大慶油田工程建設(shè)有限責(zé)任公司

鉆爆隧道大口徑雙管道并排敷設(shè)安裝施工方法

任國強大慶油田工程建設(shè)有限責(zé)任公司

國家重點工程西三線西段是從新疆鄯善至寧夏中衛(wèi)，由大慶管道公司承建第四標(biāo)段EPC，其中疏勒河穿越是該段工程的制約性工程。結(jié)合疏勒河鉆爆隧道穿越工程實例，針對隧道不同部位采取不同的施工方法，解決了隧道內(nèi)平巷和斜巷運管和安裝、豎井內(nèi)安裝及吊裝等施工技術(shù)問題，使隧道內(nèi)管道安裝施工按期完成。隧道內(nèi)采取先施工豎井，再從豎井平直段向平巷施工，平巷段和斜巷段雙管并進(jìn)的施工方法。隧道平巷+斜巷段施工采用軌道運管和龍門架吊裝組焊，豎井則采用分段預(yù)制安裝。通過總結(jié)施工經(jīng)驗，可為今后類似工程施工奠定良好的基礎(chǔ)，有助于企業(yè)提高效率，且為施工企業(yè)保安全、保質(zhì)量、保效益提供了借鑒。

隧道；雙管安裝；預(yù)制；豎井施工；平巷施工

西三線疏勒河穿越位于甘肅省瓜州縣，管道設(shè)計壓力12 MPa，管徑1 219 mm。穿越方式為鉆爆隧道，方案總體布置為斜巷+平巷+豎井，其中斜巷坡度為14°，平巷段坡比為1%，豎井內(nèi)徑10 m，深30.2 m，隧道內(nèi)采取雙管敷設(shè)的方法。為滿足工程需要，現(xiàn)場形成了獨有的施工方法：先施工豎井，再從豎井平直段向平巷施工，平巷段和斜巷段采用雙管并進(jìn)的施工方法。隧道平巷和斜巷段施工采用軌道運管和龍門架吊裝組焊，豎井則采用分段預(yù)制安裝。

1豎井施工方法

（1）混凝土墩制作。豎井施工完畢后，進(jìn)行豎井底部的基礎(chǔ)墩制作。支墩除按照相應(yīng)土建標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求檢查外，重點檢查強度、軸線偏差、墩頂軟化層的覆蓋等。

（2）分段預(yù)制。在豎井基礎(chǔ)墩制作過程中，由焊接機組進(jìn)行豎井管道分段預(yù)制，整條豎井內(nèi)管道包含2個90°彎頭，分兩段預(yù)制。預(yù)制場地必須平整，2個彎頭的軸線在一個平面上，橫口位于兩組支架的中心。焊接、防腐程序與主線路相通，采用100%X射線檢測和100%超聲波檢測。

（3）豎井支架安裝。在豎井管道安裝就位前需進(jìn)行管道支架的安裝。支架安裝時，采用25 t吊車配帶自制吊籃進(jìn)行支架安裝焊接，要求滿焊、牢固。

（4）豎井管道施工。預(yù)制管段經(jīng)無損檢測、防腐補口補傷合格后進(jìn)行吊裝就位。下半管段吊裝時，吊裝前在管段上口和下口處各安裝防滑卡具1套，卡具與鋼管之間鋪墊10 mm厚的橡膠板，防止防腐層破損。管段保持設(shè)計好的傾斜狀態(tài)。管段捆扎完成后用2臺25 t吊車將管段緩慢豎直吊起，慢慢送入豎井中，避免管道碰撞井壁和梯子。到豎井底部時，把管段下部放在管墩上，上部放在支架內(nèi)，然后卡箍緊固。上半管段接續(xù)吊裝，保證與已就位的管段平滑正接，固定妥當(dāng)。分段吊裝時，按照大件吊裝的標(biāo)準(zhǔn)控制管段姿態(tài)，保證預(yù)制段平滑進(jìn)入，不擦、不碰。橫口焊接要求精心準(zhǔn)備，一次焊接成功。

（5）固定墩制作。豎井安裝完畢后及時進(jìn)行洞口外管道連頭施工，以免豎井內(nèi)管道滑動。在豎井外側(cè)，焊接后即進(jìn)行錨固墩的安裝和制作。

2平巷施工方法

2.1 輔助設(shè)施

（1）卷揚設(shè)備。斜井側(cè)卷揚設(shè)備采用70 t吊管機（去除吊桿），吊管機選用6 mm×19 mm鋼芯鋼絲繩，鋼絲繩直徑為DN20 mm。豎井底部安裝1臺卷揚機，固定在豎井底部的兩個混凝土墩中間。

（2）變壓器容量。管道安裝施工前，在變壓器容量滿足要求的情況下，可使用隧道施工方的變壓器以減少變壓器采購、運輸和安裝時間。疏勒河隧道管道安裝施工采用施工方的變壓器，在隧道出口設(shè)有2臺變壓器，1臺為200 kVA，1臺為250 kVA，為施工設(shè)備提供用電。另外備用1臺300 kW的發(fā)電機組用于抽水，以防變壓器停電。

（3）隧道照明系統(tǒng)。隧道內(nèi)的施工照明采用36 V低壓線路，確保施工用電安全，照明線路架設(shè)在不影響管道施工的一側(cè)。在隧道進(jìn)、出口50 m范圍內(nèi)，每隔5 m設(shè)置一個60 W照明燈，其余部分每隔10 m設(shè)置一個60 W照明燈。為防止隧道內(nèi)距離過長導(dǎo)致照明電壓不足，每200 m設(shè)置1臺行燈變壓器。在隧道內(nèi)每隔40 m配備1臺應(yīng)急照明燈。在隧道進(jìn)、出口加強照明的目的是防止施工人員在進(jìn)出隧道時，人眼對光線明暗的突然變化產(chǎn)生不適應(yīng)。

