西氣東輸二線25標(biāo)段山嶺隧道內(nèi)管道安裝技術(shù)

西氣東輸二線25標(biāo)段山嶺隧道內(nèi)管道安裝技術(shù)摘要以往在隧道內(nèi)用輕軌逐段發(fā)送的方式進(jìn)行管道安裝，工程完工后輕軌的拆除非常繁瑣，如果工期緊急常常將輕軌遺棄在隧道內(nèi)，造成施工成本增加。而在隧道內(nèi)布置管墩，用運(yùn)管小車向隧道內(nèi)布管的方式簡(jiǎn)單、方便、高效并節(jié)約了前期投入資金。主題詞隧道施工小車施工1前言西氣東輸二線管道工程共有24條陸上隧道，其中岷山1#、2#隧道、牛子嶺隧道內(nèi)的管道安裝根據(jù)地理情況、工期安排，采用隧道內(nèi)組焊的方式圓滿地完成了施工任務(wù)，保障了工期和工程質(zhì)量，降低了施工成本。本文主要介紹了?1219mm輸氣管道在岷山2#隧道內(nèi)的施工方法，施工經(jīng)驗(yàn)可對(duì)同類型施工借鑒。2岷山2#隧道概況2.1隧道概況岷山2#山嶺隧道實(shí)長(zhǎng)1524.71m，縱坡采用“人”字坡設(shè)計(jì)，進(jìn)口段縱坡為0.17°，出口段縱坡約為1.72°，進(jìn)出口高差75.4m，隧道斷面為4.5m×3.7m（寬×高）。管材采用直縫埋弧焊鋼管，材質(zhì)為X80，管徑Φ1219mm，壁厚22mm，管道設(shè)計(jì)壓力10MPa，強(qiáng)度試驗(yàn)壓力15MPa，100%射線照相和100%超聲波探傷檢驗(yàn)。管道采取鋼筋混凝土支座上敷設(shè)的方式，管墩頂面設(shè)預(yù)埋件，管道采用管卡固定。管道進(jìn)出洞口各設(shè)置固定墩1個(gè)。隧道凈斷面為4.5m×3.7m(寬×高)。岷山2#隧道進(jìn)口位于九江縣新合鎮(zhèn)尖山村，從新合鎮(zhèn)省道至隧道進(jìn)口距離8km，其中有5km左右的盤山路，大型設(shè)備不能進(jìn)出，管材運(yùn)輸比較困難，尤其是隧道進(jìn)口100m左右，山體陡峭。出口位九江縣新合鎮(zhèn)孫家壟村，隧道出口通過山間水泥路與外部公路連接，出口道路崎嶇坡陡，路面狹窄。3需要解決的問題在管道安裝施工需要解決以下幾個(gè)問題：方案選擇、管材運(yùn)輸、安全保障和電源選擇。3.1施工方案的選擇根據(jù)隧道內(nèi)管道敷設(shè)的不同形式以及隧道口周圍地形條件等因素，隧道內(nèi)管道安裝方法可分為隧道內(nèi)直接組焊和隧道外預(yù)制發(fā)送兩種。隧道外預(yù)制發(fā)送根據(jù)不同情況又可采取滾輪發(fā)送和輕軌發(fā)送兩種。隧道外預(yù)制發(fā)送方法施工需安裝輥輪或鋪設(shè)輕軌、小車等暫設(shè)，并需要考慮制動(dòng)裝置，受工期影響，三條隧道施工時(shí)間間隔較短，輕軌等設(shè)備不能做到重復(fù)使用，投入較大。隧道內(nèi)組焊需用運(yùn)輸小車、龍門架、導(dǎo)鏈等進(jìn)行隧道內(nèi)運(yùn)布管，組焊后進(jìn)行隧道內(nèi)防腐補(bǔ)口。該種方法相較隧道外預(yù)制發(fā)送在運(yùn)布管、組焊方面勞動(dòng)強(qiáng)度大，且HSE管理措施要求嚴(yán)格，但一次性施工投入較小，隧道開鑿?fù)瓿山桓豆艿腊惭b后，即可全面展開施工。施工周期相對(duì)較短，能夠滿足工程工期要求。經(jīng)過現(xiàn)場(chǎng)多次踏勘來看，隧道進(jìn)口處山體陡峭，沒有作業(yè)平臺(tái)，不適于隧道外預(yù)制，隧道出口有約12m×30m狹長(zhǎng)場(chǎng)地，挨著場(chǎng)地是陡峭的山體，如果作為管道預(yù)制場(chǎng)地還需考慮設(shè)置堆管場(chǎng)地，并考慮如何將鋼管吊裝到軌道上，場(chǎng)地較緊湊，考慮工期因素選擇3.2管材運(yùn)輸隧道進(jìn)口處施工便道陡峭，運(yùn)管小車空載也不能到達(dá)隧道口，出口附近當(dāng)?shù)厮嗟缆夫暄讯盖筒荒芄┻\(yùn)管小車負(fù)重通行，但勉強(qiáng)可供運(yùn)管小車空載行駛至，因此確定用吊管機(jī)將管材導(dǎo)運(yùn)至隧道出口，再用運(yùn)管小車將鋼管向隧道內(nèi)運(yùn)送的方式解決管材運(yùn)輸問題。