斜向頂管管道工程施工技術(shù)研究

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摘要：隨著我國(guó)天然氣管道建設(shè)的快速發(fā)展，在施工過(guò)程中涌現(xiàn)出來(lái)許多先進(jìn)的施工工藝，現(xiàn)場(chǎng)的施工人員需要熟練的掌握這些先進(jìn)的施工技術(shù)，其中的斜向頂管施工就是氣田地面管道穿越工程的重要內(nèi)容之一。本文通過(guò)對(duì)位于我國(guó)四川省的遂寧地區(qū)中低壓天然氣集輸管道工程中大量采用的斜向頂管施工技術(shù)進(jìn)行闡述和分析，認(rèn)識(shí)其施工工藝存在的難點(diǎn)，進(jìn)一步提出有效的解決措施。

關(guān)鍵詞：斜向頂管；管道工程；施工技術(shù)

在天然氣集輸管道工程施工中，斜向頂管穿越施工作為一種新型穿越方式的優(yōu)點(diǎn)已愈發(fā)突顯，同時(shí)也降低了管道穿越施工的難度和安全風(fēng)險(xiǎn)，減少了施工場(chǎng)地的占地面積，加快了天然氣管道的建設(shè)步伐，對(duì)我國(guó)的天然氣管道建設(shè)具有一定的積極意義。

1斜向頂管穿越工程概況

1.1頂管穿越施工設(shè)計(jì)方案

在遂寧地區(qū)中低壓天然氣集輸管道工程項(xiàng)目中，其頂管的長(zhǎng)度達(dá)490m，它是由7個(gè)單體的頂管共同組成。在其中有3條水平穿越的頂管，另外除了3條水平穿越的頂管外，施工設(shè)計(jì)上還有4條斜向穿越的頂管。

1.2斜向頂管施工地質(zhì)條件

在該工程項(xiàng)目中，安排專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員經(jīng)過(guò)檢測(cè)、研究可知頂管穿越地層為強(qiáng)風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖（J3Sn）以及中風(fēng)化粉砂質(zhì)泥巖（J3Sn）。在穿越地層的物質(zhì)當(dāng)中，主要有侏羅系遂寧組（J3Sn），它的構(gòu)成物質(zhì)為砂巖、侏羅系遂寧組泥巖、粉砂質(zhì)泥巖以及泥質(zhì)粉砂巖。

1.3穿越用套管

在該工程的施工中，頂管穿越高速公路采用的套管為DRCPIII1200×2000，在接口處，采取的是鋼承口管接口形式，呈現(xiàn)的為F型，同時(shí)，采用的制管需符合工程規(guī)定的要求，在套管中用混凝土的標(biāo)號(hào)不低于C45。

1.4操作坑施工

在工程施工中需開(kāi)挖兩個(gè)操作坑，把起點(diǎn)施工的工作坑作為主頂操作坑，相應(yīng)的終點(diǎn)工作坑作為接管操作坑，保障兩個(gè)基坑的施工規(guī)范。要根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)條件，將頂管操作坑的底部設(shè)計(jì)為矩形，其深度要以管底的高程作為依據(jù)。在作業(yè)過(guò)程中，要充分的認(rèn)識(shí)到導(dǎo)軌承臺(tái)澆筑砼的厚度以及導(dǎo)軌高度等相關(guān)因素，保障坑底的尺寸能夠符合規(guī)定，其頂進(jìn)坑為5m×4m，接收坑為4m×3m。

2斜向頂管穿越施工的難點(diǎn)分析

2.1定向

在頂管穿越定向作業(yè)中，因管內(nèi)的光線(xiàn)不足，且套管內(nèi)的空間較為狹小，對(duì)光學(xué)儀器的定向操作有著很大的困擾，在測(cè)量的次數(shù)上作業(yè)頻繁。同時(shí)，其與水平頂管的施工作業(yè)相比較，斜向頂管本身的施工特征，在設(shè)備的安裝、操作坑澆筑等方面難度相對(duì)較大。

2.2出渣與通風(fēng)

在該工程項(xiàng)目的施工中，斜向頂管的施工走向?yàn)樽韵峦享斶M(jìn)，在出渣時(shí)會(huì)受到重力的影響而不穩(wěn)定，易于發(fā)生跑車(chē)事故。另外，工程施工的工作井較深，而管道頂進(jìn)的距離就會(huì)變長(zhǎng)，這就導(dǎo)致洞內(nèi)的空氣無(wú)法進(jìn)行有效循環(huán)，在施工作業(yè)時(shí)，產(chǎn)生的粉塵及有害氣體長(zhǎng)時(shí)間的聚集，不容易排出。