（4）隧道通信系統(tǒng)。給隧道內(nèi)施工機組人員配備對講機，以保證隧道內(nèi)、外的通信聯(lián)系。

（5）隧道內(nèi)通風(fēng)。由于隧道較長，焊接時產(chǎn)生的煙霧較多，在隧道內(nèi)采取強制通風(fēng)措施。隧道采用壓入式和抽出式混合式通風(fēng)。斜巷洞口采用壓入式通風(fēng)機送風(fēng)，豎井出口采用抽出式通風(fēng)機抽風(fēng)。在隧道內(nèi)再放置2臺大的排風(fēng)扇，有助于排出隧道內(nèi)的煙霧。

（6）排水系統(tǒng)。隧道內(nèi)個別地方有滲水、漏水現(xiàn)象，由于平巷段斜度為1%，隧道內(nèi)的水會聚集到平巷段與斜巷段交匯處的集水溝內(nèi)，在此位置選用多臺排污泵共同排水，將隧道里的漏水排出。

2.2 軌道鋪設(shè)

根據(jù)工程實際，自行設(shè)計和制作施工用軌道，在管墩施工之前完成。在隧道內(nèi)底板不平整的情況下，采取如下措施進(jìn)行處理：隧道內(nèi)的軌道采用等邊角鋼規(guī)格為75mm×75mm×10mm，間距為1.3m，兩軌道之間用50 mm扁鋼進(jìn)行焊接，使兩軌的間距固定。

2.3 龍門架和馬凳的制作

龍門架用于卸管和管口組對，平巷與斜巷的龍門架底部稍有不同，斜巷龍門架底部有角度。馬凳用于管口組對，馬凳高度與支墩高度一致。

2.4 運布管

管道在洞外進(jìn)行噴砂除銹合格后，使用25 t吊車將防腐管吊至自制防腐管運輸車上，用吊管機牽引運輸車溜下斜坡，洞底水平部分采用卷揚機牽引，卸完管后按相反順序把空車牽回隧道。運到平巷內(nèi)的防腐管，利用龍門架進(jìn)行卸管，然后將防腐管放在位于隧道一側(cè)的馬凳上。

2.5 組對焊接

將兩個自制的龍門架吊起在管的兩端，每個龍門架頂端掛10 t倒鏈，后面的管線通過50 t千斤頂進(jìn)行上下調(diào)整對口間隙，用外對口器進(jìn)行組對焊接，焊接完后放在馬凳上，管道中心線與基礎(chǔ)中心線重合。平巷組對完一條管道后，將馬凳和龍門架移到另一條管道中心線上，然后再進(jìn)行第二條管道的組對焊接。

2.6 檢測

焊接完成后，焊口全部進(jìn)行100%X射線和100%超聲波探傷檢測。

2.7 防腐補口

無損檢測合格后，因噴砂設(shè)備無法進(jìn)入洞內(nèi)，使用砂輪機進(jìn)行除銹，防腐補口采用黏彈體防腐膠帶+PVC外保護帶進(jìn)行防腐補口。防腐完畢，對防腐管及焊口處用電火花檢漏儀進(jìn)行檢漏，檢漏電壓為15 kV，發(fā)現(xiàn)漏點及時修補，重點是對管墩部位防腐層的檢漏。支墩施工完畢，撤除馬凳后再進(jìn)行一遍檢漏，以確保防腐管無漏點。

2.8 支墩澆筑

隧道內(nèi)管道補口完成后，進(jìn)行隧道管道支墩的澆筑工作并及時進(jìn)行養(yǎng)護。待管道支墩的強度達(dá)到要求后，拆除臨時支墩，按照設(shè)計圖紙的要求將管道用不銹鋼管卡固定在管道支墩上。

3試壓

西三線和西四線施工完畢后進(jìn)行清管、測徑和試壓。

輔助工程施工：①在支墩養(yǎng)護期間，進(jìn)行水纜、光纜支架和扶手的施工；②支墩澆筑完畢后，進(jìn)行鋁合金犧牲陽極安裝。

4安全措施

（1）建立健全的HSE組織機構(gòu)，設(shè)專職HSE人員負(fù)責(zé)安全管理工作。

（2）對進(jìn)場前的施工人員進(jìn)行安全教育。

（3）現(xiàn)場施工設(shè)備、機具由專人操作，設(shè)備狀況保持良好。

（4）現(xiàn)場人員必須穿工作服、工作鞋，戴安全帽。

（5）現(xiàn)場所有用電設(shè)備及電動工具絕緣良好，開關(guān)使用漏電保護器，防雨設(shè)施可靠。

（6）加熱用的氣罐要遠(yuǎn)離火源，并有防曬涼棚。

（7）現(xiàn)場設(shè)置警示安全標(biāo)識。

5結(jié)語

由于隧道斷面狹窄，施工空間小，同時工期較短，隧道內(nèi)雙管安裝具備一定的施工難度。通過使用自制的工裝器具，一方面節(jié)約了成本；另一方面通過自行研究，掌握了隧道內(nèi)管道安裝的核心技術(shù)，形成了獨有的施工方法，對隧道內(nèi)雙管、單管的施工具有指導(dǎo)意義。

（欄目主持 樊韶華）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.8.043

2015-08-04