地下燃气管道特殊施工（二）

　　（2）在待穿越水下管道两侧构筑临时围堰，在河岸开挖临时引水渠或在围堰间用管子组成渡槽，使河水通过引水渠或管子流向下游。根据河水流量决定引水渠断面尺寸或作为渡槽的钢管管径与根数。应保证河水顺利通过，不应使上游水位上升而淹没围堰。钢管与围堰之间应填好，防止漏水而增加排水量。

　　（3）围堰的种类较多，常用的有土围垣、草土混合堰、木排（钢管或槽钢）桩围堰和草麻袋围堰等。

　　2.水下开挖沟槽

　　开挖前应在两岸设置岸标，根据岸标确定沟槽开挖的方向。如图5-2所示。也可以在水中设置浮标。

　　（1）机械开挖主要用拉铲式或抓斗式挖土机，挖土机主要用以挖掘岸边的水下管沟。挖土机有可更换的工具。同一台挖土机可以用正铲或反铲、拉铲或抓斗挖土。

　　在挖河床水下沟槽时，挖土机可以装在沿沟槽线路上用钢丝绳及绞车移动的平底船或其他船上。

　　各种围堪构筑的要求表5-2

　　3.水下管道敷设

　　（1）河底拖运敷设当密封的管道自重大于水的浮力时，将自然下沉至河底。先将管道在岸边组对焊接并防腐，按规定检验合格后的管道沿管沟底从一个岸边拖到另一个岸边。将对岸钢丝绳的一头拴在管道的首端，另一头由对岸拖拉机或卷扬机拉拽。用此法将管道沿管沟底拖过。为了减少牵引力，在管端焊上堵板，以防河水进入管内。

　　（2）浮运下管法为了减少水下焊接，应在岸上将管子组对焊接成整体，并做好防腐层，如需要分段浮运时，应尽量加长浮运管段的长度。管段的浮运可用拖拉加浮船的方法，即把管段放在浮船上，然后用设在对岸的卷扬机或拖拉机将管段拖至水下沟槽的上方。如图5-2所示。

　　图5-2浮运下管法示意图

　　1-管子；2-预制浮船；3-船坞；4-浮船；5-浮运管段；

　　6-动滑轮；7-钢丝绳；8-定滑轮；9-拖拉机

　　（3）冰上下管法铺设水下管道时需停止航行，挖河底的土方工程，需要驳船、汽艇、平底船等浮运工具。当水流很急时，工作困难，因为敷设管子时，水流可能将管子冲出沟外。在严寒地区，冬季河水从结冰后到解冻之前，利用冰层进行土方工程、管道预制、下管及铺设管道，上述的困难就不存在了。

　　冰下挖管沟，用钢丝绳铲土设备、泥泵及水力冲击器挖沟，见图5-3.先在右岸装设铲土设备，开挖河流右侧沟槽，从岸上挖沟，铲土斗子的齿牙冲入土内，把土送到河底中间，留下泥土，并空着返回岸边，往返挖土。河底中间土堆，由潜水员顺水流方向用水力冲击器冲走。河流右侧挖好后，再将铲土斗子移至左岸，挖河流左侧沟槽。潜水员用水力冲击器平土，修整底部，清理水下管沟，清除沉在河底的木头。除了水力冲击器外，被铲土机铲到河中间的泥土，还可用移动式吸泥器清除。吸泥器由离心泵来带动。这样，挖出的土都顺河流送到下游，不需要弄到岸上，节省了运输设备与运费。

　　图5-3铲土设备铲土和水力冲击器顺水冲土的简图

l-由3IIC-5型发动机带动的双卷筒绞车；

2-首部滑轮；3-尾部滑轮；4-工作钢绳；

　　5-辅助钢绳；6-斗子；7-土堆；8-水力冲击器；9-水管冰上组对焊接。将已作防腐层的管子沿管沟旁的冰上布管，用焊管台或方木垫起，组对焊接，全部焊缝经射线探伤合格后，再进行强度与严密性试验，合格后将焊口处作防腐层。

　　冰上往水下管沟下管。水下管沟挖好后，潜水员进行检查，沟底堵塞与不平的地方用水力冲击器清除。

　　为了防止河水把管子冲走，沿河底管道的全长在每个管子下水的一边安装直径为l00mm的钢管作导桩，导桩相隔15m.导桩插入河底的土壤为下端支点，冰为上端支点。

　　过河燃气管道焊接鹅颈管，鹅颈管端用堵板堵住。为了防止损坏防腐层，在防腐层包木条或塑料保护层。

　　开冰缝。水下管沟上方的冰需凿开，破开的冰块翻转放入水下，冰块的光面沿着冰层的下面顺水流去。冰缝开好后，笔直的冰缝横截河床，其宽度与水底管沟相同。

　　沿冰缝铺木板。以便工人行走，整平滑道，严寒时可浇水使滑道冻冰，在解冻时可在滑道上涂固体润滑油。准备救生设备，如救生圈等。把管子放架子上，以托住鹅颈管。安装卷扬机可利用两岸铲土用的卷扬机，并在冰上装设卷扬机，数量由下管长度而定。左、右两岸的鹅颈管均用卷扬机拉住，冰上的卷扬机用作移动管道之用。

