斜向頂管管道工程施工技術研究

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摘要：隨著我國天然氣管道建設的快速發(fā)展，在施工過程中涌現(xiàn)出來許多先進的施工工藝，現(xiàn)場的施工人員需要熟練的掌握這些先進的施工技術，其中的斜向頂管施工就是氣田地面管道穿越工程的重要內容之一。本文通過對位于我國四川省的遂寧地區(qū)中低壓天然氣集輸管道工程中大量采用的斜向頂管施工技術進行闡述和分析，認識其施工工藝存在的難點，進一步提出有效的解決措施。

關鍵詞：斜向頂管；管道工程；施工技術

在天然氣集輸管道工程施工中，斜向頂管穿越施工作為一種新型穿越方式的優(yōu)點已愈發(fā)突顯，同時也降低了管道穿越施工的難度和安全風險，減少了施工場地的占地面積，加快了天然氣管道的建設步伐，對我國的天然氣管道建設具有一定的積極意義。

1斜向頂管穿越工程概況

1.1頂管穿越施工設計方案

在遂寧地區(qū)中低壓天然氣集輸管道工程項目中，其頂管的長度達490m，它是由7個單體的頂管共同組成。在其中有3條水平穿越的頂管，另外除了3條水平穿越的頂管外，施工設計上還有4條斜向穿越的頂管。

1.2斜向頂管施工地質條件

在該工程項目中，安排專業(yè)的技術人員經(jīng)過檢測、研究可知頂管穿越地層為強風化粉砂質泥巖（J3Sn）以及中風化粉砂質泥巖（J3Sn）。在穿越地層的物質當中，主要有侏羅系遂寧組（J3Sn），它的構成物質為砂巖、侏羅系遂寧組泥巖、粉砂質泥巖以及泥質粉砂巖。

1.3穿越用套管

在該工程的施工中，頂管穿越高速公路采用的套管為DRCPIII1200×2000，在接口處，采取的是鋼承口管接口形式，呈現(xiàn)的為F型，同時，采用的制管需符合工程規(guī)定的要求，在套管中用混凝土的標號不低于C45。

1.4操作坑施工

在工程施工中需開挖兩個操作坑，把起點施工的工作坑作為主頂操作坑，相應的終點工作坑作為接管操作坑，保障兩個基坑的施工規(guī)范。要根據(jù)施工現(xiàn)場的作業(yè)條件，將頂管操作坑的底部設計為矩形，其深度要以管底的高程作為依據(jù)。在作業(yè)過程中，要充分的認識到導軌承臺澆筑砼的厚度以及導軌高度等相關因素，保障坑底的尺寸能夠符合規(guī)定，其頂進坑為5m×4m，接收坑為4m×3m。

2斜向頂管穿越施工的難點分析

2.1定向

在頂管穿越定向作業(yè)中，因管內的光線不足，且套管內的空間較為狹小，對光學儀器的定向操作有著很大的困擾，在測量的次數(shù)上作業(yè)頻繁。同時，其與水平頂管的施工作業(yè)相比較，斜向頂管本身的施工特征，在設備的安裝、操作坑澆筑等方面難度相對較大。

2.2出渣與通風

在該工程項目的施工中，斜向頂管的施工走向為自下往上頂進，在出渣時會受到重力的影響而不穩(wěn)定，易于發(fā)生跑車事故。另外，工程施工的工作井較深，而管道頂進的距離就會變長，這就導致洞內的空氣無法進行有效循環(huán)，在施工作業(yè)時，產(chǎn)生的粉塵及有害氣體長時間的聚集，不容易排出。

2.3頂進及施工局部風險

相對于水平頂進，斜向頂進因受到重力的影響，所需要的頂力將會更大。而且在頂進過程中，隨著長度的加大，使得套管連接位置，底部所要承受的壓力也將持續(xù)的加強，可能會引發(fā)套管破裂的風險。在實際的施工中，頂進的方向與水平方向將會形成一定程度的夾角，施工人員容易導致跌滑。

2.4摩擦阻力與重力之間的平衡

在施工作業(yè)中，水泥套管和巖石摩擦阻力應該與重力保持平衡，另外在水平方向與頂進方向形成的夾角較大時，還需要借助公式進行計算或者依據(jù)豐富的經(jīng)驗公式。

3斜向頂管穿越施工有效的防范措施

3.1定向中的防范措施

在該工程項目中，針對斜向頂管穿越可以采取激光指向儀定向，利用光柱的效果在后背的墻面上用全站儀安置定位樁，另外在頂進方向上同樣放置方向樁，將激光指向儀放置在定位樁上，使激光光束透過方向樁，就能夠達到良好的效果，改善了施工中存在的問題，還能夠起到方向上的引導作用，當發(fā)現(xiàn)偏離時，能夠及時的采取防范措施。

3.2出渣中的防范措施

因在作業(yè)中，套管內的空間較小，在采用定滑輪或者其他的防跑車設備后，在施工上就沒有了操作空間。因此，可以在出渣設備上安裝相應的制動裝置，能夠有效的防止跑車。

3.3通風中的防范措施

在管道內通風時，可以直接采取離心式鼓風機直接向掘進機工作面中壓入自然空氣，能夠排出管內的污染氣體，保障工作面的環(huán)境的空氣質量。同時，可以要求工作人員隨身配置氣體檢測儀與對講機，一旦發(fā)生問題時能夠及時的進行聯(lián)系，迅速的撤離。將鼓風機安置在地面上，管道的另一側可以掛設軟風管，要保證其平順，無纏繞扭曲的現(xiàn)象，發(fā)生故障時及時的進行維修或更換。

3.4頂進中的防范措施

在施工中，應該選擇頂力較強的頂進設備，另外在配備一臺相同頂力的千斤頂，能夠在頂力出現(xiàn)增大時用以備用。同時，控制好頂管的新面尺寸大小與出土量之間的關系，對超欠挖現(xiàn)象進行嚴格的控制，確保卷到底部的平直，盡量的減少因卷到不平而發(fā)生的頂力增大。在頂管的施工結束后，要對管節(jié)接縫處用防滲水泥漿進行勾縫處理，確保不會發(fā)生滲漏的現(xiàn)象。

4結語

在頂管穿越施工中，要對施工現(xiàn)場的地質狀況進行檢測，詳細的了解底層的構造情況。對斜向頂管穿越施工中存在的難點進行分析，做好施工中的每個環(huán)節(jié)，采取有效的治理措施，保障工程施工的質量。

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作者：白鵬 單位：西南油氣田分公司川中油氣礦