張　飛

（西南石油大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院，成都　610500；長(zhǎng)慶石油工程監(jiān)督公司第五監(jiān)督站，內(nèi)蒙古　鄂爾多斯　017300）

煤層氣管道工程穿越施工的方法探討

張飛

（西南石油大學(xué)石油與天然氣工程學(xué)院，成都610500；長(zhǎng)慶石油工程監(jiān)督公司第五監(jiān)督站，內(nèi)蒙古鄂爾多斯017300）

摘要：傳統(tǒng)煤氣層施工方式中，經(jīng)過道路河流時(shí)一般采用開挖施工方法，很容易造成交通堵塞，引起人們出行不便，加之現(xiàn)代社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，使環(huán)境影響因素成為管道施工合理性重要評(píng)價(jià)指標(biāo)。由于穿越工程為非開挖工程，在穿越河流、公路時(shí)，對(duì)地下障礙物必須進(jìn)行詳盡的探測(cè)。這些障礙物對(duì)穿越工程的安全實(shí)施，影響很大，例如，公路（道路）下的地下管線、地上建筑物的地下基礎(chǔ)，互通式立交橋的樁基，河道防汛墻的樁基，重要河流岸邊碼頭的樁基等等，設(shè)計(jì)管路時(shí)都必須考慮到。

關(guān)鍵詞：煤層氣管道；穿越施工；河流；公路

傳統(tǒng)煤氣層施工方式中，經(jīng)過道路河流時(shí)一般采用開挖施工方法，很容易造成交通堵塞，引起人們出行不便，加之現(xiàn)代社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視，使環(huán)境影響因素成為管道施工合理性重要評(píng)價(jià)指標(biāo)，傳統(tǒng)的開挖式施工方式越來越不適宜社會(huì)發(fā)展的需求。而非開挖施工技術(shù)能夠在充分保護(hù)環(huán)境的前提下，解決管線經(jīng)過道路、河流的鋪設(shè)難題，其中水平定向穿越等非開挖施工技術(shù)作為一項(xiàng)新興的管道鋪設(shè)方法，具有施工周期短和效率高等優(yōu)點(diǎn)。

由于人工煤氣具有較高的含水量，因此，在水平定向穿越在輸送人工煤氣的管道施工中無法解決管道凝結(jié)水的問題，在上海地區(qū)的使用受到了相當(dāng)大的限制。隨著東海天然氣的擴(kuò)建，“西氣東輸”天然氣工程的啟動(dòng)，上海城市的管網(wǎng)改造及建設(shè)付諸行動(dòng)，適應(yīng)大規(guī)模管線施工及環(huán)保和施工進(jìn)度的要求，定向鉆穿越河流、溝渠、橋梁、公路、鐵路、樓群集聚地等的施工受到越來越多的關(guān)注。在上海天然氣的主干網(wǎng)建設(shè)中穿越大于70米的大型河流、高速公路、大型互通式立交基本上采用了定向鉆工藝。為了探討煤層氣管道工程穿越施工的方法，筆者總結(jié)幾個(gè)典型穿越施工的方法如下：

1　水下管道穿越施工

1.1挖溝埋設(shè)

挖溝埋設(shè)施工技術(shù)是水下穿越最常用的方法之一，這種鋪設(shè)管道技術(shù)能夠根據(jù)巖性和實(shí)際地質(zhì)條件進(jìn)行選擇，常用大型開溝犁挖溝、圍堰挖溝和爆破成溝和水力沖溝等方式進(jìn)行挖掘，隨著煤層氣管道工程穿越施工方法的改進(jìn)，各種水力沖溝機(jī)、挖泥船和大型開溝犁等施工機(jī)具和技術(shù)日臻完善。

1.2頂管或水平定向鉆孔

在河流中河床的底部位置將煤層氣管道頂過河底，也可以通過鉆機(jī)以傾斜的角度進(jìn)行定向鉆穿，鉆出弧形圓孔后將煤層氣管道牽引過去，這種河床下的水平定向鉆孔施工方法適合于中小河流的穿越工程，這種施工方法的優(yōu)點(diǎn)是可以增加管道的容重，為了防止煤層氣管道受浮力的影響，一般在河流穿越施工后再在煤層氣管道的外壁上澆筑一層混凝土，也有的文獻(xiàn)報(bào)道稱在煤層氣管道環(huán)形空間的位置加注重水泥漿也有類似的效果，另外，對(duì)于河流穿越管道容重的確定應(yīng)該結(jié)合實(shí)際地點(diǎn)的水流速度來判斷。

