*韓明明
(中海油能源發(fā)展裝備技術有限公司 天津 300452)
單井管線建設土方工程一般遠離城市、施工跨距長、條件艱苦且周圍無便利條件,米桑油田單井管線建設又有它的獨特性,這里民風彪悍治安狀況差、地形復雜施工難度大,地雷及UXO(未爆炸物)遍布荒野危險系數高,地下設施陳舊情況錯綜復雜,這幾個因素決定了米桑油田單井管線土方工程施工極具代表性,共性加上獨特性使它的分析研究價值極高,值得我們去深入探析。
如果把單井管線涉及到的土方工程定義為分部工程,那么這個分部工程包括路由清理、管溝開挖、管溝回填三個主要分項工程。文章主要圍繞三個分項工程施工技術展開探析,相應增加了施工準備環(huán)節(jié)的描述和對安全施工技術要點的分析。
根據米桑油田單井管線建設土方工程施工的特點,文章的施工準備從機械設備要求及其他物資準備兩個方面進行探析。
野外土方工程需要使用通勤及大型工程車輛,從本地幾家有實力的工程車輛租賃商處進行車輛的租賃,保證設備性能良好的同時,還能避免不必要的沖突。對于通勤車輛要求有防彈要求,本地雇傭的司機要求持證上崗,施工機械定期檢查。對于施工配備RTK、全站儀或經緯儀等設備要求精度滿足施工要求,具備校驗證書且證書在有效期內。
野外作業(yè)還應充分準備所必須的防護用品、圖紙、生活用品以及配備必要的現(xiàn)場標志物(如警示帶、鋼筋樁、木樁、石灰等)。
米桑油田位于兩伊戰(zhàn)爭的主戰(zhàn)場,野外地表地下有大量的地雷及UXO,路由清理作業(yè)前需要按照程序要求申請排雷人員監(jiān)護,排雷人員不到場不得私自進入現(xiàn)場。排雷人員按照排雷證書找出排雷標識樁并重新進行標識,排雷標識樁需要堅固且明顯,遇到無法找到排雷標識樁的情況,使用RTK、全站儀等設備依據排雷報告給出的坐標位置重新進行定位并由排雷人員進行標識。
路由清理的寬度由堆土區(qū)、開挖區(qū)、工作區(qū)及施工便道區(qū)組成,不宜過寬在平原區(qū)宜為10-16m,山地區(qū)宜為8-14m且不得超過排雷邊界,需要沿路嚴格設置路由邊界標示樁、警戒線。施工便道始終沿路由修筑,控制在路由界限內,每1km處需要設置專門的會車及轉彎區(qū),會車及轉彎區(qū)邊界由排雷人員探測并標識。任何情況下不允許在沒有排雷人員監(jiān)護探測的情況下超出排雷邊界取土墊路。施工便道應盡量平坦,有必要時鋪設碎石保證路面硬度及摩擦力,以使道路滿足車輛的通行。
路由清理在平原和低矮山地區(qū)域主要采用推土機,在起伏比較大的區(qū)域則采用挖掘機清理路由,清理路由主要是按照勘察設計規(guī)劃的路線清理路由內所有影響施工的障礙物,在山地進行路由清理時如遇有較大沖溝或季節(jié)性河流,宜采用放坡回填的方式展開;在雨季或者沼澤進行路由清理時則需要修筑圍堰引流,保證路由區(qū)域干燥。路由清理中有可能會破壞線路控制樁、穿越樁等標示樁,路由清理完成后要立即恢復。
管溝開挖要嚴格按照批復的圖紙、程序文件、施工規(guī)范進行施工,開挖前應及時進行移樁,移樁后需要對開挖段所有控制樁及管溝灰線進行核對和驗收,確認無誤后才能進行管溝開挖。開挖必須按作業(yè)許可證的內容在規(guī)定的時間規(guī)定的的地點使用規(guī)定的工具按照規(guī)定的流程進行挖掘,不得超越管溝灰線挖掘、不得擅自變更挖掘深度、不得擴大作業(yè)范圍、不得轉移作業(yè)地點、更不得隨意使用未經許可的工具挖掘。
