摘要：长输油气管道的铺设必须经过许多地形复杂的地区，其中山区陡坡(斜角高于15度)因其坡度大，易出现山体滑坡、塌陷、泥石流等自然灾害风险，是此类工程建设的关键过程之一。
关键词：长输管道；山区陡坡；施工技术
长距离油气管道沿线穿越戈壁、沙漠、沼泽、山脉、峡谷、河流等复杂地形，其中，陡坡地区由于其纵横坡度大，受到滑坡、塌方和泥石流等地质灾害的威胁，难以在施工过程中加以控制。基于此，本文首先阐述了长输管道的概述，论述了长输油气管道山区陡坡地段的施工特点，并重点分析了施工作业关键点控制及操作安全保障策略。
1长输管道概述
长输管道是指用于在生产、储存和使用单位间运输商品介质的管道，其特点是管道直径大、距离长、运输量大，有各种辅助工程和独立的管道控制与经营管理系统。
2长输油气管道山区陡坡地段施工特点
长输油气管道建设提高了油气资源输送效率，降低了输送成本，并提高了运输安全，从而确保油气资源的有效、经济和安全运输。油气资源的管道建设始于20世纪的西方国家。目前，油气运输管道已成为一种新的发展趋势，世界各国都在积极建设长输管道。有关数据显示，世界范围内建成的长输管道总长超过8.2×104km，我国建成的管道总长超过6万千米。我国已经建成的如西部原油管道、中亚气象管道、川气东输管道等长输油气管道工程。长输油气管道的建设不仅工程量庞大，线路长，而且途径多个省市，施工较困难，特别是在山区陡坡地段。位于山区的陡坡地段在地质上较特殊，而且坡度大，通常沿坡地质较疏松与陡峭，滑坡、坍塌等地质灾害时有发生，施工条件十分恶劣，保护层易磨损、穿孔，安全受到较大威胁，而且爬行设备在施工过程中难以通行，工作面狭窄，机械设备回旋余地小，不确定因素多，尤其是在雨季，施工更加困难，焊接时设备就位、管沟开挖难度大。
3施工作业关键点控制
施工过程取决于具体的地理条件，因大型设备无法在陡坡上通行，正常布管时无法应用吊管机，要先开挖管沟，将管道布设在管沟内，然后在管沟内采用直接组焊的方式进行施工。
3.1测量放线
根据线路角度控制桩，利用基站GPS测量管线中心线，在控制桩上标明里程、高程等，并放出作业带占地边界线并撒白灰线。
3.2修筑施工便道
由于山区地形复杂，山坡陡峭，在管道施工过程中，施工通道不畅通。为方便施工机械、设备和管道的顺利进场，需要修建施工通道(一般为4米宽)。首先，路面必须平整，然后用山皮石覆盖。路面厚度根据路面状况确定，分层夯实，利用挖掘机反复碾压。
3.3开拓作业带
1)施工设备的行走侧应与施工通道连接。作业带必须平整、牢固，不得对安全构成危险。2)由于坡度大，作业区域可用“Z”形修建，每个作业台间隔70～100米。3)开拓作业区需开挖大量土方，尽量避免滑坡，覆盖整个山坡，破坏植被，同时要考虑堆土位置及土方外运。为了尽量减少对原有景观的破坏，避免过度的水土流失，保证后续景观的恢复，不宜开辟大规模的作业带。
3.4开挖管沟
因坡度大，大型施工机械无法在作业区内行驶，管沟开挖采用爆破+人工清理的方法。为了防止爆破石块从坡脚滚落，应从上到下进行爆破。地表土方人工装入织布袋，砌筑至施工场地外侧，石方置于施工平台内侧。
3.5布管
根据道路状况、坡度和坡度表面地质情况，合理布管。管道可运输到山顶或山脚下，以便按自上而下或自下而上顺序布管。管道安装的进度影响着整个工程的进度。1)根据管道直径、壁厚及防腐等级，按图纸设计规定的顺序进行。2)管道安装时，必须首尾相接，并将相邻两根管道错开形成一个管口，以锯齿形排列，以便于管道的清洗、坡口打磨、起吊。每根管道下部设置两道支墩防腐层，同时在两端临时封堵。3)每根管道布完成后，应进行有效的固定，防止管道滑落。在坡度小于30度的情况下，可使用施工平台使用吊管机常规布管；当坡度大于30度，且在履带上行走困难时，可采用滚轮法、轨道法及溜管法进行管道的铺设。