　　（4）顶管施工在穿越水流急、宽度大、航运繁忙的江河时，可采用顶管施工法，因为顶管施工可避免与河流直接接触，施工不受航运干扰。但应特别注意，工作坑的排水与挖土时，应采取有效防止塌方的措施。

　　（5）水下管线稳管措施水下管道敷设后，沟槽回填土比较松软，存在着较大的空隙，加上竣工后由于河水流动、冲刷，会减少管道的覆土层。水下管道受水流作用，除产生静水浮力以外，还同时产生动水浮力。动水浮力与管道外直径、水的容量和流速有关。要保持水下管道的稳定，必须保证管身结构有足够的重量，使管道在流水中仍具有一定的负浮力，输气管内燃气的重量很小，除小管径管子外，一般均需采用不同结构加重管身稳管。例如可直接选用厚壁无缝钢管，铁丝石笼稳管，散抛块石稳管，加重块等。

　　二、跨越工程一般来说，管道跨越工程投资大，施工较为复杂，工期长，维修工作量大。因此，管线应优先采用穿越形式通过。但是当遇到山谷性河流、峡谷、两岸陡峭、河漫滩窄小，河水流速大，河床稳定性差，平原性河流淤积物太厚、河床变化剧烈，或小型人工沟渠，铁路公路不适宜穿越通过的地段，可采用跨越亦式通过。

　　1.跨越位置选择

（1）跨越点应选河流的直线部分。

　　因为在河流的直线部分，水流对河床及河岸冲刷较少，水流流向比较稳定，跨越工程的墩台基础受漂流物的撞击机会较少。

　　（2）跨越点应在河流与其支流汇合处的上游，避免将跨越点设置在支流出口和推移泥砂沉积带的不良地质区域。

　　（3）跨越点应选在河道宽度较小，远离上游坝闸及可能发生冰塞和筏运壅阻的地段。

　　（4）跨越点必须在河流历史上无变迁的地段。

　　（5）跨越工程的墩台基础应在岩层稳定，无风化、错动、破碎的地质良好的地段。必须避开坡积层滑动或沉陷地区，洪积层分选不良及夹层地区；冲积层含有大量有机混合物的淤泥地区。

　　（6）跨越点附近不应有稠密的居民点。

　　（7）跨越点附近应有施工组装场地或有较为方便的交通运输条件，以便施工和今后维修。

　　2.对勘察测量的要求由于跨越管道是架设在支墩之上，裸露在空中，对气象资料和支墩基础的工程地质条件有详细的要求：

　　（1）跨越点所在地区气象变化的一般规律和气候特征、极端温度、风 速、主导风向及频率，积雪深度，最大冻土深度等。

　　（2）跨越点所在地区地震烈度。

　　（3）跨越基础的地质概貌，河谷各构造特征，地层分布特征，有无软弱夹层存在。须绘出地质剖面图和土质分界线，确定地基承载能力和岩石的物理力学性质等。

　　3.跨越结构型式的选择管道跨越结构型式的选择是根据管线的工艺条件和跨越点的自然环境条件综合分析对比确定的。输气管道的工艺条件是指输气管的管径、壁厚、输气压力、输气介质成分及管通材质等；跨越点的自然条件包括跨越点两岸地形、地貌、工程地质、气候、交通条件等。在满足输气工艺要求的前提下，结合工程具体条件，选择几种跨越结构型式，经技术经济比较后确定。

　　（1）管道需跨越的小型河流、渠道、溪沟等其宽度在管道允许跨度范围之内时，应首先采用直管支架结构。

　　（2）跨度较小，河床较浅，河床工程地质状况较为良好，常年水位与洪水位相差较大的河流可采用吊架式管桥。吊架式管桥特点是输气管道成一多跨越连续梁，管道应力较小，并且能利用吊索来调整各跨的受力状况。

　　（3）跨度较小且常年水位变化不大的中型河流一般可选用托架、衍架或支架等几种跨越结构。

　　（4）跨度较大的中型河流及某些大型河流其两岸基岩埋深较浅，河谷狭窄的可采用拱型跨越。管拱跨越结构有单管拱及组合拱两大类。

　　（5）大型河流、深谷等不易砌筑敬台基础，以及临时施工设施时可以选用柔性悬索管桥、悬缆管桥、悬链管桥和斜拉索管桥等跨越结构。

　　柔性悬索管桥是采用抛物线形主缆索悬挂于塔架上，并绕过塔顶在两岸锚固，输气管道用不等长的吊杆（吊索）挂于主缆索上，输气管道受力简单，适合于大口径管道的跨越。悬缆管桥的主要特点是输气管道与主缆索都呈抛物线形，采用等长吊杆（吊索）。一般适合于中、小口径管道的大型跨越工程。

　　4.附桥敷设燃气管道一般敷设于公路旁，依附于道路、桥梁架设过河是最常见和最简单的跨越河流的方法，投资省、施工方便、进度快。

　　具体敷设位置，应与桥梁管理部门及设计单位研究决定，一般安装在桥梁专门为燃气管道预留的管位（见图5-4）或搁置在桥梁牛腿或桥墩上。

　　附件下载：地下燃气管道特殊施工