天然气输气站场抢修中埋地管线开挖的防护措施研究

阮长悦郭立晓罗刚（.浙江金衢丽天然气有限公司，浙江 杭州 30000；.中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所，湖北 荆州 434000）

天然气输气站场抢修中埋地管线开挖的防护措施研究

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（1.浙江金衢丽天然气有限公司，浙江 杭州 310000；2.中国石油集团钻井工程技术研究院江汉机械研究所，湖北 荆州 434000）

天然气输气场站抢修工程中埋地管线开挖为抢修工程的重点难点，主要表现在安全风险大、设备基础易沉降、人工开挖量大、开挖作业面小、工期紧等方面，针对这些施工难点与风险点，本文结合输气站抢修工程的实际情况，对抢修作业中埋地管线开挖的保护措施进行了多方面的探索和创新。

天然气输气站；抢修；管沟开挖；防护措施

天然气输气场站抢修工程中埋地管线开挖为抢修工程的重点难点，本文结合输气站抢修工程的实际情况，对抢修作业中埋地管线开挖的保护措施进行了探索和创新。

1 管沟开挖时的安全防护措施

在已投运的场站中进行管道开挖，需要明确组织体系，确保氮气置换完成。若输气站未全站停气，应明确站内已停气与未停气的界面，做好硬隔离防护措施，并张贴防磕碰的警示标识标牌。

2 埋地管道开挖时管沟与设备基础的防护措施

埋地管道深沟开挖对已建成输气站场的设备基础影响较大，为了防止开挖管沟周边设备基础沉降、偏移，建议从以下四个方面采取措施进行保护：防雨水浸泡、管沟边坡支护、管道支撑支护和提高预制程度。以实际工程为例：某输气站抢修工程中需更换清管工艺区内的一段埋地管道，埋地管道规格为Φ 813mm加强级三层PE钢管，开挖管沟两侧均有重要工艺设备及基础，其中一侧为三个气液联动阀，另一侧为两个电动球阀，这五个设备均以水泥墩为基础，水泥墩基础底板宽度为2.1m，水泥墩基础中心与开挖管沟中心距离为3.4m，场地地坪标高为-0.5m，管沟临近阀门基础底标高为-1.5m，管道底标高为-2.7m，管沟挖深约2.2m，比设备基础底板深1.2m左右，基础底板宽度2.1米，设备基础承载层为站场工艺区回填土层。

2.1 防雨水浸泡措施

根据现场地质条件，土质浸泡后立即松软，极易造成开挖管沟边坡塌方，因此管沟开挖时采取了以下防雨水措施：根据天气情况提前在管沟上方搭好防雨棚，在管沟边1m外设置土袋挡水，并在管沟内布置防水土工布。

2.2 管沟边坡支护措施

由于开挖面距离设备基础较近，管沟放坡比例不宜过大，所以存在滑坡风险，考虑该输气站工艺区土质的实际情况，管沟开挖前采用钻孔灌注桩法对管沟边坡进行支护。具体的施工流程及注意事项如下：

（1）制作灌注桩导管：选用外径42mm，壁厚4mm，长度2.6m的热轧无缝钢管作为灌注桩导管，导管头部做成尖锥状，头部1.2m范围内钻出多个出浆孔，钻孔灌注桩与管沟及设备基础的纵断面相对位置见图1a。

（2）灌注桩导管打入时先采用手缝钻成孔，然后安放钢管，也可以采用直接锤击或者钻机顶入。

（3）灌注桩导管布置：管沟临近的每个基础前布置两排，详见图1b，钻孔时应尽量远离设备基础。

（4）浆液采用1：1纯水泥浆液，由于抢修工艺区地基回填土密实度较大，土壤破裂压力较小，注浆压力不宜太大，以防对临近设备基础造成抬升，影响设备运行，因此注浆压力控制在0.1～0.2Mpa。跑浆或者漏浆时可暂停灌注，结束标准：在规定压力下并浆10min，即可结束灌浆。

（5）基础沉降观测：施工前设一处基准标高，引到设备基础上，总共5处，用红油漆进行标注。注浆过程中每天需要对5处基础进行沉降观测，观测次数不小于4次，测量标高与基准标高进行对比。

（6）开挖时根据土层性质，按1：0.5放坡，施工过程中派专人观测基坑土方边坡稳定情况。开挖出的土方严禁堆放在坡顶2m范围内。

（7）所有灌注桩导管插入后不拔出，外露地面10cm以上导管截断。

（8）管沟开挖期间须准备土工布防雨，下雨时用土工布覆盖管沟两侧的护坡。

2.3 管道支撑支护措施

为了减少架空管道对气液联动阀设备基础的荷载，消除开挖时产生微小沉降或者位移，每条架空管道在管沟两侧各设置一个钢制支撑架（现场制作）。

2.4 提高预制程度

抢修工程往往工期紧张，应根据进场吊车起重能力、施工作业面大小，尽量将新安装管道进行地面预制，预制工作和管沟开挖可以同时进行。新安装管道预制前，对清管区现状连接管道中心线进行精密测量定位，严格控制误差。

图1

3 结语

在已建成的输气站工艺区内进行埋地管道开挖抢修作业往往要面临安全风险大、设备基础易沉降、开挖作业面狭小、人工开挖量大、工期紧等诸多困难，针对这些风险点与施工难点，本文总结实际抢修工程中的成功经验，提出了相应的安全防护、管沟与设备基础防护措施与方法。

［1］迟黎明.天然气输气场站技术改造中地基处理的实践和探讨［J］.上海煤气，2015（1）：17-20.

［2］陈礼仪胥建华，.岩土工程施工技术［M］.四川大学出版社，2008：42.