長輸管道工程線路優(yōu)化的思路和原則

長輸管道工程線路優(yōu)化的思路和原則摘要：隨著我國國民產(chǎn)值的大幅度提高，國家基礎設施的建設也全面展開，大型管道、水利、電力、交通、能源、安居設施以世人矚目的速度進行。由于長輸管道工程戰(zhàn)線長，配套設施復雜、技術含量高，審批程序繁多，從管道線路設計到開始施工之間的時間間隔長，經(jīng)常出現(xiàn)與水利、電力、交通、能源、安居設施爭路由的現(xiàn)象。如果完全按照設計圖紙施工，會造成成本投入高、延誤工期等嚴重后果。因此，在施工前，工程技術人員需要根據(jù)現(xiàn)場實際情況對管道線路進行優(yōu)化，使管道更加安全、路由更加合理，施工更加便利，成本更加低廉，工期更加短暫。線路優(yōu)化工作應做到“有所為，有所不為”，必須符合一定的要求才能進行，盲目優(yōu)化會產(chǎn)生很多隱患。本文作者根據(jù)多年來在施工中對管道線路優(yōu)化的經(jīng)驗，總結出管道線路優(yōu)化的思路和原則，能夠大幅度提高線路優(yōu)化的質量，供技術人員在實踐中進行參考。關鍵詞：長輸管道線路優(yōu)化思路原則1工程說明近年來施工的陜京管道工程、義鄭管道工程、澀寧蘭管道工程、蘭鄭長管道工程，管道通過區(qū)域的地形很復雜，有山區(qū)、水田、黃土源臺地、沼澤、沙漠等。由于管道設計時間倉促，設計后的報批時間長，有相當一部分的管道路由被先行施工的水利、電力、交通、安居設施占用，還有一部分管道路由原地貌被破壞，影響管道工程的順利施工。為了保證管道的安全，降低工程成本，保證施工工期，在施工前，技術人員需要根據(jù)現(xiàn)場實際情況，對管道線路進行優(yōu)化，達到工程施工需求。2線路優(yōu)化思路長輸管道線路優(yōu)化應從理論到實踐逐步進行考慮，一般優(yōu)化順序如下：2.1根據(jù)設計圖紙確定線路優(yōu)化的位置在施工之前，工程技術人員首先接觸到的是施工圖紙，要進行詳細的圖紙會審，從技術要求、圖紙說明、縱斷面圖、平面圖中了解和發(fā)現(xiàn)工程中的特殊點、困難點，弄清楚特殊點或困難點的原因，是工藝需要還是由于地形、地貌等原因造成的？如果是地形、地貌造成的，可考慮對特殊點或困難點的管道線路進行優(yōu)化。例如：在義鄭管道工程中，管道通過多處黃土塬沖溝，基本上是按照埋地管道進行敷設施工，但有7條沖溝確定用懸纜式跨越方式施工，管道在空中吊掛，對此特殊點組織技術人員對7條跨越段的平面圖、斷面圖、技術要求進行了詳細審核，根據(jù)看圖了解到采用跨越方式施工的原因是沖溝邊坡破碎，個別沖溝底部平臺上有村莊。首先就要考慮在對現(xiàn)場進行詳細踏勘時，重點要研究因沖溝邊坡破碎而跨越的位置周圍的環(huán)境有沒有避開村莊的現(xiàn)象，如果有上述理想狀態(tài)，就準備對管道線路進行優(yōu)化，盡量采用埋地敷設管道，提高管道的安全性，降低施工的難度，減少工程成本，縮短施工工期。根據(jù)上述思路，我們對現(xiàn)場進行了實地踏勘，發(fā)現(xiàn)在原位置附近有避開沖溝邊坡破碎或村莊的路由，最后對線路進行了優(yōu)化，將7條懸纜跨越管道中的6條改為埋地敷設，受到業(yè)主、設計的贊同、批準，總的工程成本下降、工期縮短、安全性能得到提高。2.2通過對樁位的核實測量和放線，確定線路優(yōu)化的位置設計部門在施工前將設計樁位移交給施工單位，施工單位必須對設計移交的樁位進行測量，核實間距、轉角角度、地面高程是否與圖紙中線成果表相符。如果不符，則申請設計確定樁位，如果相符，則進行測量放線。對管道中心線位置確定后，結合作業(yè)帶寬度進行放線工作，形成征地邊界線和施工作業(yè)帶。技術人員就要根據(jù)征地邊界線詳細查看作業(yè)帶內是否有附著物，同時向當?shù)卣⒋迕窳私馐欠翊嬖诘叵抡系K物，判定所了解的地下障礙物和地上附著物對管道安全或管道施工有何影響。