燃气管道穿越江河的施工方法探讨完整Word格式文档下载.docx

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0.3MPa）和1982年敷设在珊瑚坝长江大桥人行道下的￠325×

8mm天然气主干管（最高工作压力〈0。

2MPa），虽经召开多次研讨会,并由市长签字特许通过，以及采取多种特殊技术措施以保障安全，运行逾20年也从未发生过任何事故,但消防部门至今仍只是组织服从，并未签字认可.虽然已有上述两个先例，但是对随后修建的重庆黄花园长江大桥和大佛寺长江大桥，设计、城建、消防等多个部门均不允许天然气管道通过。

从1996年10月1日起执行的《城市道路管理条例》第四章二十七条（五）款中明确规定:

严禁压力>

0.4MPa的煤气管道在桥梁上通过.由此可见，随桥敷设方案很难行得通。

2空中架设

　　空中架设具体方法是：

将管道作成上拱弧形,再以钢架支撑架设通过;

或在河两岸建铁塔,再以钢缆悬吊架设通过;

或修建专用的管桥架设通过等等。

这种方法仅限于河面不太宽的中小型河流，如陕京一线跨越黄河为钢索斜拉管桥，桥长仅为273m.若河面太宽,特别是通航河流，则不仅施工难度极大，且造价高昂。

例如1965年石油部在重庆市茄子溪兴建的跨越长江的￠237×

8mm天然气管道过江复线工程,两岸铁塔高达74m,跨江管道长逾1000m，但造价却接近￠426×

10mm管道江底穿越造价的2倍，投运后每年铁塔、钢缆、管道等的维修、保养费用也极大,使管理部门深感负担沉重，此后再也未建过此类工程。

3定向钻穿越

　　定向钻穿越是近10年发展起来的一项新技术,即在河床下或需要穿越但又难以挖沟的地带（比如高速公路、铁路、繁华街道等）用钻孔机定向钻孔,然后用牵引或顶推的方法将管道穿越过去。

这对于穿越中小型河流以及铁路、高速公路、繁华街道等地方效果极好,施工快捷，费用也不是很高;

但对于江面很宽特别是坚硬的岩石地层（如四川、贵州等地的砂岩地层），钻孔穿越就很困难,甚至无能为力。

最近我们曾经到应用非开挖施工较多的日本考察，其情况也是如此。

4江底隧道穿越

　　江底隧道穿越是指在江河河床以下开凿一条隧道,让输气管道从中通过的穿越方式（以下简称隧道穿越）。

一般在隧道的两端采用一眼竖井一眼斜井或两端都采用斜井的方式。

为了便于工人下隧道施工和维护，斜井的倾角一般不大于35°

.1999年重庆燃气公司在长江上首次采用隧道穿越以来,迅速在全国得到推广,并得到中国国际工程咨询总公司专家的高度评价。

5水下穿越大开挖沟埋方式的施工

　　水下穿越是对于江面很宽、水也较深的通航大江（河）采用较多的方案。

做法是用水下爆破和拖铲挖沟相结合的办法，先在江底河床上挖一条管沟，同时在岸边将过江管道组装好（长度必须大于水面宽度），试压合格,清扫干净后再用钢缆和绞车将管道顺管沟拖过江,

最后采用特制的石笼将管道固定在江底管沟内。

例如牡丹江燃气管道如果要穿越牡丹江，根据牡丹江的地质情况适合沟埋方式铺设.

5。

1穿越条件

　　牡丹江主河槽宽约590m,水深2～4m,一般流速0.5m/s,穿越段两岸有土质大堤，防洪标准20年一遇,河道自然冲淤变化不大，约1～2m，经勘察确定穿越断面一般自然冲刷按2～2.5m考虑。

穿越段管道埋深以主河槽穿越断面管顶最小覆土厚度3.5m设计。

2穿越方式

　　国内输气管道至今已先后穿越长江、嘉陵江等大中型河流近200处，总长约40km［1]，敷设方式主要有裸露敷设、沟埋及半沟埋敷设和水平定向钻敷设。

　　裸露敷设、沟埋及半沟埋敷设裸露敷设.裸露敷设、沟埋及半沟埋敷设使用的稳管措施有铁丝笼、马鞍形混凝土块、抛石坝和钢管桩等。

管道结构分为单管、双管、复壁管等。

对河床土壤松软、水流速度小、回淤量小的河流，宜采用绞吸式或扬式挖泥船开挖管沟。

对河床土壤坚硬，如硬土层或卵石层，可采用抓斗或轮斗挖泥船开挖管沟.河床地质为沙土、粘土或卵石土壤时，可采用拉铲、抓斗、链斗开挖.还有裸露爆破及水力气举成沟的各种施工方法[2］。

