徐州实华管道特种作业有限公司 江苏 徐州 221008
摘要：本文结合临邑至济南原油管道复线工程黄河定向钻穿越工程及过往长距离定向钻穿越施工经验，对长距离水平定向钻穿越管线发送施工技术及安全控制措施进行分析，对类似定向钻穿越施工提供一些参考。
关键词：长距离 水平定向钻穿越 管线发送 施工技术 安全控制措施
1、工程概况
临邑至济南原油管道复线工程黄河定向钻穿越工程管线设计采用Φ355.6×8.7 L415M 高频直缝电阻焊钢管，设计输送压力为8.5MMpa，设计最高温度45℃，输送介质为原油。管道防腐采用加强级双层熔结环氧粉末外防腐，黄河定向钻穿越段管道选用环氧胶进行焊缝防腐层补口，外防腐层外面再加CND光敏固化玻璃钢保护层进行保护。黄河定向钻穿越水平长度1717.2m，穿越管道实长1720.15m，管道在黄河河床以下24.2m处进行穿越。穿越经过主要地层为粉细砂和粉土层。
本工程将黄河主河槽与滩地一并穿越，并满足两岸堤脚处管道定向钻穿越点出、入土位置与堤防加高放坡后新堤脚处距离不小于30m。水平定向钻机设备摆放在右岸大堤内侧，于左岸大堤内侧出土，并在黄河左岸的滩地里进行过河管线的预制工作。管道定向钻入土点距大堤坡脚垂直距离为34.0m，入土角度为12°；出土点距大堤坡脚垂直距离为50.1m，出土角度为7°30'。
2、穿越管线发送过黄河大堤施工技术及安全控制措施
由于穿越出土点距大堤坡脚垂直距离为50.1m，出土角度为7°30'，且穿越预制管线需爬越黄河大堤，大堤堤顶与出土点的高差大，为11m，大堤堤顶与大堤外侧堤脚的高差大，为14m，垂直距离为110m，对穿越预制管线爬越黄河大堤施工技术要求高。
2.1发送管线立面布置及措施
本穿越工程施工工期较长，为保证村民安全出行及定向钻穿越的技术要求，采取在穿越中心线位置大堤路面架设简易钢板桥，保证管线的顺利发送。同时根据管线弹性敷设及相关技术要求，经测算按曲率半径不小于710m、间距10余米至20余米不等放置发送架，共计14个。发送架高度在1.5m以下采用培土墩方式安装发送架，高度在1.5m以上采用钢结构支撑架方式安装发送架（详见下图布置），管线就位后根据曲率半径调整发送架高度。
2.3穿越预制管线就位发送架措施
受预制场地限制，本次黄河穿越预制管线采取2接1施工方式，长度分别为548m和1181m，两段预制管线分别按要求进行回拖前的试压，在光敏固化玻璃钢保护层施工完毕后，采用两台25吨吊车和2台PC220挖掘机配合将长为548m的预制管线吊装就位，然后将穿越钻孔中的钻杆从出土点沿着发送架推送至548米长的预制管线管端前，使两者通过旋转接头与60t回拖头相连，因60t回拖头连接容易，体积小，便于通过钻杆牵引预制管线，接着一步步将预制管线整体回拖至出土点附近，完成穿越预制管线就位，之后拆除60t回拖头换成200t回拖头，以便2接1后整体管道的回拖作业。注意每次回拖头部位经过管道发送架滚轮位置时，采用吊车或挖掘机吊起以便连接件顺利通过滚轮发送架及避免损伤连接件。吊装时设专人指挥，指挥人员发出的信号必须清晰、明确，指挥人员应站在使操作人员能够看清指挥信号的安装位置上。在管道回拖进孔洞约260m后，将548m预制管线与1181m预制管线焊接相连，连头焊口经无损检测及光敏固化补口、外护施工合格后，完成管道回拖。
2.4穿越预制管线过黄河大堤堤顶临时钢板桥制作安装
