西氣東輸二線25標段山嶺隧道內管道安裝技術

西氣東輸二線25標段山嶺隧道內管道安裝技術摘要以往在隧道內用輕軌逐段發(fā)送的方式進行管道安裝，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，造成施工成本增加。而在隧道內布置管墩，用運管小車向隧道內布管的方式簡單、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、牛子嶺隧道內的管道安裝根據(jù)地理情況、工期安排，采用隧道內組焊的方式圓滿地完成了施工任務，保障了工期和工程質量，降低了施工成本。本文主要介紹了?1219mm輸氣管道在岷山2#隧道內的施工方法，施工經驗可對同類型施工借鑒。2岷山2#隧道概況2.1隧道概況岷山2#山嶺隧道實長1524.71m，縱坡采用“人”字坡設計，進口段縱坡為0.17°，出口段縱坡約為1.72°，進出口高差75.4m，隧道斷面為4.5m×3.7m（寬×高）。管材采用直縫埋弧焊鋼管，材質為X80，管徑Φ1219mm，壁厚22mm，管道設計壓力10MPa，強度試驗壓力15MPa，100%射線照相和100%超聲波探傷檢驗。管道采取鋼筋混凝土支座上敷設的方式，管墩頂面設預埋件，管道采用管卡固定。管道進出洞口各設置固定墩1個。隧道凈斷面為4.5m×3.7m(寬×高)。岷山2#隧道進口位于九江縣新合鎮(zhèn)尖山村，從新合鎮(zhèn)省道至隧道進口距離8km，其中有5km左右的盤山路，大型設備不能進出，管材運輸比較困難，尤其是隧道進口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問題：方案選擇、管材運輸、安全保障和電源選擇。3.1施工方案的選擇根據(jù)隧道內管道敷設的不同形式以及隧道口周圍地形條件等因素，隧道內管道安裝方法可分為隧道內直接組焊和隧道外預制發(fā)送兩種。隧道外預制發(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。隧道外預制發(fā)送方法施工需安裝輥輪或鋪設輕軌、小車等暫設，并需要考慮制動裝置，受工期影響，三條隧道施工時間間隔較短，輕軌等設備不能做到重復使用，投入較大。隧道內組焊需用運輸小車、龍門架、導鏈等進行隧道內運布管，組焊后進行隧道內防腐補口。該種方法相較隧道外預制發(fā)送在運布管、組焊方面勞動強度大，且HSE管理措施要求嚴格，但一次性施工投入較小，隧道開鑿完成交付管道安裝后，即可全面展開施工。施工周期相對較短，能夠滿足工程工期要求。經過現(xiàn)場多次踏勘來看，隧道進口處山體陡峭，沒有作業(yè)平臺，不適于隧道外預制，隧道出口有約12m×30m狹長場地，挨著場地是陡峭的山體，如果作為管道預制場地還需考慮設置堆管場地，并考慮如何將鋼管吊裝到軌道上，場地較緊湊，考慮工期因素選擇3.2管材運輸隧道進口處施工便道陡峭，運管小車空載也不能到達隧道口，出口附近當?shù)厮嗟缆夫暄讯盖筒荒芄┻\管小車負重通行，但勉強可供運管小車空載行駛至，因此確定用吊管機將管材導運至隧道出口，再用運管小車將鋼管向隧道內運送的方式解決管材運輸問題。3.3安全保障由于隧道較長，空間受限，如果洞內置放采用柴油發(fā)電機供電容易發(fā)生窒息等安全事故，因此隧道內管道安裝電源優(yōu)選外接電源并在隧道內設置通風機保障洞內通風。3.4電源選擇根據(jù)周圍用電條件一般選擇外電或發(fā)電機自主發(fā)電。隧道主體施工單位施工時使用外電，并在隧道進出口處各設有一臺300kw變壓器，經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施工流程前期準備開挖混凝土基礎基槽前期準備開挖混凝土基礎基槽臨時管墩布置運管小車運布管→→管道組裝焊接→防腐補口→隧道進出口管段安裝→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管小車向隧道內布管。隧道內施工用電電纜布置完畢，完成施工機具改裝，安全保障措施落實完畢方可進行下一施工。5.1.1施工機具準備(1)可移動式焊機小車由于隧道內布管之后通道狹窄，電焊機需放置在輪式小推車上便于移動，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，其中8個推車上各放置一臺電焊機和保護氣體鋼瓶，另外兩臺放置液化氣罐。