苏建新，冀德志，马全星
（中石化中原建设工程有限公司河南濮阳457001）
【摘要】文章根据江西省天然气管网一期工程第20标段水网地区施工情况，从我国江南水网地区施工地形地貌及气候特点出发，结合施工前准备、测量放线、组装焊接、管沟开挖及回填作业等方面，分析了江南水网地区长输管道建设存在的难点，讨论了具体施工方法的确定和实施过程，将为在河流、湖泊、沼泽、河滩等水域建设管道提供借鉴。
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关键词 长输管道；水网地区；施工方法
On the southern network of regional water pipeline construction method
Su Jian-xin，Ji De-zhi，Ma Quan-xing
（Sinopec Zhongyuan Construction Engineering Co.ltdPuyangHenan457001）
【Abstract】Articles according to the construction of a gas pipeline network in Jiangxi project Lot 20 water network area， from the construction of the terrain topography and climatic characteristics of the southern region the water network， combined with the preparation of construction， Surveying， assembly welding， pipe trench excavation and backfilling operations and other aspects， analyzes the difficulties of long-distance pipeline construction waters Area existence， discussed the process of identifying and implementing specific construction methods will provide a reference in rivers， lakes， swamps， flood waters， such as the construction of pipelines.
【Key words】Construction methods；Pipeline；Water network area
1. 前言
我单位承揽的江西省天然气管网一期工程第20标段长输管道施工项目，标段全长29.885公里，管道材质为?508×7.1/8.0mm L415直缝或螺旋缝埋弧焊钢管，全部采用埋地敷设。本工程地处江西省鹰潭市，沿该地区G320国道两侧敷设。由于南方主要以水田、河网地形为主，加上天气多雨，严重影响野外施工进度，因此在工程施工过程中，改变一些过去的施工方法，配备与施工条件相适应的设备对于本工程的顺利完成起了关键性的作用，下面就本工程的施工情况进行探讨和总结；同时积累一些江南水网地区施工经验，为以后在类似条件下施工提供参考。
2. 江南水网地区地貌及气候特点
2.1本工程主要施工地段是在江西省东北部，这里河流密集，河道不宽，但水量常年相对稳定，沟渠纵横，水稻田众多，公路交通比较发达，公路两侧密布公路建设取土后形成的鱼塘，淤泥较厚，俗称水网地区。水网地区许多水稻田地均由河流淤积而成，虽表面上与一般田地相同，但地表层300～500mm以下均为淤泥质粘土，地下水位高，地基承载力较差。每年5月至8月雨水较多，基本上为连绵细雨，一连数天，有时有中到大雨。
2.2本工程共有大型河流1条，中型河流6条，小型河流25条，公路穿越22条。施工区域水系发达，作业区域大部分在鱼塘、水稻田地里。对工程的主要影响为（1）施工机械进入比较困难，不能开展机械化施工；（2）管沟成型困难。
3. 主要施工方法