2.3頂進(jìn)及施工局部風(fēng)險(xiǎn)

相對(duì)于水平頂進(jìn)，斜向頂進(jìn)因受到重力的影響，所需要的頂力將會(huì)更大。而且在頂進(jìn)過(guò)程中，隨著長(zhǎng)度的加大，使得套管連接位置，底部所要承受的壓力也將持續(xù)的加強(qiáng)，可能會(huì)引發(fā)套管破裂的風(fēng)險(xiǎn)。在實(shí)際的施工中，頂進(jìn)的方向與水平方向?qū)?huì)形成一定程度的夾角，施工人員容易導(dǎo)致跌滑。

2.4摩擦阻力與重力之間的平衡

在施工作業(yè)中，水泥套管和巖石摩擦阻力應(yīng)該與重力保持平衡，另外在水平方向與頂進(jìn)方向形成的夾角較大時(shí)，還需要借助公式進(jìn)行計(jì)算或者依據(jù)豐富的經(jīng)驗(yàn)公式。

3斜向頂管穿越施工有效的防范措施

3.1定向中的防范措施

在該工程項(xiàng)目中，針對(duì)斜向頂管穿越可以采取激光指向儀定向，利用光柱的效果在后背的墻面上用全站儀安置定位樁，另外在頂進(jìn)方向上同樣放置方向樁，將激光指向儀放置在定位樁上，使激光光束透過(guò)方向樁，就能夠達(dá)到良好的效果，改善了施工中存在的問(wèn)題，還能夠起到方向上的引導(dǎo)作用，當(dāng)發(fā)現(xiàn)偏離時(shí)，能夠及時(shí)的采取防范措施。

3.2出渣中的防范措施

因在作業(yè)中，套管內(nèi)的空間較小，在采用定滑輪或者其他的防跑車(chē)設(shè)備后，在施工上就沒(méi)有了操作空間。因此，可以在出渣設(shè)備上安裝相應(yīng)的制動(dòng)裝置，能夠有效的防止跑車(chē)。

3.3通風(fēng)中的防范措施

在管道內(nèi)通風(fēng)時(shí)，可以直接采取離心式鼓風(fēng)機(jī)直接向掘進(jìn)機(jī)工作面中壓入自然空氣，能夠排出管內(nèi)的污染氣體，保障工作面的環(huán)境的空氣質(zhì)量。同時(shí)，可以要求工作人員隨身配置氣體檢測(cè)儀與對(duì)講機(jī)，一旦發(fā)生問(wèn)題時(shí)能夠及時(shí)的進(jìn)行聯(lián)系，迅速的撤離。將鼓風(fēng)機(jī)安置在地面上，管道的另一側(cè)可以?huà)煸O(shè)軟風(fēng)管，要保證其平順，無(wú)纏繞扭曲的現(xiàn)象，發(fā)生故障時(shí)及時(shí)的進(jìn)行維修或更換。

3.4頂進(jìn)中的防范措施

在施工中，應(yīng)該選擇頂力較強(qiáng)的頂進(jìn)設(shè)備，另外在配備一臺(tái)相同頂力的千斤頂，能夠在頂力出現(xiàn)增大時(shí)用以備用。同時(shí)，控制好頂管的新面尺寸大小與出土量之間的關(guān)系，對(duì)超欠挖現(xiàn)象進(jìn)行嚴(yán)格的控制，確保卷到底部的平直，盡量的減少因卷到不平而發(fā)生的頂力增大。在頂管的施工結(jié)束后，要對(duì)管節(jié)接縫處用防滲水泥漿進(jìn)行勾縫處理，確保不會(huì)發(fā)生滲漏的現(xiàn)象。

4結(jié)語(yǔ)

在頂管穿越施工中，要對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的地質(zhì)狀況進(jìn)行檢測(cè)，詳細(xì)的了解底層的構(gòu)造情況。對(duì)斜向頂管穿越施工中存在的難點(diǎn)進(jìn)行分析，做好施工中的每個(gè)環(huán)節(jié)，采取有效的治理措施，保障工程施工的質(zhì)量。

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作者：白鵬 單位：西南油氣田分公司川中油氣礦