长输管道河流穿跨越实施方案选择.pdf

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1、万方数据第37卷第3期石油工程建设阎庆华，孙玉杰，付超，徐志刚(胜利油田胜利勘察设计研究院有限公司，山东东营257026)摘要：文章阐述了长榆管道河流穿跨越方案的选择原则，总结了长输管道河流穿跨越的几种主要形式，对这几种河流穿跨越方案的适用条件、穿越长度、施工工期、工程投资、施工、运行及维护、对环境的影响等进行了对比，并结合工程实例，论述了穿跨越方法在工程中的应用。关键词：油气管道；管道穿越；管道跨越；方案对比中图分类号：TE973．4文献标识码：A文章编号：1001—2206(2011)03-0001-050引言随着西部大开发步伐的加快，全国长输管道的

2、建设也出现了一个新的高潮，相继有西气东输工程、忠一武输气管道工程、JII气东送工程等长距离管道工程的开工建设。我国地形复杂。管道工程在设计施工中不可避免地要穿越大小型河流。油气输送管道穿越河流的安全可靠性对保证管网安全平稳运行是至关重要的，而且大型河流的穿跨越往往成为制约工期的控制性工程。因此。河流穿跨越是长输管道敷设技术中的难点问题之一。对长输管道河流穿跨越方式的合理选择是一个很有必要认真研究的课题。1河流穿跨越方案的选择原则油气管道穿跨越各种河流，已经形成了比较完整的设计、施工方法。对不同的河流．应对其所采用的穿跨越方案进行选择，以确定最经济、合理、

3、可行的技术方案。河流穿跨越方案选择的总原则为：穿越为主，跨越为辅。具体原则如下：(1)由于管道跨越工程投资大，施工较为复杂，建成后维护工作量较大，故管道通过河流时，宜优先采用穿越方式。(2)在穿越方案的选择上，要针对本工程管道穿越江河的水面宽度、流量、流速、通航等级、河岸堤防等级等情况，根据河流形态、水文参数、工程地质等综合考虑，确定合理的穿越方式。对于大型河流宜排除水上施工工作量大、影响通航的水下开挖穿越方式，尽量采用非开挖穿越方法。(3)定向钻穿越是一种先进的非开挖管道穿越施工方法，施工时完全在水域两岸陆地上进行，具有不破坏河堤或水域堤防、不扰动河床

4、、不影响通航、施工周期短、管道运营安全、综合造价低等优点，对于大中型河流在地质条件适宜的情况下，应优先考虑采用。(4)在地质条件不符合定向钻穿越的情况下，对于大中型河流可考虑采用隧道、盾构、顶管等穿越方式或跨越方式，并通过综合技术经济比选，确定最佳穿跨越方案。(5)小型河流的穿越主要有开挖、横孔钻机(加套管)或小型定向钻等方式，可根据河流的水文、地质等具体情况来选择适当的穿越施工方法。2河流穿跨越方案目前，长输管道穿越河流的方式主要有大开挖穿越、定向钻穿越、顶管穿越、钻爆法隧道穿越和盾构法隧道穿越等；常见的跨越河流的方式有套管直跨、桁架跨越、钢拱桥跨越、

5、悬索跨越和斜拉索跨越等。2．1河流穿越方案2．1．1大开挖穿越大开挖穿越河流是将管道埋置于河床稳定层内的穿越敷设方式。大开挖敷设穿越方式技术成熟，投资省，在国内外的设计施工中得到了广泛的运用。但是大开挖敷设穿越方式由于埋深浅，容易受到河道冲刷、挖砂、通航船舶抛锚的破坏，在选择应用时应该充分考虑。大开挖穿越方案适万方数据2石油工程建设2011年6月用于季节性河流，在枯水季节可直接开挖管沟或采用导流明渠、围堰导流等施工措施进行管道穿越敷设。大开挖穿越方式在穿越长江、黄河等水流量大、通航量大的大型河流时由于工程量大，难度高且工程质量难以保证，一般不予以考虑。2

6、．1．2定向钻穿越定向钻穿越即按照设计的轨迹，采用定向钻技术先钻一个导向孔，随后在钻杆端部接大直径的扩孔钻头和直径小于扩孔钻头的已组装好的待敷设管道进行扩孔和管道回拖。定向钻是一种经济实用、安全可靠的穿越方式，但应具备以下基本条件：(1)具有较为稳定的地层，适宜黏土、亚黏土、砂质河床。(2)定向钻穿越的一岸具有钻机、泥浆池、蓄水池、材料堆放的场地；另一岸具有足够的管道预制组装、回拖场地。(3)具有定向钻穿越施工的专业队伍。近年来，随着定向钻设备能力的改善以及定向钻穿越技术的不断发展，定向钻已能穿越中等硬度的泥岩、砂岩等岩质地层以及超厚卵石层，且穿越长度以

7、及穿越管径不断加大。中国石油化工集团在洛阳至驻马店成品油管道黄河穿越工程中采用了两端加钢套管、用两台钻机在中间对接的穿越方案成功穿越了30m厚的卵石层。实施过程中成功地解决了在卵石中倾斜顶进钢套管以及在砂岩中对接管道的难题，标志着在超厚卵石层的定向钻穿越技术方面取得了较大进步。2009年11月24日，中石油管道局穿越分公司在西气东输二线东段淠河完成了X80钢级、直径1219mm大口径管道的定向钻穿越。施工过程中，根据地质情况进行多级扩孔和洗孔。克服了中粗砂层及含砾黏土层对钻具磨损严重带来的困难，通过优化泥浆配方解决了扩孔过程中扭矩偏大的难题，采用降浮回拖

8、措施保证了回拖顺畅。2．1．3顶管穿越顶管穿越是继盾构、定向钻施工之后发展起来的