摘#8195;要 本文介紹了慶鐵線擴(kuò)能改造工程（垂楊-鐵嶺段）在四平市段穿越四梅鐵路時(shí)兩條管道同一涵洞敷設(shè)的管道設(shè)計(jì)及施工方案。根據(jù)工程線路所經(jīng)區(qū)域的實(shí)際情況，結(jié)合鐵路相關(guān)部門的意見及鐵路頂管施工經(jīng)驗(yàn)，借鑒單一管道的穿越設(shè)計(jì)，合理地確定了本工程的方案。

關(guān)鍵詞 鐵路；雙管；頂管

中圖分類號 TU 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)031-0144-02

1 工程背景

隨著我國改革開放以來國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速發(fā)展，對石油消費(fèi)的需求逐年上升，石油供應(yīng)的對外依存度也逐年提高。對此，我國政府高度重視，已經(jīng)將提高石油資源供應(yīng)安全提高到國家發(fā)展戰(zhàn)略的高度。

目前中國石油通過鐵路在滿洲里口岸每年進(jìn)口俄羅斯原油888萬噸。2009年2月17日，中國石油與俄羅斯石油公司、俄羅斯國家石油管道公司簽署了關(guān)于斯科沃羅季諾-中俄邊境原油管道建設(shè)和運(yùn)營合同，明確從2011年至2030年，俄羅斯石油公司每年將通過管道向中國供應(yīng)1#8198;500萬噸原油。

除管道進(jìn)口外，中國石油目前在滿洲里口岸通過鐵路進(jìn)口的俄油，根據(jù)中國石油股份公司的預(yù)測，2010年以后將維持在50×104～500×104 t/a

之間，在2015年后將穩(wěn)定在1#8198;000×104 t/a左右。

此外，根據(jù)中國石油股份公司的預(yù)測，2010年以后進(jìn)入慶鐵線輸送的大慶油和吉林油，將維持在2#8198;587.1×104～2#8198;769×104 t/a之間，到2020年降到2#8198;720×104 t/a左右。

根據(jù)以上未來資源量預(yù)測和原油配置方案，2011年開始進(jìn)入東北管網(wǎng)的俄油將增加到1#8198;550×104～2#8198;350×104 t/a之間，加上大慶原油和吉林原油，慶鐵新老線的現(xiàn)有輸油能力將出現(xiàn)較大不足。

另外，慶鐵老線286#+500m～297#和慶鐵新線291#～303#區(qū)間管線位于四平市區(qū)東側(cè)。該段線路位于四平市轄區(qū)范圍內(nèi)，管線經(jīng)過地段已經(jīng)位于市區(qū)內(nèi)部，管道沿線占壓嚴(yán)重，人口稠密。通過內(nèi)、外檢測報(bào)告可知管線腐蝕、受損現(xiàn)象較為嚴(yán)重，管線已進(jìn)入事故發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)區(qū)。該段管線在四平市區(qū)內(nèi)通過，對四平市規(guī)劃影響極大，將管線從市區(qū)內(nèi)改線至市區(qū)以外通過，不僅可以從根本上消除風(fēng)險(xiǎn)隱患，而且也利于城市整體規(guī)劃和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

因此，為了保證引進(jìn)俄油在東北管網(wǎng)的順利接收，滿足擴(kuò)大的輸送能力要求，慶鐵線擴(kuò)能改造工程（垂楊-鐵嶺段）于2010年10月正式

開工。

2 線路概況

慶鐵線擴(kuò)能改造工程（垂楊－鐵嶺段）新建管道線路總體走向?yàn)闁|北—西南，起點(diǎn)為垂楊輸油站，途經(jīng)長春市、公主嶺市、梨樹縣、四平市、昌圖縣、開原市、鐵嶺市等地，終止于鐵嶺輸油站。管道輸送原油，管徑為φ813 mm，設(shè)計(jì)壓力均為6.3 MPa。

慶鐵新、老線改線起點(diǎn)位于四平市東北方向的仙馬泉村附近，沿四平市環(huán)城公路東側(cè)并行敷設(shè)，繞過四平市區(qū)，線路總體走向與新建Φ813輸油管道通過四平市段線路走向一致，終點(diǎn)位于四平市南側(cè)的四家子村附近。慶鐵新老線改線后管徑為φ711 mm，設(shè)計(jì)壓力4.5 MPa。

新建φ813 mm及四平改線段φ711 mm管道在四平市共同穿越四梅鐵路，穿越位置位于位于四平市塔子溝村西南側(cè)，G303國道西南側(cè)約1公里處，穿越處管道與公路的夾角為90°，經(jīng)與鐵路相關(guān)部門溝通結(jié)合后確定采用頂鋼筋混凝土套管方式穿越四梅鐵路，穿越位置航拍圖如

