淺談抗漂浮、穩管技術在河流穿越中的應用
技術應用
作者：楊智鵬
摘要：近幾年我國大興管道工程，形成了覆蓋全國的油氣管網，同時也出現了許多像穿越大型河流這種重點項目中的重點工程，尤其是大開挖穿越河流，工期長、投資大，對整個項目的按時投產起著重要的作用。管道穿越河流時，管線的抗漂浮、穩管技術一定要有效可行，確保管線安全、正常的運行。
關鍵詞：管道工程；河流穿越；抗漂浮技術；穩管技術
中圖分類號：TE973 文獻標識碼：A 文章編號：1009—2374（2012）24—0061—02
1 我國油氣管道發展曆史及現狀
自1959年建成新疆克拉瑪依至獨山子輸油管道以來，隨著大慶、勝利、四川、華北、中原、青海、塔裏木和吐哈等油氣田的相繼開發建設，中國逐漸形成了由北到南、自西向東的油氣輸送管網。截至2012年上半年，全國油氣管道總長度達9.3萬公裏，油氣管網已成為能源輸送的大動脈。過去10年裏，我國油氣管網建設加速推進，覆蓋全國的油氣管網初步形成，東北、西北、西南和海上四大油氣通道戰略布局基本完成，促使我國油氣供應保障能力明顯提升。目前我國已形成由西氣東輸一線和二線、陝京線、川氣東送為骨架的橫跨東西、縱貫南北、連通海外的全國性供氣網絡。這些油氣長輸管道的建成極大地推進了我國的經濟
發展。
2 大中型河流穿越工程簡析
我國現已形成的油氣管網橫跨東西、縱貫南北，又由於我國境內河流密布，管道的路由走向一定要經過一些大中型河流，所以很多大型河流穿越工程成為了油氣長輸管道的重要工程甚至是控製性工程。由此可見穿越大中型河流對於整個油氣管道工程的重要性。河流穿越工程耗時長、工期長、工程投入多，建成後的工程必須要安全、穩定、有保障地運行。
3 抗漂浮、穩管技術的應用
當前管道穿越大中型河流的主要施工方法為大開挖穿越和定向鑽穿越。當穿越地層的土質比較好而且易於鑽機擴孔時，施工措施選擇定向鑽穿越。當穿越地層的土質為石方且不利於形成擴孔時，在施工時常用大開挖穿越河流。管道穿越段河流的衝淤變化是一種極為複雜的現象，它是水流和河床相互作用的結果，在確定管道埋深時既要考慮河流衝刷深度，也要考慮在長時期內河床演變的趨勢。水下的穿越管段在衝淤變化下可能不能達到安全埋深而受到水流的浮力與動力的作用，引起管段漂浮或移位。因此應采取穩管措施來提高管道運行的安全性和穩定性。在實際應用中以混凝土連續覆蓋和混凝土配重塊為常用的保護措施，以下就對這兩種措施進行說明和對比。
大開挖加混凝土連續覆蓋穿越河流一般河床麵表層為砂卵石層、下部基岩埋深較淺的河段，因此管道應嵌入在基岩內。管溝開挖成形後，應清除溝壁鬆動石塊，以確保混凝土與周邊岩石的結合。混凝土澆築管溝前用8mm厚的橡膠板包裹管道，包裹時搭接20cm。混凝土標號為C25，水泥采用32.5級普通矽酸鹽水泥，細骨料（砂子）采用粒徑範圍0.16～5.0mm的堅實清潔砂，粗骨料（碎石與卵石）的最大粒徑不超過40mm；管溝回填完以後，應盡可能在管溝上堆放一些大塊石或漂石，但不能在河道裏形成一道堤壩，要保證河床麵的齊平。混凝土連續覆蓋具有投資少、鋼材水泥消耗少的優點，而且也克服了單個壓重塊固定在管身上的缺點，使管道各截麵受力均勻。同時它能很好地保護管道及外防腐層免遭拖管及河流推移物質的衝磨。但在施工時，它的負浮力很大，應在管子上安裝浮筒以減小牽引力。當帶混凝土塗層的管道受彎時，混凝土與鋼管之間產生滑移，使該處的管道應力大大增加。因此應校核塗層接頭處的管道應力，防止管道破裂。