] 李艳华.冯禄 西气东输管道江南水网地区的施工方法[J].油气储运，2003（22）：27-29.