圖1。

3 頂管穿越四梅鐵路的設(shè)計(jì)方案

新建φ813 mm管道套管內(nèi)徑1#8198;950 mm，外徑2#8198;360 mm，全長30 m；四平改線段φ711 mm管道套管內(nèi)徑2 600 mm，外徑3 070 mm，全長30 m。新建φ813 mm管道單獨(dú)進(jìn)行頂進(jìn)，現(xiàn)有管道施工技術(shù)比較成熟，在此不

圖1 穿越位置航拍示意圖

詳述。四平改線段為兩條φ711 mm管道在同一個(gè)圓形套管內(nèi)穿過，施工中比較少見，在此結(jié)合設(shè)計(jì)及現(xiàn)場施工情況進(jìn)行論述。

3.1 管材

本段管道設(shè)計(jì)壓力為4.5 MPa，設(shè)計(jì)系數(shù)為0.6，穿越段及一般段均采用Φ711×9.5×52直縫埋弧焊鋼管。制管標(biāo)準(zhǔn)按《原油管道工程 輸送管道用鋼管技術(shù)規(guī)格書》（CDP-S-OP-PL-007-2009/B）執(zhí)行。

3.2 防腐及補(bǔ)口

本段用管采用高溫型三層PE加強(qiáng)級外防腐，補(bǔ)口采用輻射交聯(lián)聚乙烯熱收縮帶補(bǔ)口。施工及驗(yàn)收執(zhí)行《埋地鋼質(zhì)管道聚乙烯防腐層》（GB/T 23257－2009）。

采用噴砂除銹方法對管口露鐵表面進(jìn)行除銹，并達(dá)到規(guī)范GB/T8923中要求的Sa2.5級。噴砂除銹用砂為標(biāo)準(zhǔn)粒徑的石英砂，潮濕的石英砂需經(jīng)過炒制或晾曬處理。按要求將管口兩側(cè)防腐涂層200mm范圍內(nèi)的油污、泥土及其他污物清理干凈。

3.3 管道的焊接與檢驗(yàn)

本段線路管道焊接以半自動(dòng)焊接方式為主，碰口連頭可采用操作相對簡便靈活的手工焊進(jìn)行焊接施工。焊口返修必須采用手工焊進(jìn)行焊接施工，并且進(jìn)行返修的焊工必須是經(jīng)過專門培訓(xùn)的焊工來操作。具體焊接方式由施工單位根據(jù)自身設(shè)備情況來確定。管道焊接應(yīng)業(yè)主規(guī)定的焊接工藝規(guī)程進(jìn)行焊接工藝評定。

手工焊接：根焊焊條為AWS A5.1 E6010 Ф4.0，熱焊焊條為AWS A5.5 E8010-P1Ф4.0，填充、蓋帽焊條為AWS A5.5 E8018-G Ф4.0；

半自動(dòng)焊：根焊焊條為AWS A5.1 E6010 Ф4.0，填充、蓋帽焊絲為AWS A5.29 E71T8-k6 Ф2.0。

本段全部環(huán)向焊縫及與一般線路段連接的管道碰死口焊縫均進(jìn)行100%射線照相和100% 超聲波探傷檢驗(yàn)。射線探傷和超聲波探傷檢驗(yàn)應(yīng)符合《石油天然氣鋼制管道無損檢測》（SY/T 4109-2005）的規(guī)定，Ⅱ級為合格。

3.4 試壓及清管

穿越段管線組裝完畢后必須先清管，然后對穿越段管道單獨(dú)進(jìn)行強(qiáng)度試壓和嚴(yán)密性試壓。以潔凈、無腐蝕性水為試壓介質(zhì)，環(huán)境溫度低于5℃時(shí)應(yīng)采取防凍措施，強(qiáng)度試驗(yàn)壓力為

6.75 MPa，穩(wěn)壓時(shí)間為4 h，嚴(yán)密性試驗(yàn)壓力為4.5 MPa，穩(wěn)壓時(shí)間為24 h。管道的清管、測徑及試壓合格標(biāo)準(zhǔn)按照《油氣輸送管道穿越工程施工規(guī)范》（GB 50424-2007）進(jìn)行。

穿越段兩側(cè)的一般段管道試壓可與所在線路段一同進(jìn)行。

3.5 穿越處平面位置

按照《CDP-G-OGP-PL-001-2010-1 油氣管道并行敷設(shè)設(shè)計(jì)規(guī)定》，涵洞內(nèi)并行敷設(shè)新建管道的最小并行間距為0.7 m。慶鐵新、老線一般段線路并行間距為10 m，在穿越四梅鐵路前一個(gè)轉(zhuǎn)點(diǎn)開始按0.7 m間距并行，穿越四梅鐵路出轉(zhuǎn)點(diǎn)后繼續(xù)按10 m并行，平面示意圖如圖2。

