長輸管道建設(shè)中應(yīng)考慮的現(xiàn)場施工問題

張振東

（勝利油田勝利石油化工建設(shè)有限責任公司，山東 東營 257064）

1 前言

近年來，根據(jù)國家規(guī)劃，以西氣東輸工程為首，先后建設(shè)了一大批技術(shù)水平高、距離長、口徑大、壓力高、管材等級高的各類長輸管道。然而，在長輸管道工程施工建設(shè)過程中，存在大量的改線、變更工作等問題，不僅延誤工期，影響工程質(zhì)量，而且還浪費大量的資金。究其根源,部分原因是由于設(shè)計不當造成的。設(shè)計工作往往注重工藝、計算、流程、功能等技術(shù)方面，卻忽視了一些現(xiàn)場施工中的實際需要，導致理論與實際脫節(jié)。因此，對于長輸管道建設(shè)而言，從路線選擇、穿(跨)越方式、施工機具性能、經(jīng)濟效益及材料采購等多方面探討設(shè)計工作中容易忽視的細節(jié)問題顯得十分必要。

2 管道線路的選擇

在長輸管道設(shè)計中，線路選擇工作至關(guān)重要。線路選擇是否合理直接關(guān)系著施工的難易程度與工程的費用，但在施工過程中會出現(xiàn)一些改線工作，其原因一是涉及城鎮(zhèn)規(guī)劃、地方關(guān)系的問題；二是地質(zhì)情況不理想；三是線路走向不經(jīng)濟合理。基于這些原因，線路選擇時必須注重以下幾個環(huán)節(jié)。

2.1 權(quán)衡各方的利益

長輸管道在一般地區(qū)建設(shè)時屬臨時占地,而非永久性征地。按照《石油天然氣管道保護條例》第十二條規(guī)定,在管道中心線兩側(cè)各5m 范圍內(nèi)，禁止取土、挖塘、修渠、修建養(yǎng)殖水場，排放腐蝕性物質(zhì)，堆放大宗物資，采石、蓋房、建溫室、壘家畜棚圈、修筑其他建筑物、構(gòu)筑物或者種植深根植物；在管道中心線兩側(cè)或者管道設(shè)施場區(qū)外各50m 范圍內(nèi)，禁止爆破、開山和修筑大型建筑物等。長輸管道輸送的介質(zhì)為易燃易爆介質(zhì)，需高壓輸送。以上因素決定了長輸管道建設(shè)的特殊性,線路的選擇不僅僅是甲方、設(shè)計方的意愿,還必須充分考慮各級地方政府規(guī)劃部門的意見，否則，工程建設(shè)將無法順利開展。

2.2 依據(jù)地質(zhì)詳勘報告調(diào)整路由

長輸管道距離長、地質(zhì)地貌變化多樣，管道路由設(shè)計一般只考慮規(guī)劃部門的建議,往往忽視地質(zhì)不利因素給施工帶來的困難,這是施工階段改線的一個主要原因。在滿足總體路由與地方規(guī)劃部門要求的同時，應(yīng)結(jié)合地質(zhì)詳勘報告最終確定路由。另外,對于大中型水域和山體穿越,應(yīng)更加注重地質(zhì)詳勘工作，地質(zhì)報告不詳和設(shè)計時忽視不利的地質(zhì)情況往往是造成穿 (跨)越失敗、被迫改線的主要原因。

2.3 重視線路走向的經(jīng)濟合理性

設(shè)計人員在確定具體路由時，應(yīng)充分了解管道經(jīng)過地區(qū)的地質(zhì)地貌特點，經(jīng)濟合理地布置線路走向。例如，在長輸管道施工過程中，在人口活動稀少的一、二級地區(qū)存在著較多的局部改線工作。主要原因是一、二級地區(qū)地貌簡單，設(shè)計人員選線粗糙，對具體狀況掌握得不準確,按原設(shè)計施工會增加不必要的挖方、填方工作量或經(jīng)濟作物、蔬菜大棚的高額賠償。在實際施工過程中，為使管道線路走向更加經(jīng)濟合理,往往需要設(shè)計彎管、彈性敷設(shè)管道或者使管道走向偏離幾十米。

3 穿(跨)越工程設(shè)計

在GB 50251-2003《輸氣管道工程設(shè)計規(guī)范》和GB 50253-2003《輸油管道工程設(shè)計規(guī)范》的線路選擇中均明確規(guī)定，大、中型穿(跨)越工程位置應(yīng)符合線路總體走向，局部走向應(yīng)根據(jù)穿(跨)越工程的位置進行調(diào)整。如何理解本規(guī)定的內(nèi)涵是合理選線的關(guān)鍵。設(shè)計人員一般理解為按線路總路由踏線，在穿(跨)越地段根據(jù)總路由走向在上下游10～100m 范圍內(nèi)選擇,尤其對中小型穿越更是如此，這勢必使很多中小型穿越點不理想。事實上，此規(guī)定應(yīng)分為三個階段來完成，即在可研階段,確定線路總走向，且初步確定大、中型穿(跨)越位置，其設(shè)計應(yīng)盡可能符合線路總體走向;初步設(shè)計階段，在滿足線路總體走向的前提下，按相關(guān)部門要求進一步確定大、中型穿(跨)越的理想位置，并調(diào)整整體路由走向；在施工圖設(shè)計階段,先落實中小型穿(跨)越的合理位置，根據(jù)各穿(跨)越點位置與線路總體走向合理連接形成具體路由。因此，對于現(xiàn)場選線工作，不能用總體路由來決定穿越點，而應(yīng)根據(jù)穿越工程來確定具體路由。

