黄土梁峁沟壑地形管道施工.docx

黄土梁峁沟壑地形管道施工陈化昀 中国石油天然气管道局第三工程分公司第六管道工程处 摘 要：以靖边至西安天然气输气管道工程施工为例，从施工作业通道修筑、管材拉运、布管、组焊等方面 系统地介绍了黄土梁峁沟壑地形管道施工的施工方法以及人员、设各的配备，并进行了经验总结 一．概述靖边至西安天然气输气管道三线系统工程（一期）线路起自榆林市定边县安边首站，途 经榆林市、延安市、铜川市、咸阳市，止于咸阳市永乐泾阳县末站，管径为914mm,材质X70, 设计压力8MPa,设计输量50亿方/年，线路全长约349.548km（不包含单体、开工试验段及 改线段）管道途径地貌属以梁峁为主体的黄土梁峁丘陵沟壑区（沿线主要陡坡、陡坎见表 1）由于长期的侵蚀作用，特别是水蚀切割，形成本县地貌的显著特点是：地表支离破碎， 梁峁密布，沟壑纵横，山高坡陡，河谷深切，基岩裸露沟间地占全县总土地面积的40％， 沟谷地占60％，其中，川台地仅占沟谷地的1.5％山大沟深，割切深度200米梁窄坡陡， 梁顶到谷缘的背坡较平缓狭长，阳坡短而陡立，河沟呈“V”字形表 1 沿线主要陡坡、陡坎统计表序 号桩号类 别工程地质条件处理措施1BB037〜BB038陡坎土质边坡，高约5m， 坡度40〜50°1） 建议采用混凝土条石堡 坎防护。

2） 应做好排水措施，防止 水土流失2BB055〜BB056陡坡土质边坡，高约30m， 坡度25〜30°1） 建议采用混凝土条石堡 坎防护，局部适当放坡2） 应做好排水措施，防止 水土流失3BB073〜BB074陡坡土质边坡，高约10m， 坡度25〜30°1） 建议采用混凝土条石堡 坎防护2） 应做好排水措施，防止 水土流失4BB093+133m〜BB094陡坡土质边坡，高约40m， 坡度25〜30°1） 建议采用片石护坡2） 应做好排水措施，防止 水土流失二．施工方法管道途径地区在历史上曾有过植被葳蕤的时期后经历次战争破坏和长期的乱砍滥伐，使天然植被一厥不振，分布不均，生态失去平衡线路区域自然植被整体差，植被零落，群落单调，在一些黄土梁峁的阴坡上分布着稀疏的狼牙刺、沙棘等灌丛植物；阳坡有少量的杜 梨、榆、杏等；覆盖率仅12%为避免出现过多的水土流失，本着尽量减少对原地貌破坏程 度的原则，经过反复论证最后确定，施工严格按照征地范围施工，禁止超占地，采取了修筑 施工作业通道、不开拓施工作业带（靠作业通道进驻各种施工机具）、炮车布管沿老S303省 道，采油区道路布管、沟下组焊的施工工艺，这样就避免了下沟工序，减小了地貌恢复、水 土保持的难度。

我处承接的工程量大概为15 公里左右，管道由北向南沿波状起伏的黄土梁峁沟壑敷设 考虑到地形的复杂性，施工初期就制定了把机组化整为零的办法把一个标准化机组拆封为 5 个小机组（人机划分见表 2）分散到作业区内由于施工区域多为黄土梁峁丘陵沟壑不适 合大型机械设备作业，各个小机组施工设备配置时，一个施工作业小组配备一个挖掘机，一 个柴油发电机组，4台熊谷焊机，2个防砸棚，4 名焊工，2 名管工，1 个安全员各个机组 基本上都是老中青形式搭配通过以“老”带新的形式，以新帮“老”的的方式，进行施工 作业表 2 山地焊接单机组人员、设备配备序号人员设备工种电 焊 工管工电 工起 重机 械安 全 员普 工挖 掘 机75kw 发电 机焊 机送丝 机外对口器421111211441合计1211设备选用原则：根据地形，黄土梁峁沟壑地形不适合大型机械设备作业选用挖掘机作 为运管和组对设备，施工作业起来更加便利，不仅可以吊装作业，还可以平整作业带，方面 施工施工区域所用管材为①914mmXll.lmm&12.7 （—级地区壁厚为11.1,二级地区壁厚 为12.7）根据无缝钢管质量计算公式（见表3）,单根管材按12m质量约为：12X（914-12.7） X 12.7X0.02466=3387Kg.单根管材质量3.4吨，挖机完全可以满足，组对、布管需求。

表 3. 无缝钢管质量计算公式Kg/m=（外径-壁厚）X壁厚X 0.024661. 作业通迸修筑由于地势陡峭，施工机具及成品管材无法进入施工现场，需沿黄土梁顺管道的整体走向 修筑平台用挖掘机运输管材物资2. 管材运输充分利用老S303省道、采油厂道路与管线交差的的优势在每个人山口附近各修筑一个 40mX30m 大型临时堆管场，在伴行路与管道交叉或其转弯（ 靠近管道线路） 处修筑若干个小 型临时堆管场山区地段，由于地势起伏不定，不能一次进入施工现场，首先利用管车及东 风槽车进行管道的一次运输再利用炮车进行二次倒管黄土梁坡陡，作业带沿黄土梁峁沟 壑敷设炮车倒管，只能倒运到有伴路作业带，布管还需要挖机配合3．布管 图 1 炮车示意图坡地管道施工布管是个重点更是个难点，它直接制约着下道工序乃至整个工程的开展3.1 坡地布管时要注意管道的稳定性一般坡度大于 15的坡段，组焊时应随用随布;坡度不大于 15°的坡段，布管时每布 15~20 根管后应对布管段进行核对，以保证管道壁厚、防腐层类型、弯头、弯管预留位置的 准确性，保证管材布局合乎图纸要求，发现过疏或过密时应及时调整，避免沿线管道数量过 剩或不足；遇有冲沟、山谷时，应使布管与组焊保持尽可能短的间隔时间。