4 頂管穿越四梅鐵路的施工方案

4.1 鋼筋混凝土套管施工

通過與鐵路相關(guān)部門結(jié)合確定最低自然地面向下1.7 m做為套管頂面標(biāo)高。套管采用鐵路頂進(jìn)加強(qiáng)型鋼筋混凝土專用管材，管縫，平口鋼套環(huán)，全長30 m，共15根套管，1-13節(jié)采用頂進(jìn)法施工，余下采用直埋施工，工作坑設(shè)在鐵路南側(cè)，頂管時(shí)不得超挖，帶刃帽吃土頂進(jìn)，后背采用鋼構(gòu)件組拼后背，管節(jié)采用單側(cè)頂進(jìn)，第一節(jié)管前端設(shè)鋼刃角。圓管頂壓面設(shè)置全圓與管口全部貼合且具有足夠剛度的頂鐵，管節(jié)運(yùn)到工地后將管節(jié)外壁涂機(jī)油調(diào)制的滑石粉漿以減小頂進(jìn)阻力，滑道鋼軌與后背梁錨固，注意滑道軌面高于管底面，嚴(yán)格控制工作作坑中導(dǎo)軌的高程、內(nèi)距及中心線，套管預(yù)控頂力為14#8198;840 KN。

4.2 穿管施工

套管頂進(jìn)完畢后應(yīng)盡快組織穿管，在套管內(nèi)澆筑C30的混凝土墊層，并采用水泥砂漿抹面（厚度為40 mm），抹平后的標(biāo)高應(yīng)使管道中心與套管中心在同一個(gè)標(biāo)高上，管道外側(cè)應(yīng)采用橡膠板保護(hù)（厚度為8 mm），并采用聚乙烯支撐塊支撐，每2 m一組，管端用兩組支撐，穿完后管端封堵采用紅磚Mu10、水泥砂漿M7.5砌筑，并用瀝青麻絲填塞。為防止油氣泄漏對鐵路造成威脅，套管內(nèi)原油管道與套管間的空隙用細(xì)土回填密實(shí)。在線路兩側(cè)的護(hù)道坡腳下行方向的上方側(cè)，距離套管外壁1.5 m設(shè)置明顯的標(biāo)志樁。

4.3 施工過程中環(huán)境保護(hù)措施

管道穿越工程施工應(yīng)遵循國家和行業(yè)有關(guān)健康、安全與環(huán)境的法律、法規(guī)及相關(guān)規(guī)定。施工作業(yè)帶清掃時(shí)應(yīng)將耕植土和其他土進(jìn)行分離，待工程結(jié)束后將耕植土覆在表面進(jìn)行還原；穿越施工完畢后，廢棄的油污及其他雜物要裝車運(yùn)走，場地要干凈，并平整到原地貌形式。穿越施工過程中產(chǎn)生的廢水主要為施工人員生活污水、施工用水及管道試壓清洗排放的廢水。施工作業(yè)期間，施工人員產(chǎn)生的生活污水極少，在施工現(xiàn)場設(shè)立定點(diǎn)清洗處，具有影響范圍小、時(shí)間短的特點(diǎn)，不會(huì)對地下水資源和土壤產(chǎn)生破壞。穿越施工產(chǎn)生的噪聲主要為施工機(jī)械（運(yùn)輸車輛、切割機(jī)、柴油發(fā)電機(jī)等）發(fā)出的噪音，其強(qiáng)度在88-120dB（A）。在施工過程中，合理安排施工時(shí)間，提高操作水平，減少對敏感時(shí)段的影響。運(yùn)輸車輛應(yīng)盡可能的減少鳴號，尤其是在夜間和午休時(shí)間。施工設(shè)備盡可能的選用低噪音設(shè)備，與周圍居民做好溝通工作，爭取得到居民的理解和支持，減少擾民問題的發(fā)生。施工現(xiàn)場應(yīng)派專人負(fù)責(zé)健康、安全、環(huán)保工作。

5 結(jié)束語

在工程建設(shè)中，頂進(jìn)鋼筋混凝土套管穿越鐵路的方式相對比較成熟，但兩條管道共同穿越圓套管的情況比較少見，本工程借鑒國內(nèi)石油管道工程設(shè)計(jì)及施工經(jīng)驗(yàn)，按照相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)定，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，通過澆筑混凝土墊層的方式成功穿越套管，為施工帶來了便利，隨著我國管道建設(shè)高峰的到來，雙管并行的情況會(huì)越來越多，相信會(huì)為以后的工程建設(shè)提供參考。

參考文獻(xiàn)

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[2]沈陽鐵路通達(dá)設(shè)計(jì)有限公司.原油管道穿越鐵路線頂進(jìn)護(hù)管工程鑒修施工設(shè)計(jì)，2011.

作者簡介

趙建，男，籍貫：山東泰安，職稱： 助理工程師，2008年畢業(yè)于中國石油大學(xué)，現(xiàn)就職于中國石油天然氣管道工程有限公司東北分公司工藝室。