3穿越方案的确定

　　牡丹江地质情况适合沟埋敷设和水平定向钻敷设。

因水平定向钻穿越报价太高，决定在主河道槽宽最小段约400m处采用大开挖沟埋方式穿越,分段施工连接，然后采用马鞍型混凝土压载块稳管。

穿越采取分五段开挖到管道铺设处,导流沟挖到此区域以外，不用重复降水,既节约时间又节省费用。

5.4开挖管沟

　　首先测量放线,放出管道中心线、占地边界线、导流沟位置线、围堰位置线。

然后布管、对管、焊接、检测、防腐、试压,合格后开挖导流沟。

导流沟的宽度应满足河流的正常流量要求,导流沟的底宽20m，高2。

3m，长度100m坡度1∶1。

接着砌上、下游围堰，围堰外侧坡度1∶1。

5，内侧坡度1∶1。

围堰顶采用编织袋装砂码砌,围堰外侧铺设防水花格布防止水冲刷。

　　开挖穿越河流的关键在于降水，牡丹江地层地下水位线以下部分均为细砂,细砂的透水性强，成型差。

原定采用明沟排水为主,井点降水为辅的降水措施,但开挖试验效果不理想。

经研究,改用以井点降水为主，明沟排水为辅的降水方案,采用双排轻型深井降水。

开挖采用分层开挖，每层深度控制在2~3m,先挖到水位线平面,做打井面标高。

第2个台阶再往下挖3.5m,第3个台阶挖到设计标高.每次挖深考虑挖掘机的挖掘能力,每个台阶的宽度应保证挖掘机的通行。

管沟底长110m，宽10m,挖掘管沟剖面见图1。

5.5下管

　　在管沟成型后，用3台挖掘机配合将100m长的管段吊入管沟内。

为保证穿越管道的稳定性,用马鞍形钢筋混凝土压载块压住钢管，压载块下垫橡胶板，压载块间距2m,稳管长度为50m。

在下管完毕后，回填管沟,拆除上下游围堰,回填导流沟,疏通河道,埋设标志桩和警示桩,恢复河床原貌。

以下四段重复以上工艺，进行分段连接处理。

6施工注意事项

　　降水过程不能太快。

太快容易造成沙涌,难以控制.边降边挖，水分的蒸发也能对降水起到一定作用,可使沙堆边坡成型。

开挖导流沟不要与主河道成直角,应使出入口角度变大，以防止对对面河岸的冲刷.开挖河道本身也是对河道的破坏。

应做好河岸和大堤的水土保护工作,不仅能使河床稳定,保护管道,也能对防洪防汛起到作用.

　　参考文献

[1]王志昌.输气管道工程[M].北京：

石油工业出版社，1997。

［2］王桂龙，黄红毅，陈。

遥,等.燃气管道穿越河流的工程设计［J］.燃气与热力，2002，（3）:

266—268.

武汉市天然气高压外环线工程

五里界至左岭天然气高压管道工程

凤凰山至小帅湾段

成品油管道穿越方案

武汉市燃气热力工程公司

2021年8月11日

1.0编制依据

1、《石油天然气管道保护条例》

2、《武汉市天然气高压外环线工程可行性研究报告》

3、《五里界至左岭高压联络线工程》规划红线图

4、《五里界至左岭高压联络线工程岩土工程勘察报告》

5、《油气长输管道工程施工及验收规范》（GB50369—2006

6、《油气输送管道穿越工程设计规范》（GB50428-2007）

2。

0工程概况

1穿越概况

我单位施工的天然气高压管线在桩号K11+170.3处与兰郑长成品油管道成30°

相交，我单位在该处施工的管线规格为Φ813×

11。

9。

输送介质为天然气，运行压力6。

3MPa,管线外防腐为3PE防腐结构.

2.2穿越土质情况

按照《输气管道工程设计规范》（GB50251-2003）的有关规定进行地区等级划分,本段管道经过地区为三级地区，表层为Qml杂填土层，下层为P1强、中风化岩层，由于该段处于山地,管道所在位置处无地表水及明显地下水.