如果有不可移動的地下障礙物或地上附著物影響到管道安全或順利施工，就要考慮對管道線路進行優(yōu)化。例如：在陜京管道工程涿州段中，通過對設計樁位進行測量，發(fā)現(xiàn)管道中心線與一條110KV的高壓線路線桿交叉長度500m，嚴重影響管道安全和管道施工。經(jīng)落實，高壓線是在管道設計審批期間進行施工的，由于高壓線是不可移動的地上障礙物，而且周圍的地形較好，我們就考慮對管道的線路進行優(yōu)化。原設計管道優(yōu)化管道線桿高壓線圖1管道線路優(yōu)化示意圖通過現(xiàn)場的原設計管道優(yōu)化管道線桿高壓線圖1管道線路優(yōu)化示意圖2.3通過對現(xiàn)場地形、地貌比較，確定線路優(yōu)化位置測量放線后，技術人員應了解管道通過區(qū)域的地形、地貌情況，落實是否有地形起伏較大、地質條件差的困難段，如果有，就要考慮對周圍的地形、地貌進行勘察、比較，在各項條件優(yōu)于原設計管道路由時，就要對線路進行優(yōu)化。例如：在澀寧蘭管道工程尕海段，原設計通過6Km流動沙漠地段，沙丘高差在5m左右，這種情況對于管道運行安全，維護保養(yǎng)都有很大影響，施工也相對困難，根據(jù)這個困難點，我們計劃對該段線路進行優(yōu)化。通過對該段現(xiàn)場進行考察發(fā)現(xiàn)，距管道400m的位置有一條寬6m的砂石路和高3m的擋沙墻，距管道500m處是一條鐵路（蘭州---格爾木），擋沙墻的作用是保護鐵路和砂石路安全，該位置的沙漠化程度很小，地勢平坦，適宜管道敷設，同時我們了解到原設計從沙漠中通過的原因是取直管道。根據(jù)以上情況，我們對管道線路進行優(yōu)化，將管道敷設在砂石路一側10m處，管道線路僅增長50m，但大幅度提高管道的安全性、且維護保養(yǎng)方便、施工容易，這次線路優(yōu)化不僅得到設計的同意，而且得到業(yè)主的表揚。該段線路優(yōu)化示意圖見圖2。優(yōu)化管道優(yōu)化管道原設計管道擋沙墻沙漠砂石路火車站鐵路圖2沙漠地段管道線路優(yōu)化示意圖2.4尊重地方政府的特殊要求，確定線路優(yōu)化位置征地之前，技術人員應特別注意地上附著物的分布，在管道通過區(qū)域，經(jīng)常會出現(xiàn)一些位置存在大范圍的樹林、草坪、大棚、緊俏藥材基地等，按照工程要求，出現(xiàn)上述情況，國家會按照標準進行賠償，征地工作應該不會很困難，但在實際施工中，有時由于地方政府的地方文件要求，征地工作就容易久拖不決，嚴重影響施工工期。根據(jù)多年的施工經(jīng)驗，這些位置需要作為施工的難點考慮，技術人員應及早對其周圍的地形進行勘察，選好線路優(yōu)化的位置。例如：在陜京工程易縣段中，管道橫向穿過約1Km的蔬菜大棚，在征地時，地方政府及農民提出苛刻的要求，農民提出：“不管作業(yè)帶占用一個大棚的多大位置，大棚的賠償必須是整個大棚的費用”，政府提出：“該位置是‘易縣萬畝大棚基地’，上級政府很重視，由縣長親自掛帥包干，縣里有文件要求，不論何人都無權毀壞大棚，毀壞大棚者不但要賠償原大棚費用，同時必須另行征地修建2倍面積的大棚，以示補償。”經(jīng)多次與地方政府協(xié)商無果，嚴重延誤施工工期。經(jīng)過技術人員對現(xiàn)場進行實地踏勘，發(fā)現(xiàn)在大棚地的邊緣有一條狹縫，最寬作業(yè)帶不超過10m，優(yōu)化后的管道線路從此位置進行敷設，雖然施工比較困難，但是可以立即進行施工，不但能夠保證施工工期，而且減少了對大棚的賠償費用。3線路優(yōu)化的原則線路優(yōu)化必須在滿足安全、經(jīng)濟、合理、快速的前提下進行，缺一不可，否則，管道線路優(yōu)化就不成功，失去意義。一般情況下必須符合以下原則：3.1線路的安全性必須保證對于線路優(yōu)化，首要問題就是管道運行的安全和施工安全，優(yōu)化后的管道線路的安全性應同等于或高于原設計管道安全性，否則不得進行線路優(yōu)化。