長(zhǎng)輸管道工程線路優(yōu)化的思路和原則

長(zhǎng)輸管道工程線路優(yōu)化的思路和原則摘要：隨著我國(guó)國(guó)民產(chǎn)值的大幅度提高，國(guó)家基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)也全面展開，大型管道、水利、電力、交通、能源、安居設(shè)施以世人矚目的速度進(jìn)行。由于長(zhǎng)輸管道工程戰(zhàn)線長(zhǎng)，配套設(shè)施復(fù)雜、技術(shù)含量高，審批程序繁多，從管道線路設(shè)計(jì)到開始施工之間的時(shí)間間隔長(zhǎng)，經(jīng)常出現(xiàn)與水利、電力、交通、能源、安居設(shè)施爭(zhēng)路由的現(xiàn)象。如果完全按照設(shè)計(jì)圖紙施工，會(huì)造成成本投入高、延誤工期等嚴(yán)重后果。因此，在施工前，工程技術(shù)人員需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況對(duì)管道線路進(jìn)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(yīng)做到“有所為，有所不為”，必須符合一定的要求才能進(jìn)行，盲目?jī)?yōu)化會(huì)產(chǎn)生很多隱患。本文作者根據(jù)多年來(lái)在施工中對(duì)管道線路優(yōu)化的經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)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(zhì)量，供技術(shù)人員在實(shí)踐中進(jìn)行參考。關(guān)鍵詞：長(zhǎng)輸管道線路優(yōu)化思路原則1工程說(shuō)明近年來(lái)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(zhǎng)管道工程，管道通過(guò)區(qū)域的地形很復(fù)雜，有山區(qū)、水田、黃土源臺(tái)地、沼澤、沙漠等。由于管道設(shè)計(jì)時(shí)間倉(cāng)促，設(shè)計(jì)后的報(bào)批時(shí)間長(zhǎng)，有相當(dāng)一部分的管道路由被先行施工的水利、電力、交通、安居設(shè)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(shù)人員需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，對(duì)管道線路進(jìn)行優(yōu)化，達(dá)到工程施工需求。2線路優(yōu)化思路長(zhǎng)輸管道線路優(yōu)化應(yīng)從理論到實(shí)踐逐步進(jìn)行考慮，一般優(yōu)化順序如下：2.1根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙確定線路優(yōu)化的位置在施工之前，工程技術(shù)人員首先接觸到的是施工圖紙，要進(jìn)行詳細(xì)的圖紙會(huì)審，從技術(shù)要求、圖紙說(shuō)明、縱斷面圖、平面圖中了解和發(fā)現(xiàn)工程中的特殊點(diǎn)、困難點(diǎn)，弄清楚特殊點(diǎn)或困難點(diǎn)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(duì)特殊點(diǎn)或困難點(diǎn)的管道線路進(jìn)行優(yōu)化。例如：在義鄭管道工程中，管道通過(guò)多處黃土塬沖溝，基本上是按照埋地管道進(jìn)行敷設(shè)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(duì)此特殊點(diǎn)組織技術(shù)人員對(duì)7條跨越段的平面圖、斷面圖、技術(shù)要求進(jìn)行了詳細(xì)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(gè)別沖溝底部平臺(tái)上有村莊。首先就要考慮在對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行詳細(xì)踏勘時(shí)，重點(diǎn)要研究因沖溝邊坡破碎而跨越的位置周圍的環(huán)境有沒(méi)有避開村莊的現(xiàn)象，如果有上述理想狀態(tài)，就準(zhǔn)備對(duì)管道線路進(jìn)行優(yōu)化，盡量采用埋地敷設(shè)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(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了實(shí)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(duì)線路進(jìn)行了優(yōu)化，將7條懸纜跨越管道中的6條改為埋地敷設(shè)，受到業(yè)主、設(shè)計(jì)的贊同、批準(zhǔn)，總的工程成本下降、工期縮短、安全性能得到提高。2.2通過(guò)對(duì)樁位的核實(shí)測(cè)量和放線，確定線路優(yōu)化的位置設(shè)計(jì)部門在施工前將設(shè)計(jì)樁位移交給施工單位，施工單位必須對(duì)設(shè)計(jì)移交的樁位進(jìn)行測(cè)量，核實(shí)間距、轉(zhuǎn)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(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)確定樁位，如果相符，則進(jìn)行測(cè)量放線。