3.3安全保障由于隧道較長(zhǎng)，空間受限，如果洞內(nèi)置放采用柴油發(fā)電機(jī)供電容易發(fā)生窒息等安全事故，因此隧道內(nèi)管道安裝電源優(yōu)選外接電源并在隧道內(nèi)設(shè)置通風(fēng)機(jī)保障洞內(nèi)通風(fēng)。3.4電源選擇根據(jù)周圍用電條件一般選擇外電或發(fā)電機(jī)自主發(fā)電。隧道主體施工單位施工時(shí)使用外電，并在隧道進(jìn)出口處各設(shè)有一臺(tái)300kw變壓器，經(jīng)過核算可滿足管道安裝用電要求，因此電源選擇使用外電。4施工流程前期準(zhǔn)備開挖混凝土基礎(chǔ)基槽前期準(zhǔn)備開挖混凝土基礎(chǔ)基槽臨時(shí)管墩布置運(yùn)管小車運(yùn)布管→→管道組裝焊接→防腐補(bǔ)口→隧道進(jìn)出口管段安裝→管道試壓、連頭→管墩澆筑、管道就位→洞口封堵。5具體措施5.1前期準(zhǔn)備施工前需將管道混凝土支墩基槽開挖成型，之后原土回填以利于運(yùn)管小車向隧道內(nèi)布管。隧道內(nèi)施工用電電纜布置完畢，完成施工機(jī)具改裝，安全保障措施落實(shí)完畢方可進(jìn)行下一施工。5.1.1施工機(jī)具準(zhǔn)備(1)可移動(dòng)式焊機(jī)小車由于隧道內(nèi)布管之后通道狹窄，電焊機(jī)需放置在輪式小推車上便于移動(dòng)，推車數(shù)量參考焊接工藝規(guī)程規(guī)定的焊道層數(shù)，在岷山2#隧道施工中共制作輪式小推車10個(gè)，其中8個(gè)推車上各放置一臺(tái)電焊機(jī)和保護(hù)氣體鋼瓶，另外兩臺(tái)放置液化氣罐。圖圖5.1.1-1輪式小車放置施工材料（2）龍門支架圖5.1.1-2制作龍門架制作龍門支架2個(gè)用于鋼管吊裝就位，每個(gè)龍門架配2個(gè)10t手拉葫蘆和1根20t吊裝帶，吊裝帶長(zhǎng)度以鋼管周長(zhǎng)的1/2為宜。圖5.1.1-2制作龍門架（3）移動(dòng)式小型防腐噴砂車根據(jù)通道寬度，自制人力可推動(dòng)的移動(dòng)式小型噴砂車1臺(tái)，用于隧道內(nèi)防腐補(bǔ)口。（3）安裝電力系統(tǒng)a.利用硅管預(yù)埋支架架設(shè)3條電纜，一條用來架設(shè)YQ2×4m236v低壓照明線路和軸流風(fēng)機(jī)，一條架設(shè)3×75mm2+1×16mm2動(dòng)力電纜連接配電柜，配電柜每隔500m設(shè)置1個(gè)，從配電柜引出8根3×25mm2+1×10mm2動(dòng)力電纜連接電焊機(jī)（電纜條數(shù)與電焊機(jī)數(shù)量一致）。隧道內(nèi)每隔12m左右設(shè)置一處照明燈，照明燈需防水、防爆。同時(shí)照明與動(dòng)力線應(yīng)單獨(dú)架設(shè)。隧道內(nèi)還應(yīng)配置應(yīng)急照明b.各種用電設(shè)備接地及電纜線絕緣應(yīng)良好，臨時(shí)用電插座采用托架固定在隧道墻壁上，嚴(yán)禁放置在陰暗潮濕的地方，以防止觸電事故的發(fā)生。c.施工現(xiàn)場(chǎng)照明電源和動(dòng)力電源應(yīng)獨(dú)立設(shè)置，并安裝漏電保護(hù)器。電纜距隧道底面高度不小于2.0m。電纜固定點(diǎn)要有防護(hù)絕緣設(shè)施與隧道壁絕緣。d.焊接設(shè)備可靠接地，裝設(shè)漏電保護(hù)器，焊接電源線采用防水電纜，施工過程中隨時(shí)檢查電路絕緣情況，防止線路破損，人員觸電。