钻爆隧道大口径双管道并排敷设安装施工方法

大庆油田工程建设有限责任公司

钻爆隧道大口径双管道并排敷设安装施工方法

任国强大庆油田工程建设有限责任公司

国家重点工程西三线西段是从新疆鄯善至宁夏中卫，由大庆管道公司承建第四标段EPC，其中疏勒河穿越是该段工程的制约性工程。结合疏勒河钻爆隧道穿越工程实例，针对隧道不同部位采取不同的施工方法，解决了隧道内平巷和斜巷运管和安装、竖井内安装及吊装等施工技术问题，使隧道内管道安装施工按期完成。隧道内采取先施工竖井，再从竖井平直段向平巷施工，平巷段和斜巷段双管并进的施工方法。隧道平巷+斜巷段施工采用轨道运管和龙门架吊装组焊，竖井则采用分段预制安装。通过总结施工经验，可为今后类似工程施工奠定良好的基础，有助于企业提高效率，且为施工企业保安全、保质量、保效益提供了借鉴。

隧道；双管安装；预制；竖井施工；平巷施工

西三线疏勒河穿越位于甘肃省瓜州县，管道设计压力12 MPa，管径1 219 mm。穿越方式为钻爆隧道，方案总体布置为斜巷+平巷+竖井，其中斜巷坡度为14°，平巷段坡比为1%，竖井内径10 m，深30.2 m，隧道内采取双管敷设的方法。为满足工程需要，现场形成了独有的施工方法：先施工竖井，再从竖井平直段向平巷施工，平巷段和斜巷段采用双管并进的施工方法。隧道平巷和斜巷段施工采用轨道运管和龙门架吊装组焊，竖井则采用分段预制安装。

1竖井施工方法

（1）混凝土墩制作。竖井施工完毕后，进行竖井底部的基础墩制作。支墩除按照相应土建标准和设计要求检查外，重点检查强度、轴线偏差、墩顶软化层的覆盖等。

（2）分段预制。在竖井基础墩制作过程中，由焊接机组进行竖井管道分段预制，整条竖井内管道包含2个90°弯头，分两段预制。预制场地必须平整，2个弯头的轴线在一个平面上，横口位于两组支架的中心。焊接、防腐程序与主线路相通，采用100%X射线检测和100%超声波检测。

（3）竖井支架安装。在竖井管道安装就位前需进行管道支架的安装。支架安装时，采用25 t吊车配带自制吊篮进行支架安装焊接，要求满焊、牢固。

（4）竖井管道施工。预制管段经无损检测、防腐补口补伤合格后进行吊装就位。下半管段吊装时，吊装前在管段上口和下口处各安装防滑卡具1套，卡具与钢管之间铺垫10 mm厚的橡胶板，防止防腐层破损。管段保持设计好的倾斜状态。管段捆扎完成后用2台25 t吊车将管段缓慢竖直吊起，慢慢送入竖井中，避免管道碰撞井壁和梯子。到竖井底部时，把管段下部放在管墩上，上部放在支架内，然后卡箍紧固。上半管段接续吊装，保证与已就位的管段平滑正接，固定妥当。分段吊装时，按照大件吊装的标准控制管段姿态，保证预制段平滑进入，不擦、不碰。横口焊接要求精心准备，一次焊接成功。

（5）固定墩制作。竖井安装完毕后及时进行洞口外管道连头施工，以免竖井内管道滑动。在竖井外侧，焊接后即进行锚固墩的安装和制作。

2平巷施工方法

2.1 辅助设施

（1）卷扬设备。斜井侧卷扬设备采用70 t吊管机（去除吊杆），吊管机选用6 mm×19 mm钢芯钢丝绳，钢丝绳直径为DN20 mm。竖井底部安装1台卷扬机，固定在竖井底部的两个混凝土墩中间。

（2）变压器容量。管道安装施工前，在变压器容量满足要求的情况下，可使用隧道施工方的变压器以减少变压器采购、运输和安装时间。疏勒河隧道管道安装施工采用施工方的变压器，在隧道出口设有2台变压器，1台为200 kVA，1台为250 kVA，为施工设备提供用电。另外备用1台300 kW的发电机组用于抽水，以防变压器停电。