巾幗多年的實際經(jīng)驗，管道線路優(yōu)化主要存在山地段、河流穿越段和平地段。（1）山地段管道優(yōu)化管道沿山區(qū)敷設的位置有四種，位置的不同，管道受山水的沖刷程度也不同，管道的安全性也不同。根據(jù)設計要求，山區(qū)管道沿山梁敷設最安全，該位置的匯水量小，對管道的沖刷程度小，管道的安全性高；其次是沿山坡敷設，局部受匯水溝的影響，對管道的沖刷程度稍大，管道的安全性較高；再次是沿山角敷設，局部受大量匯水的影響，對管道的沖刷程度較大，管道的安全性能夠保證；最后是沿匯水溝進行敷設，管道整體受大量匯水沖刷，沖刷程度很大，管道的安全性很難保證。（2）河流穿越段管道優(yōu)化管道通過河流時有三種情況，根據(jù)管道與河流的交叉角度不同，管道受沖刷的程度也不同，管道的安全性也不同。根據(jù)設計要求，河流穿越段管道垂直河道敷設最安全，該位置的水工保護比較好做，水流對管道的沖刷程度小，管道的安全性高；其次是斜交河道敷設，管道水工保護相對較好做，河流對管道的沖刷程度稍大，管道的安全性稍高；再次是沿河道敷設，管道水工保護很難施工，河水對管道的沖刷程度很大，管道的安全性很難保證。（3）平地段管道優(yōu)化管道通過平地時有三種情況，根據(jù)管道位置的高程不同，管道的安全性也不同。根據(jù)設計要求，平地管道沿高點敷設最安全，該位置的水流通過機會少，對管道的沖刷程度小，管道的安全性高；其次是橫向沿低洼地敷設，該位置易存水或流水，流水對管道的沖刷程度較大，管道的安全性稍高；再次是縱向沿低洼地敷設，該位置易形成匯水溝，流水對管道的沖刷程度很大，管道的安全性很難保證。3.2管道線路優(yōu)化的原則（1）山區(qū)（沖溝）管道從匯水區(qū)優(yōu)化到無水區(qū)；邊坡破碎區(qū)優(yōu)化到邊坡穩(wěn)定區(qū)。（2）河流內管道從急流區(qū)優(yōu)化到緩流區(qū)；從彎河道優(yōu)化到直河道。（3）不穩(wěn)定地區(qū)（流動沙漠、沼澤、濕陷性黃土等）優(yōu)化到穩(wěn)定區(qū)。（4）低洼地區(qū)優(yōu)化到高臺區(qū)。（5）人口密集區(qū)優(yōu)化到人口稀疏區(qū)。（6）強腐蝕區(qū)優(yōu)化到弱腐蝕區(qū)。3.3便于管道投產(chǎn)運行后的管理在確保管道安全的條件下，便于管道投產(chǎn)運行后的管理是一件大事，是維護管道安全、提高經(jīng)濟效益的基礎。通過現(xiàn)場經(jīng)驗，我們總結出管道優(yōu)化的原則：（1）交通閉塞區(qū)優(yōu)化到交通便利區(qū)。（2）水田地段優(yōu)化到旱田地段。（3）地形起伏大地段優(yōu)化到平坦地段。（4）狹窄地段優(yōu)化到開闊地段。（5）森林（果園）、農田優(yōu)化到荒地。3.4保證工程成本的降低管道線路優(yōu)化時，在滿足管道安全和維護便利的條件下，最大限度地減少工程成本，根據(jù)施工經(jīng)驗，經(jīng)濟性比較需要遵循以下原則：（1）考慮運行后維護成本的變化由于管道運行的時間長，維護成本的變化較大，不能只看短期成本的變化，要綜合考慮長期的成本變化。（2）考慮水工保護成本的變化水工保護是保護管道安全的永久性設施，根據(jù)時間的變化，水工保護需要進行維修，要綜合考慮長期的成本變化。（3）考慮原材料成本的變化管道線路優(yōu)化時，會存在增長線路、設施的現(xiàn)象，工程成本會相應增加。（4）施工費用的變化管道線路優(yōu)化時，在確認其它方面符合要求以后，再測算工程施工增加的費用是否符合要求。3.5保證施工難度變化幅度不大通過以上線路優(yōu)化時，不但要保證管道的安全、合理、經(jīng)濟，同時要使管道施工的難度變化較小，使施工單位在能力許可的前提下，保證施工進度、施工質量的提高。4實施效