由于黄河左岸大堤管理单位不允许穿越预制管线开挖穿越道路，因此采取在黄河堤顶道路搭设钢制便桥1座，桥架骨架、支腿采用20#槽钢制作，上敷花纹钢板，并加装栏杆（高1.2m），桥高0.8m，桥面宽6m，坡脚7°。过堤段管线两侧各安装一个滚轮发送架，以避免管线回拖时地面损伤管线保护层。
为减少钢板桥施工对道路交通的影响，采用场外预制、现场安装的方法进行施工：提前到现场对桥架尺寸进行测量，在预制场地完成对桥架各部位的预制工作，最后在现场进行钢板桥安装，缩短现场施工时间，使施工对道路交通的影响降到最低。
2.5施工注意要点
2.5.1本工程钢结构构件间连接基本采用焊接，应选择合理的施工工艺及顺序并采取有效措施，控制焊接变形及焊接应力，确保焊接强度及变形控制满足规定要求。
2.5.2施工人员及技术、质量、安全等职能管理人员应合理配备。
2.5.3施工场地设施建设齐全，如发送架制作场、材料仓库、值班室等。
2.5.4熟悉现场情况:为了确保吊装顺利进行，确定吊机停靠位置、行走路线做好现场查看，确保吊机、挖机行走路线畅通，吊机停靠位置坚实牢固。
2.6安全控制措施
2.6.1参加安装的施工人员及吊机司机要进行技术、安全交底，熟悉现场情况及设备情况并明确安装技术、质量要求和安全注意事项。
2.6.2起重机的行驶道路，必须坚实可靠。起重机不得停置在斜坡上工作，也不允许起重机两个履带一高一低。
2.6.3严禁超载吊装，超载有两种危害，一是断绳重物下坠，二是“倒塔”。
2.6.4禁止斜吊，斜吊会造成超负荷及钢丝绳出槽，甚至造成拉断绳索和翻车事故。斜吊会使物体在离开地面后发生发生快速摆动，可能会砸伤人或碰坏其它物件。
2.6.5吊装前要仔细检查索吊具是否符合规格要求，是否有损伤，所有起重指挥及操作人员必须持证上岗。
2.6.6电焊机的手把线质量应该完好，如果有破皮情况，必须及时用胶布严密包扎；电焊机的外壳应该接地；电气设备不得超铭牌运行；严禁带电作业。
2.6.7风力超过6级或雷雨时应禁止穿越预制管线吊装上发送架，夜间吊装必须保证足够的照明，构件不得悬空过夜，特殊情况时应报主管领导批准，并采取可靠的安全防范措施。
2.6.8黄河大堤钢板桥架设施工前，应提前通知有关部门，得到许可后方可施工。
2.6.9施工前应封闭施工路段，并在施工路段两侧最近路口设立明显指示，提示车辆绕行。在施工区域附近设立警示带，避免无关人员进入施工区域。
2.6.10制作安全警示标识，放置在临时过桥两侧外50米处，提示过往车辆减速慢行。在钢板桥两侧25米外各设置一个警示灯。
2.6.11为避免过往车辆碾压桥架造成桥架位置发生偏移，将桥架与地面接触部分紧固连接，保证桥架稳定。
2.6.12在临时便桥两侧栏杆上设置充足的反光条、在便桥两侧坡脚处铺垫若干沙袋，在临时便桥两侧各设置若干个道路施工警示锥形路障，同时安排人员24小时不间断对便桥进行监护。
2.6.12穿越管线回拖过大堤后，应封闭交通后立即拆除大堤堤顶临时钢板桥。
3、结束语
黄河定向钻穿越工程管线预制于2017年5月15日开焊，2017年6月12日完成管线焊接。管道于2017年5月16日开钻，6月12日开始回拖，回拖阻力较小，6月14日管线回拖完成，穿越一次成功。施工过程中由于多项措施采取及时而取得良好效果，该穿越对我公司今后长距离管线预制作业起到重要借鉴作用。
论文作者:陈兴明
论文发表刊物:《防护工程》2017年第13期
论文发表时间:2017/11/13
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