多人同時挖掘管溝時應當保持2m以上安全距離,防止工具傷人。挖掘作業(yè)涉及斷路時,必須按照要求辦理作業(yè)安全許可證并進行公告,現(xiàn)場做好硬隔離防護和警示,同時修筑臨時便道。
管溝應當嚴格按照設計文件及規(guī)范要求開挖,尺寸允許偏差應當符合要求。經過山地沖溝時,管溝應加大挖深。彎頭、死口等溝內焊接位置需要加寬管溝兩側各1m。挖出來的土方應當堆放在施工便道的相反側,距溝邊沿1m以上,高度不得超過1.5m。管溝開挖好后嚴禁在管溝邊緣1.5m內通行施工車輛。
雨季挖掘管溝時,應挖降水池,用于降低地下水位,排出積水。溝槽不能長時間與水接觸。冬季室外溫度小于0℃時,盡量連續(xù)開挖,如果天氣太差,在底部鋪上一層草墊和保溫材料,防止土壤結冰。
管道下溝后回填前,質控人員應確認無損檢測、內外防腐檢驗、管溝規(guī)格、壓力試驗、光纖測試等檢驗工作已完成并符合要求,下溝后應盡快進行回填。
回填時注意保護管線防腐蝕層,在巖土區(qū)回填前應在管道底部填150mm軟土或者細沙,管道不應懸空。管線周圍采用軟土或者細沙回填至管頂300mm高度,軟土或者細沙的最大粒直徑不應超過20mm,管頂300mm以上使用原狀土回填,原狀土最大粒直徑不應超過250mm。管頂正上方500mm按照設計要求連續(xù)鋪設警示帶,然后繼續(xù)回填,以避免第三方施工對管道的破壞,警示帶采用高強度、耐老化的聚乙烯材料制作而成,寬度宜為1.2倍的管徑。道路交叉口路段和河床、溪流、灌溉或排水渠等低洼區(qū)域的回填過程中需要按照設計要求實施夯實,回填體不能有建筑垃圾、石塊、凍土、腐蝕物、有機物等雜物。
管溝回填應兩側對稱回填,管溝回填土高度應當按照設計文件要求實施,如果設計文件沒有做出規(guī)定,回填土應高出自然地面300mm以上,高出地面以上回填土的形狀應為“梯形”,“梯形”中心線應當同管溝中心線保持一致。管溝回填工作結束后,應及時恢復周圍原地形地貌。
①安全領導小組
單井管線建設總承包單位在開工前應當成立安全生產領導小組,安全生產領導小組由項目經理、主管安全的副經理、分包項目經理、技術負責人、專職安全生產管理人員組成,制定并落實各崗位安全生產責任制。
②安全管理制度
單井管線建設土方工程施工任何作業(yè)開展前須進行崗前培訓、展開安全教育培訓、實施現(xiàn)場應急演練、進行技術交底、申領作業(yè)許可證、組織工作安全分析(JSA)、召開施工班前會等,這里的安全教育培訓包括崗前培訓、野外施工安全教育培訓、防止地雷及UXO安全教育培訓,動土作業(yè)培訓、施工機械安全操作培訓等;演練包括:應急撤離演練、冬雨季施工應急預案、野外生物傷害急救演練、H2S等泄漏中毒演練、可燃氣泄露應急演練、管道挖漏應急預案演練、觸雷應急預案演練等。
③安全管理措施