1.3穩(wěn)管

穩(wěn)管的方法主要包括堆筑石籠等，也可以用擴(kuò)展腳機(jī)械式錨桿來達(dá)到穩(wěn)管目的。關(guān)于管道穿越河流的施工，最早可以追溯到秦朝時(shí)期，當(dāng)時(shí)秦王嬴政在四川省修筑大型水利工程時(shí)，就采用的堆筑石籠方法來避免水流對(duì)管道的沖擊。在長(zhǎng)江中上游的煤氣層管道施工過程中，由于河床特點(diǎn)是卵石河床，因此也可以考慮通過堆筑石籠方法來穩(wěn)管。

例如煤層氣管道水下施工技術(shù)要求有以下幾點(diǎn)：一是煤層氣管道宜采用鋼管；煤氣層管道穿越河底施工時(shí)的施工深度應(yīng)該根據(jù)當(dāng)?shù)厮鳁l件和水流的沖擊能力進(jìn)行判斷，對(duì)于不同航的河流，深度可以低于0.5米，而對(duì)于通航河流或者水流沖擊力大的地段，施工深度必須達(dá)到1米以上；三是在有煤氣層管道穿越河流的地段應(yīng)該在河岸周圍設(shè)立醒目的標(biāo)志，以示提醒的作用。

2　地下管道穿越施工

煤層氣管道在穿越公路時(shí)需要采用地下鋪設(shè)管道施工方式，一般的施工方法是在路基下鋪設(shè)水泥管道，被鋪設(shè)的煤層氣管道在水泥管道中通過，以此保證公路交通的安全。

輸氣、輸油等長(zhǎng)輸管道在敷設(shè)過程中也必須埋設(shè)于地下，屬于地下管道的范疇。管道在山區(qū)埋設(shè)經(jīng)常需要橫穿山區(qū)沖積性河流。山區(qū)河道坡降陡，洪水位高，洪枯變幅大，沖刷力強(qiáng)，水土流失嚴(yán)重，必須采取有效的工程措施保證管道的安全。

例如埋地鋼骨架聚乙烯復(fù)合管煤層氣管道工程中管道穿越敷設(shè)規(guī)定包括以下兩點(diǎn)：首先是選擇鋼骨架聚乙烯復(fù)合管材料的煤層氣管道穿越河流和道路時(shí)應(yīng)該加硬質(zhì)套管，同時(shí)在施工組織之前和施工過程中應(yīng)該獲得批準(zhǔn)；二是采用鋼骨架聚乙烯復(fù)合管材料的煤層氣管道進(jìn)行不開槽施工時(shí)，必須保證穿越地段的建筑物不會(huì)發(fā)生塌陷或者受到其他類型破壞。

3　總結(jié)

煤層氣管道在穿越河流時(shí)應(yīng)該盡量選擇河床平直、水流平緩和地質(zhì)穩(wěn)定的地點(diǎn)，如果將煤層氣管道以裸敷的方式經(jīng)過水下的河床，經(jīng)過長(zhǎng)期的水流沖擊作用、河道變遷等的影響很容易被破壞，進(jìn)而產(chǎn)生泄漏，甚至引發(fā)安全事故，與此同時(shí)，鋪設(shè)的煤層氣管道如果在穿越河流時(shí)保持水下懸浮狀態(tài)，那么長(zhǎng)期的水流作用不但會(huì)造成管道破壞，還可能因?yàn)樗骼@過煤層氣管道時(shí)產(chǎn)生渦流作用，繼而以更大的脈沖壓力破壞管道，因此，管道通過河流必須防止水流引起的損害。

由于穿越工程為非開挖工程，在穿越河流、公路時(shí)，對(duì)地下障礙物必須進(jìn)行詳盡的探測(cè)。這些障礙物對(duì)穿越工程的安全實(shí)施，影響很大，例如，公路（道路）下的地下管線、地上建筑物的地下基礎(chǔ)，互通式立交橋的樁基，河道防汛墻的樁基，重要河流岸邊碼頭的樁基等等，設(shè)計(jì)管路時(shí)都必須考慮到。

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作者介紹：張飛（1982-），男，甘肅華池人。