3.0穿越施工技术措施

3。

1管沟开挖措施

3.1。

1开挖过程必须在运营单位现场监护下进行；

3.1.2根据设计图纸情况，管道穿越点处管沟开挖均不需爆破作业；

3人工拆除在役管线已建地上附着物（水工保护、标志桩等）;

3.1.4开工前与已建管道人员一同前往现场对在役管道及光缆走向及埋深进行检测，并在已建管道人员指挥下人工开挖探坑找出在役管道及光缆.在役管道两侧5m范围内管沟采用人工开挖。

开挖过程中要注意对在役管道及光缆的保护。

1。

5管沟开挖深度必须保证新建管道和在役管道净间距大于500mm（设计管沟深度5.0m）。

管段穿越段管沟沟底宽度应不小于1.8m。

3.1.6管沟开挖土方量计算

兰郑长成品油管道5m范围内管沟采用人工开挖。

人工开挖区域的土方量计算如下：

（1沟槽断面

沟槽开挖断面图

断面面积=（上底+下底）×

高÷

2=（5。

1+1.8）×

5.0÷

2=17。

25m3

（2）开挖区域

开挖区域平面图

开挖土方量=开挖长度×

断面面积=10。

68m×

17.25㎡=184。

23m3

3.2管道安装措施

3.2.1根据穿越长度确定管段预制长度，由于管道单根为2吨，预制管段过长吊装将非常困难，管段预制长度不宜超过48m。

2平整预制场地（预制场地应避开在役管道的左右10米范围内）、穿越管段预制、无损检测、防腐补口检漏。

3.2.3穿越段管道进行单独试压，合格后进行后续施工作业。

3.2。

4设备进场，穿越管段就位，根据管段长度确定吊管机数量,20m长管段选择1台吊管机，40m长管段选择2台吊管机，60m长管段选择3台吊管机。

管段放入沟中后，在在役管道的另一段安排吊管机进行牵引，以避免吊管机在在役管道上部载重行走，同时确保新建管道焊口距在役管道距离大于4000mm。

2.5穿越管段安装完毕后，进行其他管段的接续.

3.3在役管道及光缆保护措施

3.1管道保护措施,管沟开挖时,当在役管道暴露出来后,及时在管道和管沟交叉位置的管沟埋设型钢进行支撑保护，采用12mm角型钢，长7米，两侧各埋入管沟大于0.5米,型钢与管道接触点放置橡皮胶垫防护在役管道防腐层。

3.3。

2管沟开挖时，当光缆暴露出来后，光缆悬空段以5mm角型钢，长7米，两侧各埋入管沟大于0.5米支护固定,然后进行后续沟槽开挖作业。

3施工完毕后对在役管线防腐层进行检查,如有损坏进行修复。

3.4穿越验收

穿越地下管道完毕后，由相关单位进行验收，验收合格后，方可进行后续施工。

验收内容为：

光缆保护完好，管道穿越已建管道、其净间距不宜小于0.5m，两管间应设置厚度为8mm的橡胶层为绝缘隔离物。

橡胶层长宽各3m，以管线交叉点为中心敷设，敷设示意图如下图：

3.5标识埋设措施

根据设计要求埋设管道永久穿越标志桩.

恢复拆除的在役管道地上附着物（水工、标志桩等）。

3.6管沟回填措施

6。

1管沟回填在管道安装完毕且经电火花检漏合格后进行.

3.6。

2首先以细土回填至后建管道管顶以上300mm,细土粒径不得大于20mm.铺设绝缘橡胶层及管道警示带。

3以细土回填至在役管道管顶以上500mm，细土粒径不得大于20mm。

敷设管道警示带。

4原土回填和地貌恢复，地貌恢复根据本工程设计要求要整理成管堤形状。

回填过程中杜绝采用设备碾压和机械打夯，以避免造成在役管线的损坏.

4.0HSE管理措施

4.1施工中，大型设备不得随意在管线上辗压，通过；

若必须通过时,则在已建管线上方架设规格为：

16mm钢板铺垫架设临时便道，作为施工车辆通行的唯一便道。

避免已建管道上方受压，确保已建管线的运行安全。

4.2不能在在役管线禁止的范围内取土.

4。

3安排专业的机械操作手参加穿越，操作手要严