3.6管道组焊
1)在坡度大于15度、小于30度时，施工工作平台沿施工作业带每隔50米修筑，停放焊接设备。用吊管机铺设管道，在沟下焊接。当倾斜度超过30度时，采取索道运、布管，沟下采用外对口器组焊。2)在纵向坡度1km以内建设设备和管道的集散平台。先成沟，完成测量工作，根据测量结果表，将钢管、冷弯管及热弯管按编号放置在沟中。3)焊接采用轻型半自动焊机或逆焊机，发电机与工作平台用低压铜芯电缆连接，焊接采用STT或手工焊接方法，半自动填充和盖面焊接工艺。
3.7管沟回填
下沟管道经防腐层电火花检测、管道标高检查合格后立即回填。回填首先在细土中进行，然后在管沟回填。
细土回填时，在管沟内填200mm细土层，回填至管顶以上300mm。缓坡地层的回填可直接使用人工、履带设备和翻斗车进行；为防止回填细土流失，陡坡地段每6～8m设一道沙袋挡土墙；坡度大、不能固定散土时，必须将回填细土全部用编结袋或草袋装土，应自下而上堆土回填，回填时应分层交叉堆放，若有缝隙处需用细土填实。
对于管沟的回填，正常土质地段可直接回填原状土，并分层压实。原状土回填时，应保证熟土和生土的分层回填，先填生土再填熟土，以保证植被的恢复和当地环境。
3.8水保施工
陡坡地段基岩大部分裸露在外，地表破碎，其覆盖土层薄，暴雨极有可能导致地表土的不稳定和地质灾害(塌陷、滑坡、泥石流等)，从而给管道带来不利影响。而水工保护是山区管道建设的关键环节及难点之一，水工保护质量直接关系到未来管道的安全运行，因此，必须注意陡坡地区水工保护工程的施工质量。
为了防止沟内的细土流失，必须在管沟开挖后立即进行相应的水保工作，对于水工保护施工中使用的各种材料，依据就近取材原则，收集和试验相关质量证明材料。
4操作安全保障策略
因陡坡地形的高差变化大，平坦地段少，并且使用弯管较多，与“沟上焊接、整体下沟”的作业方式相比，“沟下焊接”具有增加顺序施工、降低“碰死口”概率，提高焊接一次合格率等优点，可有效保证总施工速度。然而，在陡坡上管道施工较困难和不安全，任何疏忽都可能导致严重的人员和设备事故。同时，“沟下焊接”的使用在一定程度上增加了管沟坍塌的风险，因此，必须因地制宜地制定相应的防护措施。
4.1实施风险判断及风险评估过程
项目管理部需设立风险识别评价机构，由项目专项管理人员、工艺人员、安全监测人员和具有丰富工程施工经验的操作人员参加。在施工过程中，应对各工序的风险概率和损失进行评估，制定相应的风险降低措施，形成作业计划书。
4.2严格控制管沟开挖质量
为了有效地保证所建管道的质量，在开挖管沟时必须严格遵守工序交接程序，由单位技术人员对管沟开挖队的沟深、沟宽、坡比、变坡点等参数进行详细的技术交底，施工质量由管沟作业队，在开挖过程中使用水准仪和塔尺等仪器进行严格控制。
4.3设置挡土板，确保施工过程安全
沟下焊接作业时间长，管沟塌陷造成人员和设备损失的可能性仍然存在。为防止管道塌陷，应根据山区地质情况，在管道两侧设置钢质充填板，以保证施工人员及设备的安全。
结语
综上所述，油气资源与经济发展建设和科技进步密切相关，在工业生产、日常生活中都离不开油气资源，长输油气管道建设十分重要。然而，陡坡地段的建设具有一定的特殊性，施工难度大，存在许多安全隐患。因此，在施工过程中必须科学地制定施工方案。
参考文献：
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