3.2 纵坡坡度大于10°且小于 30°时的一般段管道安装在此坡度下施工时，施工机具单斗能够沿坡行驶，为此施工时可将管道直接布在管沟内进行组对焊接施工时若设备爬行或作业困难，可沿作业带在每根管子距离上用单斗修建若干作业平台，保证挖机和发电机有足够水平站位，然后自下而上将管子一直铺设至坡顶（防止管子下滑），见图 23.3 纵坡坡度大于30°时的图困2难修段筑管平道台安法纵装坡施工示意图1）从下向上安装当坡度超过 30°或超过设备负载极限坡度时，吊装设备、电焊机、发电机及管堆均放 置坡下场地内，坡顶可设置一台卷扬机或D80推土机，顺坡在沟底铺满编织袋，坡顶牵引设 备的设置f沟底滚轮的安装f坡上或坡下施工设备、机具的到位f管子的组装、焊接f管段 的牵引到位一无损检测一防腐补口、补伤一一次细土回填一撤掉滚轮具体流程见图3.图 3 从下向上安装法示意图2）从上向下安装将管子、设备运至坡顶，其它方法均与向上拖拉牵引施工相同为保证管道稳定，需要 沿管沟边缘打眼①50mm，然后用①50mm的圆钢做固定锚，孔的深度1.5m，钻孔时要向前倾 斜一个角度（根据山坡的坡度而变化），地面上留lm,用钢板焊接倒链挂钩。

倒链的另一端 与尼龙吊带相接，尼龙吊带将管道锁紧焊接结束时，准备向下移动管道，先松开一组尼龙 带，另一组倒链开始松开，管道下滑，倒链行程全部放轻后，将另一组尼龙带锁紧管子，用 倒链拉紧，并上拉一段距离，使第一组尼龙带松开然后，再将第二组倒链松开，使管子下 滑，反复作业，就完成了向下滑管的要求靖西线多采用下面一种方法，溜管法靖西三线焊接5小组接焊接6机组在B055-BB058 崾蚬施工，焊接5 小组计划从大号桩向 BB055 桩逆向施工接头处在半坡（坡度30°）用 挖机（D00SAN300）半坡修平台作为吊装场地，挖机管组对焊接如果斜坡管道敷设的长度大于 24m， 用柔性物（草袋、毛毡）将管道包裹，外表面用竹片保护，铁丝捆扎牢固，管端焊制封头、吊耳，用钢丝绳挂在吊耳上，上面用设备（卷扬机）牵引，然后，用吊车直接将预制好的第一段二接一管段吊放到沟内，牵引设备向冲沟方向移动，缓缓向下溜管，一直到达第一段管道预定位置停止图5钢管保护示意图第一段管道的尾端到达斜坡顶点时，停止溜管，用设备吊装第二段二接一管段，在斜坡 顶部进行连头作业如果斜坡管道较长，还需要焊接管道，可重复以上方法直至达到要求长 度。

然后焊接坡顶管道，坡顶管道宜大于100m距离，确保斜坡管道在牵引钢丝绳取消后的 稳定性三．技术措施(1) 布管时，要注意管子的稳定性，支撑墩的宽度应加大，管子摆放平整山坡段管 道施工时，应该根据地形选取自上向下或自下向上的工序施工作业前先要计算好管子的整 体质量，核算一下尼龙吊带的承载力能否足够克服斜坡管道整体的下滑力；(2) 施工时，布管与组装焊接应该同步进行，随用随布；(3) 施工时，施工设备、材料必须分放，并且固定稳妥；(4) 沟下组装时，沟上应该设专人看护如发现边坡有裂纹、疏松或支撑有折损、走 位等异常危险征兆，应立即撤离沟下作业人员，并对异常情况采取有效措施四、经验小结对于黄土梁峁沟壑地形管道施工，通过靖西三线原油管道工程建设，对施工经验总结如 下：(1) 在植被覆盖少地区，不宜开拓施工作业带，应尽量减少对原地貌的破坏程度，以免 出现过多的水土流失打造绿色工程不能光光停留到口号上，应该付诸于行动2) 因地制宜，不适合大流水作业机组施工地形，应根据地形化整为零，采用若干小机 组分段施工，可以有效提高功效3) 小炮车布管是山地施工行之有效、简便易行的施工方法4) 对于坡度较大地段易采用从下至上施工程序，降低对口难度，管道随用随布。

5) 小机组作业时应该提前把管材准备到位，管道、弯头、弯管一次组焊到位，坚持不 留口、不留头、不回头的施工原则，以免出现过多的设备搬迁6) 黄土梁峁沟壑地形推荐采用沟下组焊防塌棚内用倒链吊装外对口器进行组对选 用挖掘机对口，使用柴油发电机带熊谷焊机作业实践证明，因地制宜、灵活运用工法是解决施工难题的关键这项工程的施工，也为其 它地质条件下的山地施工提供了可以借鉴的成功经验。