在穿(跨)越位置的設(shè)計過程中還必須注意以下細節(jié)，以確保現(xiàn)場的可施工性。(1)確定合理的穿(跨)越方式,不僅要依據(jù)地形地貌、地質(zhì)詳勘報告,還應(yīng)綜合考慮地方各部門的要求、工期要求、經(jīng)濟對比指標等。同時,應(yīng)結(jié)合施工場地確定不同施工方式。例如,對于山區(qū)單側(cè)為陡坡的公路無法頂管穿越;定向鉆穿越必須考慮有足夠的擺管、回拖場地等。(2)在穿越段及兩側(cè)一定范圍內(nèi)盡可能不設(shè)置轉(zhuǎn)角。設(shè)計人員通常將轉(zhuǎn)角樁設(shè)在公路、河渠邊，這種設(shè)計觀念是錯誤的。該設(shè)計不僅使穿越段與一般線路連接處形成大角度的空間彎管,而且由于施工空間不足,還會造成管道線路必須改線才能滿足施工的要求。(3)穿越點的選擇必須考慮地上和地下的建構(gòu)物，例如公路涵洞、光、電纜等，避免施工時相互影響。(4)定向鉆穿越時應(yīng)根據(jù)地形地貌制定出、入土點,出土點應(yīng)有足夠的擺管場地，出、入土點不宜設(shè)在路邊，避免穿越公路深度不夠或與一般線路連接時對公路造成影響。(5)山體隧道洞口的選擇不易過高，應(yīng)充分考慮棄渣位置。(6)基于安全與反恐等因素考慮，管道建設(shè)應(yīng)盡量避免采用跨越方式，尤其是采用大中型跨越時更要慎重?？缭皆O(shè)計除了滿足安全、穩(wěn)定等要求外，還應(yīng)從位置與安裝的角度考慮吊裝、運輸及維修的通道。

4 施工機具的可行性

設(shè)計工作除滿足規(guī)范、工藝要求外,還應(yīng)考慮施工機具的可行性。近年來，長輸管道施工技術(shù)的迅速發(fā)展在很大程度上得益于施工機具性能的不斷更新和先進施工機具的不斷問世，因此設(shè)計人員必須充分掌握國內(nèi)外的先進施工設(shè)備性能與施工工藝。以水平定向鉆穿越為例，在20世紀80年代初,國內(nèi)水平定向鉆機非常稀少，也沒有專業(yè)隊伍，水平定向鉆機性能一般，局限性較大。例如,DN450 的管道設(shè)計為1.5km的水平定向鉆穿越，這在當時幾乎不可能實現(xiàn),且價格昂貴，因此當時大中型河流穿越在地質(zhì)條件允許的情況下通常采用開挖方式設(shè)計。如今國內(nèi)定向鉆施工隊伍施工技術(shù)成熟，水平定向鉆機性能良好 (DN450 的管道水平穿越長度可達2.6km)，且費用較低，目前定向鉆設(shè)計已普遍應(yīng)用于穿越河流及池塘等。

5 材料采購因素

5.1 備料參數(shù)和執(zhí)行標準的一致性

管道施工現(xiàn)場經(jīng)常出現(xiàn)因閥門與管件、設(shè)備自帶的法蘭執(zhí)行標準不一致而導致無法連接，閥門或管件到達現(xiàn)場后與壓力等級不符等問題。施工時不得不重新調(diào)整，從而延誤了工期。這些是設(shè)計過程中容易被忽視的細節(jié)，但產(chǎn)生的后果卻非常嚴重，設(shè)計中必須避免。

5.2 注意少量用料的通用性

在站場施工過程中往往出現(xiàn)材料代用情況，例如，在一高壓站場設(shè)計中僅需要20m 長的直徑為DN250 的管子，管材為L390，設(shè)計本身無誤，但由于管材用料太少，不屬于通用管材，施工單位很難采購到此規(guī)格的管子，只能采用20號鋼的管材代替，造成浪費。

5.3 合理考慮備料余量

按照設(shè)計圖紙計算用料量作為備料量，在施工過程中往往出現(xiàn)用料不足的現(xiàn)象。因此，在完成設(shè)備材料的統(tǒng)計后,應(yīng)對用量多、耗材大的設(shè)備材料適度增加余量，這樣可以有效彌補產(chǎn)品在生產(chǎn)包裝、運輸及施工等環(huán)節(jié)造成的損耗量。例如，長輸管道施工常用的管道熱收縮帶、焊條以及管道本身需增加的消耗材料，可適當增加設(shè)計備料余量。

[1]唐智慧.淺談長輸管道的焊接[J].管道技術(shù)與設(shè)備，2001-09-20.