浅谈长输管道施工石方段管沟成型

浅谈长输管道施工石方段管沟成型

1引言

近年来，随着我国管道事业的逐渐升温，管道建设已经进入了一个飞速发展的蓬勃期。管道建设愈来愈趋向于高压力、大管径、长距离发展，途径地段的地形地貌复杂，山区石方段管道施工普遍存在于各个管道施工项目中，其施工难度之大，严重影响着管道施工的综合进度。石方段管沟成型直接影响管道下沟，下沟决定管道的埋深和影响防腐的质量，而防腐和埋深都是影响管道安全平稳运行和使用寿命的三大因素（焊接、防腐和埋深）之一，故控制石方段管沟成型质量是控制管道施工质量的关键环节之一。 2石方段管沟开挖遵循的原则

2.1管沟开挖深度符合设计图纸及规范要求。

2.2管沟外观要求：直线段管沟顺直，曲线段圆滑过渡，无凹凸和折线；沟壁和沟底平整，无沟坎阶梯，无锐器物；沟内无塌方、无杂物；转角符合设计要求。 3. 石方段管沟成型方式

3.1松动爆破成沟：利用胶质或粉质炸药对坚硬岩石进行松动爆破，单斗清挖成型。此方法一般原则是微量装药，松动爆破；一般步骤(顺序)是：清除表层土—打孔定位一成孔一装药一连线检查一爆破一清挖成沟。爆破方法为松动爆破，其难点在于成孔。成孔采用凿眼机，风钻杆先使用短杆后使用长杆，注意边钻边清孔，防止卡钻。爆破效果在于方案设计的完善程度，关键是布孔和装药量多少。 3.2机械开挖成沟：此方法用于石方段局部特殊区域，如人群密集区、已有工程设施保护区、公路铁路两侧等采用爆破施工不能满足安全施工要求的区域。一般施工方法是采用挖掘机配合破碎锤对岩石进行破碎处理，使管沟成型。此方法的特点是施工缓慢，施工费用高。 4石方段管沟开挖的技术要点

石方段管沟开挖在安全允许的条件下一般采用爆破开挖，但应充分考虑爆破时对周围环境可能产生的影响，严格控制装药量和抛掷方向，并制定和实行相应的安全防护措施。采用爆破开挖管沟应在布管前进行。但在因工期要求和其他原因必须选择沟上焊接时，必须做好对焊接好成品管道的防护。

深度在5 m以内管沟沟底宽度应按下式确定：B=Dm+K，式中：B为沟底宽度，m；

Dm为钢管的结构外径(包括防腐、保温层的厚度)，m；K为沟底加宽裕量，m；K按表1取值。一般情况下，对于岩石区管沟的底部要另外再加深200mm以上；管沟上口宽度可根据深度和坡度等进行计算。

表1沟底加宽裕量K值表(m) 沟上焊接 土质管沟 岩石沟中沟中爆破弯头冷弯管处 沟深3m以K值 内 沟深3～5m 0.9 0.7 1.1 1.5 1.2 1.0 1.1 1.6 2.0 0.7 0.5 0.9 1.5 1.0 0.8 0.9 1.6 2.0 沟中有水 沟中无水 岩石爆破管沟 沟下手工电弧焊接 土质管沟 沟下半自动焊接处管沟 沟下焊接弯头、弯管及碰口处管沟 条件因素 有水 无水 管沟 当管沟深度大于5m，应先考虑进行一次或一次以上的降坡处理，然后可按照表1再进行管沟开挖。 5管沟成型质量影响因素分析

一般说来，长输管线的管沟爆破成型技术比较简单，只要严格控制好各项参数，钻孔间距、布孔形式、钻孔深度、爆破次数、炸药用量等，爆破完成后再选用合适的设备对管沟进行处理，深度、宽度、平整度基本都能满足要求。但实际施工过程中，很多成沟效果并不好，管道多处悬空，防腐层损伤严重，埋深不够，而且整改十分困难，给地貌恢复和竣工验收带来重大影响。总的来说主要有以下几个方面的因素影响管沟成型质量： 5.1设计因素

