摘要;油氣管道通過水網(wǎng)地區(qū),不可避免的與溝渠相交叉。部分溝渠具有寬度窄、深度大,水流小的特點。管下涵敷管方式能夠保證管道平順,減少彎管使用量和土石方開挖量,在施工場地狹窄處特別適用。本文結(jié)合實際工程經(jīng)驗,詳細對比油氣輸送管道穿越溝渠的敷管方式,并對管下涵敷管方式施工提出具體要求。
關(guān)鍵詞:管下涵 油氣管輸 穿越 溝渠
正文
某輸氣管道工程所經(jīng)區(qū)域主要為平原地區(qū),此區(qū)域水網(wǎng)密布,溝渠縱橫交錯,輸氣管道與溝渠產(chǎn)生多次交叉。
管道沿線所經(jīng)溝渠寬度約為3~5m,水深一般1~2m左右。部分穿越處施工場地狹窄,施工難度大,因此必須選擇合適的穿越方式,以保證管道穿越工程的順利實施。
1、敷管方式比選
管道通過下切較深、寬度較窄的溝渠,可采取開挖和非開挖的方式。非開挖方式又包含穿越方式和跨越方式。
1)開挖方式為采用人工或機械設(shè)施對現(xiàn)有地貌挖掘形成管溝,使管道達到敷設(shè)條件。根據(jù)《油氣輸送管道穿越工程設(shè)計規(guī)范》,河床穿越段管道必須埋設(shè)在最大沖刷線或疏浚線以下 1.0m的穩(wěn)定層內(nèi),且管頂埋深不小于1.5m;對收集不到最大沖刷深度資料的小型穿越(河流、溝渠)的穿越段,管頂埋深應(yīng)根據(jù)河底坡降和匯水條件、地質(zhì)條件進行分析確定,為確保安全,建議管頂埋深一般應(yīng)≥2.0m。
采用開挖方式穿越,土方量大、施工占地寬、占壓面積大、破壞施工場內(nèi)農(nóng)作物、道路等,對于河流穿越需圍堰、導(dǎo)流、清淤,并采取穩(wěn)管措施,地貌恢復(fù)后需采取一定的水工保護措施。
對于埋深較淺的河流溝渠一般采用直接開挖方式敷設(shè)管道。
2)穿越方式一般采用水平定向鉆方式。定向鉆穿越是一種非開挖施工技術(shù),它具有施工周期短、不開挖地面施工占地少等優(yōu)點。
根據(jù)規(guī)范要求,采用定向鉆穿越管道最小埋深應(yīng)大于設(shè)計洪水沖刷線6m,并考慮穿越管徑和出入土角、曲率半徑的要求。因此其穿越長度長,穿越費用高,需要較大的鉆機布置場地及布管場地。施工場地狹窄無法采用定向鉆穿越方式。
油氣輸送管道穿越大中型河流一般采用定向鉆方式。
3)無法采用穿越方式或穿越代價巨大的溝渠,可考慮采用跨越方式敷設(shè)管道。寬度較窄的河流溝渠,一般采用復(fù)壁管直跨方式。
此方式能夠保證管道平順,減少彎管使用量和土石方開挖量。但管道裸露在外,受破壞可能性大,增加了后期維護管理難度。并且跨越兩端需加設(shè)錨固墩,工程造價較高。
綜上所述,對于小型河流溝渠,優(yōu)先采用開挖方式敷設(shè)管道。對于窄而深的溝渠采用開挖方式時,增加彎管用量,管道敷設(shè)不平順,尤其對于施工場地狹窄的地段迫切需要一種新型管道敷設(shè)方式。
2、管下涵敷管方式介紹
借鑒輸氣管道工程涵管法施工便道修建形式,本工程施工過程中采用了管下涵新型敷設(shè)管道方式。
涵管法臨時便道施工方案是對于一些小的農(nóng)田灌溉溝渠,敷設(shè)過流涵管,涵管周圍用編織袋裝土填實后用推土機壓實,保證施工設(shè)備的通行的施工方案。詳見圖1所示。
圖1 涵管法臨時便道剖面
管下涵敷管方式是借鑒管涵法臨時便道修建形式,針對深而窄的溝渠,先預(yù)埋涵管,然后將管道置于其上的一種敷管方式。管道敷設(shè)形式如圖2所示。
圖2 管下涵敷管方式示意圖
根據(jù)施工經(jīng)驗,對于寬度在5m以內(nèi)的溝渠可采用管下涵敷管方式,它具有保證管道平順,減少彎管使用量和土石方開挖量的優(yōu)點。同時對施工場地要求小,能夠?qū)崿F(xiàn)作業(yè)帶連續(xù)暢通,保證施工流水化作業(yè),特別適用于大型輸氣管道穿越深窄溝渠。
但其工程綜合造價較高,并且需要取得河務(wù)管理部門的許可后方可實施,優(yōu)先適用于施工場地狹窄、施工困難的溝渠穿越。
3、施工注意事項
1)排水涵管的設(shè)置應(yīng)視沖溝來水量大小確定,匯水量較小的沖溝可設(shè)置一排涵管。匯水量較大的沖溝可設(shè)置兩排或多排涵管。
2)排水涵管選用鋼承口鋼筋混凝土管,涵管管徑依沖溝流量大小選擇,套管接口內(nèi)封堵采用專用橡膠圈,縫隙用瀝青麻絲抹平。
3)涵管周圍填方土體應(yīng)分層夯實,分層厚度為30-40cm。涵管及管道周圍必須采用人工夯實,遠離涵管、管道部位可采用機械夯實。
4)管涵下方基礎(chǔ)必須保持均勻一致,避免發(fā)生不均勻沉降,而導(dǎo)致涵管或壩體開裂。
5)壩體回填前,應(yīng)將與原始岸坡、溝床結(jié)合部位的植被、樹木、不穩(wěn)定土體清除,確保結(jié)合緊密。
6)管道管頂覆土厚度應(yīng)滿足規(guī)范的要求。壩體修建完畢后應(yīng)在兩側(cè)設(shè)置警示牌,嚴(yán)禁重型車輛通過管道上方。
4、結(jié)論
管下涵敷管方式綜合造價較高,應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場實際情況綜合比選后選擇使用。其針對大口徑油氣輸送管道通過窄而深的溝渠、河流、沖溝,尤其施工場地受限區(qū)域特別適用。
參考文獻:
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[4] 高祁 何利民,油氣儲運工程施工,石油工業(yè)出版社。
作者簡介:劉成良(1985.9),男,山東省齊河縣,助理工程師,2008年畢業(yè)于中國石油大學(xué)(華東),本科,從事油氣儲運及城鎮(zhèn)燃氣管道及場站設(shè)計咨詢工作。曾參與西氣東輸二線等國家戰(zhàn)略管線設(shè)計。