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個用于鋼管吊裝就位，每個龍門架配2個10t手拉葫蘆和1根20t吊裝帶，吊裝帶長度以鋼管周長的1/2為宜。圖5.1.1-2制作龍門架（3）移動式小型防腐噴砂車根據(jù)通道寬度，自制人力可推動的移動式小型噴砂車1臺，用于隧道內防腐補口。（3）安裝電力系統(tǒng)a.利用硅管預埋支架架設3條電纜，一條用來架設YQ2×4m236v低壓照明線路和軸流風機，一條架設3×75mm2+1×16mm2動力電纜連接配電柜，配電柜每隔500m設置1個，從配電柜引出8根3×25mm2+1×10mm2動力電纜連接電焊機（電纜條數(shù)與電焊機數(shù)量一致）。隧道內每隔12m左右設置一處照明燈，照明燈需防水、防爆。同時照明與動力線應單獨架設。隧道內還應配置應急照明b.各種用電設備接地及電纜線絕緣應良好，臨時用電插座采用托架固定在隧道墻壁上，嚴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)場照明電源和動力電源應獨立設置，并安裝漏電保護器。電纜距隧道底面高度不小于2.0m。電纜固定點要有防護絕緣設施與隧道壁絕緣。d.焊接設備可靠接地，裝設漏電保護器，焊接電源線采用防水電纜，施工過程中隨時檢查電路絕緣情況，防止線路破損，人員觸電。5.2臨時管墩及布管每兩個臨時管墩為一組，其上放置一根鋼管，臨時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，其頂面比設計標高稍高。每布置一組臨時管墩后用運管小車到開進隧道，到達管墩位置后用龍門吊架將鋼管吊起，運管小車撤離后再將鋼管落在臨時管墩上，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。從實際工作效率來看，平均每小時可布放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臨時管墩圖片圖5.2-1臨時管墩圖片5.3管道組焊組焊可與運布管同步進行。布管到位后，采用龍門架進行管道吊裝，并使用外對口器組對。管材預熱應使用環(huán)型火焰加熱器，以保證對管口加熱均勻。組對前應清除管內雜物，保持管內、管口清潔。焊接設備采用林肯DC-400電焊機。焊接應嚴格按照焊接工藝規(guī)程執(zhí)行。完成后，依次進行無損檢測、返修、補口、補傷、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，達到防腐補口施工標準要求后，開始進行防腐補口作業(yè)。5.5隧道進出口位置的管道安裝隧道進出口位置有部分為地下管道，受隧道內部空間限制，運管小車無法將彎管運送到位，這部分的管道運輸、組對也是工程中的難點。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隧道口有較大相對平坦的場地情況下的施工該種情況一般是上下兩根彎管組對成“S”型。為便于組焊，埋地段管溝分兩級開挖，第一級管溝深度以第一根彎管管端埋地深度為基礎進行開挖，開挖后順著管溝方向向外開挖出一坡道供運管小車通行，彎管運到洞內后，地面上、下各放置一臺龍門吊將彎管逐步移到焊接位置進行組焊。之后按設計要求的管溝深度進行第二級管溝開挖，再用運管小車和龍門吊相互配合完成運管和組對工作。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彎頭組對成“S”型。受地形和洞內空間限制無法用運管小車運送鋼管，只能使用單斗挖掘機與龍門架相互配合完成管材的運輸和組對。施工中管溝同樣采用二級開挖，管材運輸前需將溝內鋪墊細土，彎頭及鋼管包覆膠皮保護防腐層，用挖掘機吊起彎頭一端將彎頭拖到洞內。受挖掘機起重能力的限制，需將整根直管切割成3m的短管向洞內運送。5.6管道試壓隧道內管道按標準規(guī)范要求應單獨進行試壓。岷山2#隧道內管道安裝用時12天，圓滿完成了施工任務，相較隧道外預制發(fā)送方式，工期提前了18天，經測算，節(jié)約材料費200余萬元?；仡櫴┕み^程，在工作細節(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管墩載荷增加，出現(xiàn)下沉現(xiàn)象