设计不完善。设计对地形地貌不清楚，导致施工依据不足。此时施工经验便显得十分重要。

5.2施工人员没有按设计及规范要求挖沟。主要表现在以下几方面：

5.2.1管沟挖浅，达不到深度要求；其次没有考虑预留深度，如风砂、塌方等一些影响因素引起管沟变浅，出现凸起点。

5.2.2管沟沟底不平，管子下沟后有部分管段悬空。

5.2.3地形存在高差，管沟底坡度没控制好，导致深度变化不符合设计要求，管子纵向弹敷效果不好，大量悬空，覆土深度不够。

5.2.4管线转弯处管沟宽度不够、转弯半径小，横向弹敷长度短，沟壁横向弧度不平滑，管线无法下沟：强行下沟将对管道防腐层产生极大的破坏。 5.2.5局部地段地质条件差，塌方，导致沟深不够、管子悬空。

5.2.6管沟挖得不直，管中心偏差大，致使下管困难，严重损伤防腐层，无法整改。 5.2.7弃渣距离管沟边缘太近，堆土荷载导致塌方，或移动设备振动，引起塌方。 5.3自然因素

由于施工中没考虑一些自然因素的影响，导致挖好的沟最后达不到设计要求。 5.3.1石方段地表有风砂地段没考虑砂土进入管沟，清沟不彻底，甚至无法清理：或者下沟不及时，导致不符合设计埋深要求。

5.3.2由于没有采取防雨措施，雨水进入管沟，导致局部塌方，致使管沟深度不够。有的管道下沟后没及时回填，导致浮管。 6石方段管沟的质量控制与整改方法 6.1 质量控制

6.1.1开沟(爆破)前要认真审核线路图、地质资料及管沟断面图，提出问题并予以解决；充分考虑施工因素、自然因素，制定合理的技术方案，控制管沟深度与底宽等参数，保证管道顺利下沟，管道埋深满足设计要求。

6.1.2开沟(爆破)前进行严格的技术交底，细化各个参数(深度、坡度等)及其标准。 6.1.3施工过程中要对管沟及时修整，保证沟壁平滑无凸物，沟底平整无台阶，整个管沟直管段顺直，曲线段圆滑过渡无急弯拐点。

6.1.4转角处要适当放大管沟宽度和转弯半径，转角要严格按照设计角度开沟(爆破)开挖，要圆滑过渡。

6.1.5管道下沟后要尽量落在管沟中心线上，不能紧贴一边，损伤防腐层。对不符合要求的位置应尽量在回填前整改。如不能整改应在管道与沟壁之间垫上软接触物保护防腐层，如草甸子、细土袋等。

6.1.6对下完沟的管道及时进行回填和封口处理。 6.2整改方法

一般来说，当管道未下沟前发现管沟深度不够时，对距离不长的，可采用单斗横跨在管沟上两端开挖，然后退到管沟侧清沟即可；对距离较长的，可采用回填管沟后再重新开挖，实践证明，此法比从侧面清挖效率高，石方量亦小得多。这是由于侧挖单斗旋转受臂长和沟壁的限制，管边开沟宽度至少在1.5倍沟宽以上，而且还要考虑设备的安全。

若下沟后管道埋深偏差较小且距离不长，亦可采用混凝土板(现浇混凝土)连续覆盖板块或提高局部段自然地面的标高。 7结束语

7.1结合管道建设的实际地质情况，选择合适的施工方法。如石方段在工期和条件允许的情况下尽量选择沟下焊接。如要求必须选择沟上焊接时，必须加强对已焊接成品管道的保护。

7.2尽量留足管沟宽度和深度余量，防止热胀冷缩和弹性延伸管道长度变化对防腐层的损伤。

7.3石方段管道下沟前，管沟成型过程中要及时发现问题及时整改，避免下沟后出现整改困难的情况。尽量做到能下沟前处理的问题绝不放到下沟后处理。

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