5.2臨時(shí)管墩及布管每?jī)蓚€(gè)臨時(shí)管墩為一組，其上放置一根鋼管，臨時(shí)管墩以混凝土支墩用的土建材料如砂石為主，用編織袋裝填后碼砌，編織袋上方鋪方形枕木防止防腐層損傷，其頂面比設(shè)計(jì)標(biāo)高稍高。每布置一組臨時(shí)管墩后用運(yùn)管小車到開進(jìn)隧道，到達(dá)管墩位置后用龍門吊架將鋼管吊起，運(yùn)管小車撤離后再將鋼管落在臨時(shí)管墩上，并在管底用三角型木塊固定防止?jié)L管，鋼管盡量布放的順直，兩管之間的間隙盡可能的小，以減少下道工序工作量。從實(shí)際工作效率來看，平均每小時(shí)可布放1根鋼管，每天可布放12根，大概要12天完成布管工作。圖5.2-1臨時(shí)管墩?qǐng)D片圖5.2-1臨時(shí)管墩?qǐng)D片5.3管道組焊組焊可與運(yùn)布管同步進(jìn)行。布管到位后，采用龍門架進(jìn)行管道吊裝，并使用外對(duì)口器組對(duì)。管材預(yù)熱應(yīng)使用環(huán)型火焰加熱器，以保證對(duì)管口加熱均勻。組對(duì)前應(yīng)清除管內(nèi)雜物，保持管內(nèi)、管口清潔。焊接設(shè)備采用林肯DC-400電焊機(jī)。焊接應(yīng)嚴(yán)格按照焊接工藝規(guī)程執(zhí)行。完成后，依次進(jìn)行無損檢測(cè)、返修、補(bǔ)口、補(bǔ)傷、管墩澆筑、管道就位等工作。將焊道周圍的焊渣和鐵銹清理干凈，達(dá)到防腐補(bǔ)口施工標(biāo)準(zhǔn)要求后，開始進(jìn)行防腐補(bǔ)口作業(yè)。5.5隧道進(jìn)出口位置的管道安裝隧道進(jìn)出口位置有部分為地下管道，受隧道內(nèi)部空間限制，運(yùn)管小車無法將彎管運(yùn)送到位，這部分的管道運(yùn)輸、組對(duì)也是工程中的難點(diǎn)。在岷山1#、2#、牛子嶺隧道施工大體中分為兩種安裝方法。5.5.1隧道口有較大相對(duì)平坦的場(chǎng)地情況下的施工該種情況一般是上下兩根彎管組對(duì)成“S”型。為便于組焊，埋地段管溝分兩級(jí)開挖，第一級(jí)管溝深度以第一根彎管管端埋地深度為基礎(chǔ)進(jìn)行開挖，開挖后順著管溝方向向外開挖出一坡道供運(yùn)管小車通行，彎管運(yùn)到洞內(nèi)后，地面上、下各放置一臺(tái)龍門吊將彎管逐步移到焊接位置進(jìn)行組焊。之后按設(shè)計(jì)要求的管溝深度進(jìn)行第二級(jí)管溝開挖，再用運(yùn)管小車和龍門吊相互配合完成運(yùn)管和組對(duì)工作。5.5.2隧道口為陡坡情況下的施工該種情況一般是上下兩個(gè)彎頭組對(duì)成“S”型。受地形和洞內(nèi)空間限制無法用運(yùn)管小車運(yùn)送鋼管，只能使用單斗挖掘機(jī)與龍門架相互配合完成管材的運(yùn)輸和組對(duì)。施工中管溝同樣采用二級(jí)開挖，管材運(yùn)輸前需將溝內(nèi)鋪墊細(xì)土，彎頭及鋼管包覆膠皮保護(hù)防腐層，用挖掘機(jī)吊起彎頭一端將彎頭拖到洞內(nèi)。受挖掘機(jī)起重能力的限制，需將整根直管切割成3m的短管向洞內(nèi)運(yùn)送。5.6管道試壓隧道內(nèi)管道按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求應(yīng)單獨(dú)進(jìn)行試壓。岷山2#隧道內(nèi)管道安裝用時(shí)12天，圓滿完成了施工任務(wù)，相較隧道外預(yù)制發(fā)送方式，工期提前了18天，經(jīng)測(cè)算，節(jié)約材料費(fèi)200余萬元?；仡櫴┕み^程，在工作細(xì)節(jié)上仍然存在不足，主要表現(xiàn)在：1、隧道兩端管道與地下管道連接后造成兩端臨時(shí)管墩載荷增加，出現(xiàn)下沉現(xiàn)象