對(duì)管道中心線位置確定后，結(jié)合作業(yè)帶寬度進(jìn)行放線工作，形成征地邊界線和施工作業(yè)帶。技術(shù)人員就要根據(jù)征地邊界線詳細(xì)查看作業(yè)帶內(nèi)是否有附著物，同時(shí)向當(dāng)?shù)卣?、村民了解是否存在地下障礙物，判定所了解的地下障礙物和地上附著物對(duì)管道安全或管道施工有何影響。如果有不可移動(dòng)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(duì)管道線路進(jìn)行優(yōu)化。例如：在陜京管道工程涿州段中，通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)樁位進(jìn)行測(cè)量，發(fā)現(xiàn)管道中心線與一條110KV的高壓線路線桿交叉長(zhǎng)度500m，嚴(yán)重影響管道安全和管道施工。經(jīng)落實(shí)，高壓線是在管道設(shè)計(jì)審批期間進(jìn)行施工的，由于高壓線是不可移動(dòng)的地上障礙物，而且周圍的地形較好，我們就考慮對(duì)管道的線路進(jìn)行優(yōu)化。原設(shè)計(jì)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(guò)現(xiàn)場(chǎng)的原設(shè)計(jì)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(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)地形、地貌比較，確定線路優(yōu)化位置測(cè)量放線后，技術(shù)人員應(yīng)了解管道通過(guò)區(qū)域的地形、地貌情況，落實(shí)是否有地形起伏較大、地質(zhì)條件差的困難段，如果有，就要考慮對(duì)周圍的地形、地貌進(jìn)行勘察、比較，在各項(xiàng)條件優(yōu)于原設(shè)計(jì)管道路由時(shí)，就要對(duì)線路進(jìn)行優(yōu)化。例如：在澀寧蘭管道工程尕海段，原設(shè)計(jì)通過(guò)6Km流動(dòng)沙漠地段，沙丘高差在5m左右，這種情況對(duì)于管道運(yùn)行安全，維護(hù)保養(yǎng)都有很大影響，施工也相對(duì)困難，根據(jù)這個(gè)困難點(diǎn)，我們計(jì)劃對(duì)該段線路進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)對(duì)該段現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)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(hù)鐵路和砂石路安全，該位置的沙漠化程度很小，地勢(shì)平坦，適宜管道敷設(shè)，同時(shí)我們了解到原設(shè)計(jì)從沙漠中通過(guò)的原因是取直管道。根據(jù)以上情況，我們對(duì)管道線路進(jìn)行優(yōu)化，將管道敷設(shè)在砂石路一側(cè)10m處，管道線路僅增長(zhǎng)50m，但大幅度提高管道的安全性、且維護(hù)保養(yǎng)方便、施工容易，這次線路優(yōu)化不僅得到設(shè)計(jì)的同意，而且得到業(yè)主的表?yè)P(yáng)。該段線路優(yōu)化示意圖見(jiàn)圖2。優(yōu)化管道優(yōu)化管道原設(shè)計(jì)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(shù)人員應(yīng)特別注意地上附著物的分布，在管道通過(guò)區(qū)域，經(jīng)常會(huì)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(guó)家會(huì)按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行賠償，征地工作應(yīng)該不會(huì)很困難，但在實(shí)際施工中，有時(shí)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(yán)重影響施工工期。根據(jù)多年的施工經(jīng)驗(yàn)，這些位置需要作為施工的難點(diǎn)考慮，技術(shù)人員應(yīng)及早對(duì)其周圍的地形進(jìn)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(guò)約1Km的蔬菜大棚，在征地時(shí)，地方政府及農(nóng)民提出苛刻的要求，農(nóng)民提出：“不管作業(yè)帶占用一個(gè)大棚的多大位置，大棚的賠償必須是整個(gè)大棚的費(fèi)用”，政府提出：“該位置是‘易縣萬(wàn)畝大棚基地’，上級(jí)政府很重視，由縣長(zhǎng)親自掛帥包干，縣里有文件要求，不論何人都無(wú)權(quán)毀壞大棚，毀壞大棚者不但要賠償原大棚費(fèi)用，同時(shí)必須另行征地修建2倍面積的大棚，以示補(bǔ)償?！苯?jīng)多次與地方政府協(xié)商無(wú)果，嚴(yán)重延誤施工工期。