金山岭隧道穿越

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摘 要：本工程为大唐煤制天然气管道北京段的重点穿越,工程涉及土建、爆破、工艺焊接、通信、防腐、运输等多个专业的相互合作.此隧道段管道施工,可根据地形条件,采用卷扬机牵引就位的布管方式由隧道出口端开始布管,组焊顺序由隧道出口AA002桩向AA001桩方向施工.最后依据设计要求调整管道位置、保护管道、隧道口封堵等工作.在全部管道焊接完成后,依据管道实际就位情况,浇筑正式的管道支墩,待支墩强度符合要求后拆除临时支墩,将管道就位在支墩上,并采用U型管卡固定,最后浇筑管道固定墩,完成隧道段工艺焊接.

关 键 词：隧道直缝埋弧焊钢管焊接混凝土

1工程概况

金山岭长城隧道位于河北省滦平县巴克什营镇头道梁西南,属于山体隧道.隧道的管道设计压力为7.8MPa,桩号AA001-AA002,穿越段长度359m.根据隧道所处线路段地区类别,该隧道采用管道规格为D914×14.8L485直缝埋弧焊钢管；热煨弯管规格为D914×18.4L485直缝埋弧焊钢管.隧道内管道置于钢筋混凝土支墩上并采用管卡固定.支墩间距20m,管外侧离边直墙净空不小于0.5m.隧道内支墩平行底板设置.两侧出洞口管道各设锚固墩一处.

2主要施工方法

隧道段管道施工.根据地形条件,将隧道内所需管道运至隧道进口即AA001桩处,采用卷扬机牵引就位的布管方式由隧道出口端开始布管,组焊顺序由隧道出口AA002桩向AA001桩方向施工.最后依据设计要求调整管道位置、保护管道、隧道口封堵等工作.在全部管道焊接完成后,依据管道实际就位情况,浇筑正式的管道支墩,待支墩强度符合要求后拆除临时支墩,将管道就位在支墩上,并采用U型管卡固定,然后在浇筑管道固定墩,最后连头碰死口.

3施工技术措施

3.1施工准备工作①现场勘查,在隧道进口压实、平整堆管预制场地.②在隧道进口外约10m处设置卷扬机一部,现场固定.③利用林肯焊机底盘和车轮制作运管炮车.管道运管专用炮车如下图所示,在钢管与小车弧板之间铺设δ等于10～15mm橡胶板,防止碰伤管道防腐层.④准备好隧道内安装照明、通风、消防、通讯设备及钢管、焊材、补口材料等.⑤在进洞口处设置一台50kW发电机,进行统一供电.⑥采用D108钢管制作龙门架两个,用于隧道内吊管和管线组对.⑦装细土袋子,用于管线临时支墩.

3.2隧道内运布管①在隧道洞口外采用吊车吊起管子,放在运管小车上.注意在固定管子时,应保证两台运管车在一条直线上.每根管放置两个运管小车,并将运管小车放置在管段的两端部,以避免管段到达隧道马头门处刮碰防腐层.②在运管小车上焊上防滑钩,运管小车与管子之间采用半圆型管卡锁紧,两个小车之间采用钢丝绳连接,并用加紧螺丝紧固,同时用钢丝绳（钢丝绳采用橡胶管包裹,以防止滑伤防腐层）穿过管道内部将管道与卷扬机钢丝绳连接,以防止管子及小车在隧道内滑脱.③检查管子与小车、小车与小车、小车与卷扬机等连接处无异常情况后,使用吊车将管子带小车放置在洞口外斜巷轨道上,然后开动卷扬机,将管子由两岸洞口缓慢送入隧道内.④管子顺利到达预定位置后,采用人工将管子推运到位,然后用预制好的龙门架将管线吊起,然后利用卷扬机将运管炮车拉回.移走炮车后在管线下方避开正式管墩的位置铺砌细土袋子作为临时支墩,稍高于正式支墩的高度,然后将管线落放在临时支墩上.卷扬机拉回的跑车上再装管,进行下一次的运布管工作,如此往复,直至布管工作完成.（见下图）⑤注意在临时支墩上安放管道时,必须在支墩两侧垫好防滚落斜楔,同时调整好管道的中心位置及管子的相对位置,以减少管道组对时的调整量.