所有進入土方工程施工作業(yè)現(xiàn)場的管理及施工人員,均應正確穿戴個人勞動防護裝備,包括安全帽、護目鏡、防塵口罩、長袖勞保工作服、高筒勞保靴等??紤]伊拉克米桑油田野外施工環(huán)境的特殊性,土方工程施工現(xiàn)場應充分設置各類安全標識及器械:警示標識、警告標識、警戒線、警示燈等,至少每3km設置專職安全管理人員一名,防止人員、機械越界;同時安全管理人員應不定期對現(xiàn)場進行各類預防性檢查,對于現(xiàn)場檢查中發(fā)現(xiàn)的隱患應立即進行整改并做好記錄;雨季來臨前及施工前,由主管安全的項目副經理組織專職安全生產管理人員、分包商項目經理、專業(yè)電工對現(xiàn)場的電焊機、發(fā)電機、配電箱、開關、手持電動工具等進行安全檢查,并做好記錄;對于土方工程施工機械、工程車輛和通勤車輛均應當定期檢查,需要保證其完整性和安全防范措施,不應超載使用;野外施工現(xiàn)場應按照各應急預案要求配備相應的飲用水、應急救援物資、應急救援器械、應急車輛等。
④雷區(qū)作業(yè)要點
野外雷區(qū)土方作業(yè)需要同甲方進行路由排雷證書的書面移交,總包方下屬設計及施工部門的任何勘察行為、測量放線、建設行為均不得超出排雷邊界,如設計部門認為有必要更改路由,需征得業(yè)主同意,對于新的路由需要重新申請排雷證書,排雷證書未交接之前,嚴禁任何人員、機具進入作業(yè)。排雷證書移交后,設計及施工部門需要進入現(xiàn)場的,必須有排雷人員的陪同。施工期間禁止工人和機械設備進入未掃雷地區(qū),同時嚴禁將任何物品扔到作業(yè)區(qū)域外。
油田地處兩伊主戰(zhàn)場,在土方作業(yè)施工期間,任何人嚴禁靠近、接觸現(xiàn)場所發(fā)現(xiàn)的任何不明物體(不限于地雷、UXO等),發(fā)現(xiàn)后立即遠離并做好現(xiàn)場隔離警戒,第一時間上報安全監(jiān)督,危險解除后方可進入繼續(xù)作業(yè)。
⑤地下設施保護要點
單井管線建設涉及的地下設施相關信息確認分三步:
第一步:通過查閱資料、走訪咨詢等方式確認地下設施的分布。主要包括查閱相關已完工項目的地下設施檔案資料、業(yè)主提供的相關地下設施等相關信息;走訪周邊民眾獲取相關地下設施的信息;從近期在附近施工的單位獲取相關地下設施的信息。
第二步:實地探測、初步標識。根據第一步初步獲取的地下設施/電纜/管道等相關信息,在圖紙及現(xiàn)場做好相關標識。根據可能存在的障礙物的類型使用專業(yè)探測設備進一步探測確認障礙物的位置、方向和深度等信息,探測完成后進行初步標識。探測人員需要進行專業(yè)培訓后方可上崗操作,探測設備需要定期進行校準。
第三步:探坑挖掘、詳細標識。探坑的挖掘主要采用人工挖掘的方式,在地下設施比較明確的情況下可以采用機械等方式除去表層硬質土層,其他情況下均不可使用機械挖掘。人工挖掘探坑需要探測人員配合進行探測,在挖掘臨近地下設施1m左右時,應輕輕挖掘,禁止使用鋒利的鐵鍬、鐵鎬等工具。技術人員通過探測結果、探坑內地下設施的分布編制探測報告,探測報告要體現(xiàn)詳細的地下設施的信息,包括類型、詳細坐標、大小、方向、深度等,方便設計人員編制開挖方案,開挖方案要嚴格執(zhí)行審批批準流程并嚴格對現(xiàn)場作業(yè)人員進行交底,使現(xiàn)場作業(yè)人員清楚已有地下設施(如RTP管、碳鋼管、電纜等設施)的具體走向和埋設的深度,同時需要對已有地下設施的路由沿線詳細設置標識(注明具體的地下設施的類型、參數及埋設深度),施工過程需要嚴格按照開挖方案進行挖掘。