經(jīng)過(guò)技術(shù)人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)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(guò)10m，優(yōu)化后的管道線路從此位置進(jìn)行敷設(shè)，雖然施工比較困難，但是可以立即進(jìn)行施工，不但能夠保證施工工期，而且減少了對(duì)大棚的賠償費(fèi)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(jì)、合理、快速的前提下進(jìn)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(duì)于線路優(yōu)化，首要問(wèn)題就是管道運(yùn)行的安全和施工安全，優(yōu)化后的管道線路的安全性應(yīng)同等于或高于原設(shè)計(jì)管道安全性，否則不得進(jìn)行線路優(yōu)化。巾幗多年的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，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(shè)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(shè)計(jì)要求，山區(qū)管道沿山梁敷設(shè)最安全，該位置的匯水量小，對(duì)管道的沖刷程度小，管道的安全性高；其次是沿山坡敷設(shè)，局部受匯水溝的影響，對(duì)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(shè)，局部受大量匯水的影響，對(duì)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(jìn)行敷設(shè)，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(guò)河流時(shí)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(shè)計(jì)要求，河流穿越段管道垂直河道敷設(shè)最安全，該位置的水工保護(hù)比較好做，水流對(duì)管道的沖刷程度小，管道的安全性高；其次是斜交河道敷設(shè)，管道水工保護(hù)相對(duì)較好做，河流對(duì)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(shè)，管道水工保護(hù)很難施工，河水對(duì)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(guò)平地時(shí)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(shè)計(jì)要求，平地管道沿高點(diǎn)敷設(shè)最安全，該位置的水流通過(guò)機(jī)會(huì)少，對(duì)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(shè)，該位置易存水或流水，流水對(duì)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(shè)，該位置易形成匯水溝，流水對(duì)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(wú)水區(qū)；邊坡破碎區(qū)優(yōu)化到邊坡穩(wěn)定區(qū)。（2）河流內(nèi)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(dòng)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(tái)區(qū)。（5）人口密集區(qū)優(yōu)化到人口稀疏區(qū)。（6）強(qiáng)腐蝕區(qū)優(yōu)化到弱腐蝕區(qū)。3.3便于管道投產(chǎn)運(yùn)行后的管理在確保管道安全的條件下，便于管道投產(chǎn)運(yùn)行后的管理是一件大事，是維護(hù)管道安全、提高經(jīng)濟(jì)效益的基礎(chǔ)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，我們總結(jié)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(nóng)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(shí)，在滿足管道安全和維護(hù)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(yàn)，經(jīng)濟(jì)性比較需要遵循以下原則：（1）考慮運(yùn)行后維護(hù)成本的變化由于管道運(yùn)行的時(shí)間長(zhǎng)，維護(hù)成本的變化較大，不能只看短期成本的變化，要綜合考慮長(zhǎng)期的成本變化。（2）考慮水工保護(hù)成本的變化水工保護(hù)是保護(hù)管道安全的永久性設(shè)施，根據(jù)時(shí)間的變化，水工保護(hù)需要進(jìn)行維修，要綜合考慮長(zhǎng)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(shí)，會(huì)存在增長(zhǎng)線路、設(shè)施的現(xiàn)象，工程成本會(huì)相應(yīng)增加。（4）施工費(fèi)用的變化管道線路優(yōu)化時(shí)，在確認(rèn)其它方面符合要求以后，再測(cè)算工程施工增加的費(fèi)用是否符合要求。3.5保證施工難度變化幅度不大通過(guò)以上線路優(yōu)化時(shí)，不但要保證管道的安全、合理、經(jīng)濟(jì)，同時(shí)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(jìn)度、施工質(zhì)量的提高。4實(shí)施效