（3）隧道照明系统。隧道内的施工照明采用36 V低压线路，确保施工用电安全，照明线路架设在不影响管道施工的一侧。在隧道进、出口50 m范围内，每隔5 m设置一个60 W照明灯，其余部分每隔10 m设置一个60 W照明灯。为防止隧道内距离过长导致照明电压不足，每200 m设置1台行灯变压器。在隧道内每隔40 m配备1台应急照明灯。在隧道进、出口加强照明的目的是防止施工人员在进出隧道时，人眼对光线明暗的突然变化产生不适应。

（4）隧道通信系统。给隧道内施工机组人员配备对讲机，以保证隧道内、外的通信联系。

（5）隧道内通风。由于隧道较长，焊接时产生的烟雾较多，在隧道内采取强制通风措施。隧道采用压入式和抽出式混合式通风。斜巷洞口采用压入式通风机送风，竖井出口采用抽出式通风机抽风。在隧道内再放置2台大的排风扇，有助于排出隧道内的烟雾。

（6）排水系统。隧道内个别地方有渗水、漏水现象，由于平巷段斜度为1%，隧道内的水会聚集到平巷段与斜巷段交汇处的集水沟内，在此位置选用多台排污泵共同排水，将隧道里的漏水排出。

2.2 轨道铺设

根据工程实际，自行设计和制作施工用轨道，在管墩施工之前完成。在隧道内底板不平整的情况下，采取如下措施进行处理：隧道内的轨道采用等边角钢规格为75mm×75mm×10mm，间距为1.3m，两轨道之间用50 mm扁钢进行焊接，使两轨的间距固定。

2.3 龙门架和马凳的制作

龙门架用于卸管和管口组对，平巷与斜巷的龙门架底部稍有不同，斜巷龙门架底部有角度。马凳用于管口组对，马凳高度与支墩高度一致。

2.4 运布管

管道在洞外进行喷砂除锈合格后，使用25 t吊车将防腐管吊至自制防腐管运输车上，用吊管机牵引运输车溜下斜坡，洞底水平部分采用卷扬机牵引，卸完管后按相反顺序把空车牵回隧道。运到平巷内的防腐管，利用龙门架进行卸管，然后将防腐管放在位于隧道一侧的马凳上。

2.5 组对焊接

将两个自制的龙门架吊起在管的两端，每个龙门架顶端挂10 t倒链，后面的管线通过50 t千斤顶进行上下调整对口间隙，用外对口器进行组对焊接，焊接完后放在马凳上，管道中心线与基础中心线重合。平巷组对完一条管道后，将马凳和龙门架移到另一条管道中心线上，然后再进行第二条管道的组对焊接。

2.6 检测

焊接完成后，焊口全部进行100%X射线和100%超声波探伤检测。

2.7 防腐补口

无损检测合格后，因喷砂设备无法进入洞内，使用砂轮机进行除锈，防腐补口采用黏弹体防腐胶带+PVC外保护带进行防腐补口。防腐完毕，对防腐管及焊口处用电火花检漏仪进行检漏，检漏电压为15 kV，发现漏点及时修补，重点是对管墩部位防腐层的检漏。支墩施工完毕，撤除马凳后再进行一遍检漏，以确保防腐管无漏点。

2.8 支墩浇筑

隧道内管道补口完成后，进行隧道管道支墩的浇筑工作并及时进行养护。待管道支墩的强度达到要求后，拆除临时支墩，按照设计图纸的要求将管道用不锈钢管卡固定在管道支墩上。

3试压

西三线和西四线施工完毕后进行清管、测径和试压。

辅助工程施工：①在支墩养护期间，进行水缆、光缆支架和扶手的施工；②支墩浇筑完毕后，进行铝合金牺牲阳极安装。

4安全措施

（1）建立健全的HSE组织机构，设专职HSE人员负责安全管理工作。

（2）对进场前的施工人员进行安全教育。

（3）现场施工设备、机具由专人操作，设备状况保持良好。

（4）现场人员必须穿工作服、工作鞋，戴安全帽。

（5）现场所有用电设备及电动工具绝缘良好，开关使用漏电保护器，防雨设施可靠。

（6）加热用的气罐要远离火源，并有防晒凉棚。

（7）现场设置警示安全标识。

5结语

由于隧道断面狭窄，施工空间小，同时工期较短，隧道内双管安装具备一定的施工难度。通过使用自制的工装器具，一方面节约了成本；另一方面通过自行研究，掌握了隧道内管道安装的核心技术，形成了独有的施工方法，对隧道内双管、单管的施工具有指导意义。

（栏目主持 樊韶华）

10.3969/j.issn.1006-6896.2015.8.043

2015-08-04