城市石油天然气管道施工技术初析

发表时间:2020/7/21   来源:《科学与技术》2020年第7期   作者:陈万红
[导读] 随着经济与社会的快速发展,人们对石油天然气的需求量不断提升,
        摘要:随着经济与社会的快速发展,人们对石油天然气的需求量不断提升,城市石油天然气管道工程也因此大量涌现。基于此,本文将简单总结城市石油天然气管道施工难点,并深入探讨城市石油天然气管道施工技术应用要点,希望研究内容能够给相关从业人员以启发。
        关键词:石油天然气管道;顶管法;管沟开挖

        前言:城市石油天然气管道施工往往会面临多方面难点,如较强的施工隐蔽性、较高的施工检查难度、较为繁复的施工影响因素、较大的施工危险性。为尽可能保证施工的安全与质量,正是本文围绕城市石油天然气管道施工技术开展具体研究的原因所在。
1 城市石油天然气管道施工难点总结
1.1较强的施工隐蔽性
        对于埋设于地面地下的城市石油天然气管道来说,其铺设施工天然存在较高隐蔽性,这种隐蔽性使得施工难度大幅提升,且相关检查和维护工作也无法较为便利开展,很多安全隐患可能因施工存留,最终引发安全事故[1]。
1.2较高的施工检查难度
        对于处于地下的城市石油天然气管道来说,详细而直观的检查在施工完成后将无法开展。单纯基于外观无法发现管道存在的质量问题,而由于管道内部检查较为繁琐和困难,很多管道质量隐患在这种情况下往往无法及时发现。
1.3较为繁复的施工影响因素
        多种因素均会直接影响城市石油天然气管道施工,如材料准备、前期设计、施工设备选用、施工现场环境管理。在多方面因素作用下,管道施工质量和施工安全受到的影响较为深远。
1.4较大的施工危险性
        城市地下铺设有各类管道,城市石油天然气管道的施工因此会受到较大限制,错综复杂的排水管道、给水管道会大幅提升施工危险性。此外,受城市石油天然气管道的特殊性影响,其本身施工的风险性便较高,这同样需要引起重视[2]。
2 城市石油天然气管道施工技术应用要点
2.1前期准备要点
        为保证城市石油天然气管道施工质量,前期准备工作极为关键,施工单位必须按照设计和施工图纸交桩,管道的中心线需采用经纬仪确定,并通过石灰线划出。需钻入临时100米桩以及转角桩于管线中心线一侧,以此标明桩号、高程、里程,以及角桩座角度、切线长度、外点弯矩。管道施工作业区需基于管沟开挖与桩位要求划定,需使用石灰划定20m范围,焊接工作坑、布管侧、堆土侧的位置需结合城市地形地貌实际标出。在放线环节,需明显标注特殊部位,如不同防腐绝缘等级管材分界点、与其他隐蔽工程的交叉范围。各种施工许可证的及时办理、房屋拆除等施工前的准备工作也需要得到重视。
2.2管沟开挖要点
        城市石油天然气管道施工一般基于梯形槽断面形式进行管沟开挖,需结合管道沿线土质情况确定管沟边坡和沟底宽度。在正式开挖管沟前,必须通过调查明确地下设施的分布,对于施工范围内存在的地下设施,需人工开挖两侧3m范围内,并重点保护挖掘出来的地下设施,需在相关部门监督下进行开挖。在人工或使用挖沟机开挖管沟过程中,不得出现超挖、扰动沟底地基等问题。沟底预留在开挖处不存在地下水时一般控制在0.05m~0.10m,如挖掘到地下水,则需要控制在0.15m以上,具体铺设钢管前,还需要人工整理沟底的浮土并夯实。焊接工作坑开挖需与管沟开挖同时进行,并需要开展针对性加固,图1为典型加固示意图。
       
        图 1 典型加固示意图
        如沟底在开挖中出现木头、垃圾、大块石、废旧构筑物等杂物,施工人员必须及时进行清除,并敷设一层素土或砂土于低于设计标高的沟底处,具体敷设厚度需要在0.15m以上,同时需整平夯实。对于存在积水的管沟,需通过集水井和潜水泵将积水抽除。此外,管沟开挖过程还需要一同修筑施工便道,一般需保证施工作业面宽度控制在12m内。
2.3沿道路边铺设钢管施工要点
        一般采用人工修土、机械开挖的方式沿道路边铺设城市石油天然气管道,基于人工或机械方法进行钢管布管,施工需一字形排开钢管。多采用2~3根钢管于管沟边上预组装,并通过吊管机或机械吊装钢管下沟,特殊情况下可不进行预组装。管沟内钢管的对口焊接多采用开挖焊接坑的方式,管沟土回填采用机械或人工分层回填、夯实方式。
2.4穿越机动车道路的钢管埋设施工要点
        对于穿越机动车道路的城市石油天然气管道施工来说,这类施工的难度较高,一般采用在道路两侧分别进行开挖的施工方式,以此分别进行钢管的埋设安装,为降低施工影响,应尽量在夜间进行施工,保证道路交通正常通行不受影响。施工过程中的水泥路面切割可采用专用路面切割机,并辅以镐头机进行路面打凿,最终采用挖掘机机械开挖。如大型道路无法技术完成管道安装,对于交通主干道上的开挖位置,必须及时敷设最少20mm厚度钢板,具体的加固方法选择需结合道路开挖表面宽度、管道安装、道路交通等实际情况。此外,需预组装道路钢管,需基于道路的实际宽度保证组装长度略长,以此更好满足施工需要。
2.5顶管法施工要点
        顶管法施工近年来广泛应用于我国各类市政管道工程中,可有效解决穿越通航河流、交通干道等施工问题。在城市石油天然气管道施工中,需基于现场实际情况设置顶管法施工的位置,一般在地面高程较低一侧设置作业坑,需基于管道穿越的深度确定作业坑的深度,并保证作业坑宽度和长度满足要求。采用普通混凝土、枕木、大石头、导轨等铺设工作坑的底部,对于作为套管前进轨道的导轨来说,需针对性加固工作坑后部,以此实现顶升反应的承受。如采用钢筋混凝土或大钢板,需保证管道轴心与钢筋混凝土或大钢板垂直。此外,顶管机头的调试、就位处理也需要得到重视,具体施工需由专业人员负责开挖、制作工作坑与接收坑。
2.6定向钻施工要点
        在城市石油天然气管道的定向钻施工过程中,入/出土点位置、钻进轨迹均需要结合设计要求确定。定向钻施工需结合常规的安装方法,以此按设计长度对定向穿越管道进行布管、无损检测、组合焊接、严密性试验、强度试验、清通、管口防腐处理,以此获得具备回拖条件的管道。此外,结合施工需要,还需要进行施工便道的准备,并保证钻机及其配套设备严格基于钻点位置安装就位,具体作业需要由专业施工人员负责,管道安装人员需提供辅助。
结论:综上所述,城市石油天然气管道施工技术应用需关注多方面因素影响。在此基础上,本文涉及的顶管法施工要点等内容,则提供了可行性较高的施工路径。为更好保证城市石油天然气管道施工质量,各类新型施工技术的应用必须得到重视。
参考文献:
[1]刘鸣正.试析石油天然气管道建设施工质量管理方案[J].清洗世界,2020,36(01):54-55.
[2]郭仁钊.关于石油天然气管道施工质量管理的几点探讨[J].中小企业管理与科技(下旬刊),2018(10):36-37.
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