管溝的開挖一般采用機械挖掘和人工挖掘相結合的方法進行,以下三種情況必須采用人工挖掘:探明有地下設施,在地下設施兩側3m范圍內實施人工挖掘;靠近計量站、中轉站、脫氣站、終端廠等地下設施復雜區(qū)域,全部實施人工挖掘;遇到地下設施無法探測但圖紙中標識的情況,從不明確位置開始人工挖掘,其他位置則實施機械挖掘。
無論機械挖掘還是人工挖掘均需要設置監(jiān)護人,重要的穿越位置開挖需要在業(yè)主代表的監(jiān)督下開挖。在國外施工,施工單位一定要安排經驗豐富、技術水平高、理解和執(zhí)行力強的中國籍員工去監(jiān)護挖掘作業(yè),尤其對于地下設施復雜區(qū)域,挖掘前要嚴格執(zhí)行反復多次教育、培訓上崗、現(xiàn)場交底制度,嚴禁安排新員工或者本地員工單獨去指揮、監(jiān)護挖掘作業(yè)。
因作業(yè)需要,挖掘機等車輛需要從地下設施等設施敷土上方通過的時候,應先挖探溝,探明地下設施具體埋設位置和埋設深度。如果埋設較淺的,需要在過車的部位增加1m以上敷土(覆土呈梯形,梯形長寬大于挖掘機等的履帶長度2m以上,設置15°緩坡)或者敷設鋼板,機械車輛不允許在覆土及穿越物頂部轉彎。
挖掘時若遇到地下設施如混凝土或管線/電纜以及不能辨認的物品時必須停止作業(yè),妥善加以保護,報告現(xiàn)場技術人員處理,采取措施后方可繼續(xù)挖掘作業(yè)。
⑥有毒有害氣體泄露防范要點
米桑油田由于歷史原因地下設施陳舊老化,特別是上世紀建成的原油管線,在地下多有滲漏點,滲漏出的原油會揮發(fā)出來烴類氣體、硫化氫等一系列有毒有害氣體。尤其是硫化氫氣體,本身是無色氣體,密度比空氣大,揮發(fā)出來后懸浮在空氣底層,是單井管線建設土方工程施工現(xiàn)場最常見的有危害性巨大的氣體。
在地下油氣設施復雜時需要實施人工挖掘,為防止地下油氣設施隱形泄露、滲漏從而導致人員中毒,人工挖掘作業(yè)前及作業(yè)過程中必須使用在校驗有效期內的專業(yè)氣體檢測儀對有毒有害氣體進行不間斷檢測,并保持通風良好,施工人員不準在管溝內休息。當氣體檢測儀發(fā)出警報時,無論是可燃氣濃度超標報警還是硫化氫氣體超標報警,現(xiàn)場施工人員應迅速撤離泄漏污染區(qū)轉移至上風口,并立即切斷電源,使用警戒線等進行隔離標識,嚴格限制人員進出并上報安全監(jiān)督啟動應急預案?,F(xiàn)場可以通過關停設施以切斷泄漏源,并通過強制通風、噴霧狀水稀釋溶解、捕集器堿性溶液吸收等措施降低有毒有害氣體濃度至安全指標以下,確認解除應急狀態(tài)后方可從上風口進入現(xiàn)場繼續(xù)作業(yè),作業(yè)過程中要增加檢測設備進行不間斷檢測,同時期間使用的用電設備、設施要經過仔細檢查確保符合防爆要求、無破損漏電。如果發(fā)生人員中毒等事件,應立即采取安全措施確保中毒人員脫離中毒現(xiàn)場,采取靜臥、保暖、吸氧等措施后送醫(yī)療機構救治;如眼部受到污染需立即用生理鹽水或者清水徹底清洗眼結膜囊后送醫(yī)療機構救治。
土方工程在單井管線建設中占據著重要的地位,案例中米桑油田獨特的特點更增加了施工技術的難度和諸多不安全因素,給施工組織帶來很大的挑戰(zhàn),文章通過對土方工程中施工技術的探析,展示了國外單井管線建設土建工程施工中的良好做法,希望能夠給予同行同業(yè)者以借鑒及參考。