对于长输管道施工来讲，这种地质状况一般采用铺设施工便道、修筑施工作业带的方法，使施工机具能够进入现场。但在本工程这种水网鱼塘地区，就不适宜用这种方法，因为这样会破坏地区的地貌和结构，恢复地貌比较困难，也不符合环保要求。因此，不能采用机械化流水作业，必须因地制宜，区别进行施工管理。
3.1运管、布管。
（1）本工程管道主要沿公路敷设，可充分利用当地发达的公路交通，将管材尽量运、卸到位，每300～400米设一个堆管场，以便布管。布管采用机械布管，使用履带式单斗挖掘机进行，吊管时使用尼龙吊装带，以防破坏管道防腐层。必须要注意的是，吊装时吊装带必须挂在单斗挖掘机的后斗锁扣上，并用锁扣锁好，防止出现管材滑落等安全事故。当布管地点距离堆管场较远时，可用履带式挖掘机牵引宽脚爬犁或船形爬犁运布管。为防止管内进入泥水，布管时应在管两端底部放置软垫，高度不小于0.5m。
（2）运管、布管专门配置一个作业组，人员6～8人，可保证工程的连续作业。
3.2焊接作业。
（1）由于大型设备不能进场，须采用多个小机组分段包干，灵活调配，哪里需要就到哪里，进行集中突击，经过实践证明，虽然效率可能较低，但根据施工计划进行多机组灵活调配，完全适用本工程的特点。
（2）根据现场情况采用两种方法：一种为发电机与电焊机合一，适用于管道集中预制，进行管道拖管作业；一种为使用可移动自发电电焊机，适用于小机组突击作业。
（3）江南雨天较多，尤其本工程施工的时期，为多雨季节，经常出现一连数天的小雨。在组对焊接时，防雨相当重要，共制作10个防雨蓬。
3.3挖沟与下沟作业。
江南的雨水造成地下水位高，加上部分地区为流砂地层，本工程地区即为这样的典型地区，地下水位一般在地面下0.6m～1.0m 左右，绝大部分地段为淤泥质软土，管沟开挖是最艰难的工作，直接关系到管线的埋深。因挖出的管沟不易成型，坍塌的可能性较大，必须采用分段下沟的方法，挖沟作业须与管道下沟结合起来同时进行。一般使用三台单斗挖掘机为一组联合作业，即一台挖沟另两台下沟和回填。根据现场经验，挖沟与下沟的间距控制在100m～150m内，否则管沟可能塌方。管线下沟与管沟回填的间距同样控制在100m～150m内，否则堆土引起下沉使管沟变浅达不到要求。这样边挖沟、边下沟、边回填就能保证施工的进度和质量。当局部地段土壤承载能力不足，不能满足挖掘机作业要求时，可采用沟上组装、沉管就位的方法施工。施工时使用挖掘机将管道吊在地面上完成组装、焊接、补口施工。然后将管段两端封堵，并充水；采用湿地挖沟机在管道侧下方开挖管沟，使管段靠重量滑入管沟，或使用水力射流开挖管沟，使管段沉入沟底。
3.4河流穿越。
本工程管道所经线路河流众多，平均不到1000米就要穿越一次。穿越河流主要采用以下三种方式：
3.4.1定向钻穿越方式，适用于河面宽度大于40米，河深大于5米的通航河流，本工程中白塔河为此类情况。定向钻穿越具有速度快，能够保证埋深，施工不破坏河道，不影响通航，符合环保等优点。
3.4.2大开挖穿越，对于小型河流采用此种方法。由于本地区地质特点为淤泥质软土，地下水位高，与以往的施工有所不同，具有施工方法如下：
（1）打桩配重法。适用于水流较小河流。首先在穿越点两端筑坝截流，然后抽干其中的水；其次打钢板或木桩并加固，打桩深度为4米以上；然后进行机械与人工开挖相结合的方法开挖，在开挖过程中和管段就位前进行排水降水。因地基较软，使用机械与人工结合方法将管段由一端拖管到位，就位后立即从两端往管段内注水增加管段的重量避免管段上浮。然后进行压载回填，压载须用配重块或者配重压袋，压载工序至关重要，若压载不到位，过一段时间后回填土形成的淤泥所产生的浮力会使管段上抬，造成埋深达不到要求而重新返工。
（2）开挖导流渠法。适用于水流较大河流。导流渠依据每条河的实际情况进行开挖，同时在施工便道经过导流渠位置埋设?1000×2000mm的钢砼涵管，依据施工现场水量的大小决定埋设涵管的根数。涵管周围采用粘性泥土及编织袋装软土压实，在涵管进出水口铺设防水彩条布做好防水措施；导流渠挖好后再对上、下游分别截流，截流围堰共设计2道，高出水面1.5m，围堰截面依据实际情况而定。约1/3围堰土采用河床内开挖土石方，约2/3围堰土需外购土。围堰迎水面分3层结构：第一层为粘性泥土及防水彩条布，需要压实；第二层为编织袋装软土袋，厚度为0.5m；第三层为第2层防水彩条布。