3.3隧道内组对焊接①管线焊接采用逆变焊机6台,搬至隧道内；在隧道进口处放置3台工程车为焊机进行发电.②管道组对使用两个龙门架吊管,外对口器组对.③管道焊接完成后将管道放置在管道临时支墩上,每焊完一个焊口,移动一次焊接设备到下一个焊接作业面.④在隧道内管道焊接完成后,及时进行隧道管道支墩的浇筑工作,并及时进行养护,待管道支墩的强度达到要求后,拆除临时支墩,将管道按照设计图纸的要求用不锈钢管卡固定在管道支座上.

3.4防腐补口①管线焊接完探伤合格后,进行防腐补口施工.由于隧道内空间狭小并且距离较长,喷砂设备无法进入,管口采用机械砂轮除锈达到St3.0级.②防腐过程中,应保证空气流通.每30分钟用可燃气体报警器和有毒气体检测仪对隧道内环境进行检测.不合格时,应该停止作业.

3.5通信光缆施工管道通信光缆穿越隧道时,其敷设位置位于管道气流方向（巴克什营首站至高丽营末站）的右侧.在隧道里面敷设两根光缆,在隧道进出口之间采用桥架光缆捆扎在隧道壁的预埋件上,预埋件每1.5m一个,光缆施工完成后,桥架内填充细沙.两根光缆每隔1m用扎带捆扎1次.光缆在进、出隧道穿排水沟时需要预埋两根Φ50聚乙烯燃气塑料管用于穿放光缆,燃气管两端管要求封堵.塑料管一端需伸出排水沟盖板,另一端沿排水沟伸出隧道混凝土墙外1m,燃气管伸出隧道部分埋深1m.塑料管内预穿φ6.0镀锌铁线.钢套管两侧均做严密有效封堵.

4管线试压

4.1介质要求①试压采用洁净水,现场采用罐车拉水作为试压介质,其PH值应在6-9范围内.试压水不可污染,不含沙或泥,悬浮物最大颗粒度应小于0.2mm,最大固体悬浮颗粒不大于50mg/L.②试压用水送当地水质监测部门检验,并出据水质化验报告,水质不得对有关设备、材料、工艺有害.

4.2强度试压①注水升压时,当升压至强度试验压力的30%,稳压30min；再升压至强度试验压力的60%,停压30min,对试压设备和管线进行检查.外观观察无异常后,继续升压至强度试验压力11.7MPa.②在升压过程中不得撞击和敲打管道,发现异常情况应立即停止升压.达到强度试验压力时,要及时停泵,关闭阀门；再一次检查阀门和管线是否有异常现象.在确认一切正常后,观察15min,压力无明显变化时进行强度试验记录.强度试验应稳压4h,每间隔20min记录一次,管线压降小于1%且不大于0.1MPa为合格.③压力稳定后,试压管段在开始4小时强度测试前,要达到试验压力.在稳压试验的前30分钟,每5分钟记录一次压力表的读数.下个30分钟,每10分钟记录一次压力表读数.在下一个小时,每15分钟记录一次读数,以后每30分钟记录一次.

4.3严密性试压①强度试压合格后进行严密性试验.缓慢开启截断阀门,将压力降至设计压力7.8MPa进行严密性试压,严密性试压应稳压24h,压降小于1%且不大于0.1MPa为合格,每间隔30min记录一次压力.②管线试压合格后,应及时填写试压记录,报现场监理工程师和业主代表认证.

5总结

本论文阐述了隧道穿越工程管道安装部分的具体施工方法,对于长输天然气管道的相关概念和过程进行了全面的概述,鉴于天然气管道施工的特殊性以及天然气管道本身存在的风险性,在施工过程中要严格、正确地执行相关法规、标准规范,特别是强制性标准及设计规范要求.