（3）围堰完毕用水泵排出围堰内积水，并在围堰内四周开挖排水沟，根据河流、沟渠不同的情况设置排水点，不间断地排除围堰内的渗水，降低围堰内地下水位。排水沟宽0.5m，深1m，排水沟内设排水点，排水点深1m、长2m、宽1m。施工地点依据天气和上游水量的情况预备足量的水泵、水管等，保证河内水量增加时河道的畅通。然后按照以往管沟开挖工序完成剩余工作，管沟回填后将河流及导流渠恢复原貌，并及时修筑水工保护，防止水土流失。
3.4.3漂管沉管法，适用于河宽30米以下的河流，本工程的大坝头河就是这种情况。先采用小型反铲挖泥船将两侧河崖部分扩挖一定长度后，一般只能4至5米左右，还需要人工配合；再将水面部分挖到要求深度，利用挖泥斗臂将预制好的管段拖入水中后，再向管段注入清水，使管段自身沉降至沟底，再用挖泥船挖泥进行填埋，并恢复河床原貌。需注意的是，一般应将两岸上部弯管也焊接好，并根据测量数据焊接一段直管，以免在已经破坏的河床边连头，否则连头难度会相当大。
3.5公路穿越。
（1）因当地的地下水位高，地基较软，所以公路路基较深，而且公路的边沟就是水渠，管道须同时穿越公路与水渠，穿越深度一般在4m～6m。管道穿越采用钢板桩井顶管穿越方法，先用机械将施工现场进行平整，并根据现场情况用20#钢板桩打设4.5米×8米的钢板桩井，钢板桩一般长度为8米，打设的钢板桩要求密咬口，并在钢板桩打设完毕后在井内沿用20#槽钢进行加固。钢板桩井内的土采用机械取出，部分采用人工，取土完毕后，浇注混凝土垫层封底。钢板桩井制作完毕后立即进行穿套管和干线管作业。
（2）本工程公路穿越共22条，全部采用人工顶管施工方法完成穿越。其中19条公路套管穿越土层位于粉质粘土层，此类土质可用砼套管作为顶进用套管，按照传统人工顶管施工方法完成施工。另有3条公路套管穿越土层位于高水位流沙地质层，此类土质用传统砼套管在进行人工掘进时，因流沙流动性很大，施工中流沙不停地流入套管内，致使套管无法顶进，同时容易将公路路基掏空，可能引发公路坍塌等严重事故。为了保证施工安全及质量，施工机组采用规格为?813×14.3mm螺旋缝埋弧焊钢管代替砼套管施工。由于使用钢套管，壁厚为14.3mm，是原来砼套管壁厚的1/10，这样在施工过程中可以先将钢套管顶进沙土中1m的长度，将套管内沙土清理干净后可继续顶进，同时在操作坑及接收坑两侧共打6口井，深10米，进行昼夜排水，使沙土含水量减少，流动性减小，方便施工。由于钢套管长度为12米，顶进前将其切割为3米一段，下到操作坑顶进后在操作坑内焊接。用此方法顺利完成了3条公路的人工顶管穿越，既按照计划完成了施工，也保证了道路的基础及交通安全。
4. 结语
（1）长输管道在水网地段施工时，应根据管道的建设规模、重要性、管道工程特性、水网、河流的大小等来划分工程的等级，并按照相应的政策和法规要求，选择合理的施工技术和施工方案，将工程的安全性、实用性、经济性、耐久性、美观性结合起来，为保护当地的水工环境保驾护航。
（2）水网地区施工宜选在冬季施工，此时地下水位较低，雨水较少。由于水渠河流较多，并且地表承载能力低，设备行走困难，影响施工，不宜使用大型施工机具或采用钢管排配合大型施工机具进场施工。不宜采用机械化流水作业，而应采用小机组，分段包工的施工形式。同时挖沟与下沟必须同步进行，保证施工的完整性。由于地层含水量处于饱和状态，大开挖穿越时必须加载，否则会使管段上浮，造成埋深不够而返工。根据本次施工经验说明，对于不同地区的地形、地质条件应采用不同的施工方法进行实施，因地制宜，因时制宜，灵活机动，不拘泥于形式，才能取得良好的效果。
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参考文献
［1］刘长江.大口径长输管道水网施工技术探索.石油天然气学报.2008.
［2］阎庆华.长输管道河流穿跨越方案选择.石油工程建设.2011.
［文章编号］1006-7619（2014）11-03-761
