淤泥质管廊带内天然气与成品油管道施工方案探析

'淤泥质管廊带内天然气与成品油管道施工方案探析　　[摘要]本文旨在通过对甬台温天然气和成品油管道联合建设工程瞻岐镇段沿海中线公路南侧淤泥质管廊带内管道的施工方案的形成过程进行描述，为类似情况和地质条件下的施工，提供探讨和参考。值得指出的是，方案制定者在涉及到民生的工程中，在给百姓带来好处的同时，也应尽量减少施工对百姓的影响。即使有时增加一些投资，也要确保百姓的生产生活安全，维持社会稳定。[关键词]管廊带粉质粘土淤泥质粉质粘土自来水管高压铁塔电力线杆大开挖定向钻浅埋买土回填同沟敷设中图分类号：F470.22文献标识码：A文章编号：1、工程概况甬台温天然气和成品油管道联合建设工程，在宁波鄞州区瞻岐镇段（天然气桩号：AYZ028#—AYZ034#桩、成品油：YZ047#—YZ058#桩间），原设计为大开挖同沟敷设，该段天然气管道长度2440m，壁厚14.3mm，设计压力6.3MPa;成品油管道长度2560m，壁厚9.5mm,设计压力9.3MPa。淤泥质管廊带位于沿海中线公路两侧30m范围内，按照规划局的要求甬台温天然气和成品油管道敷设于该管廊带内。7 该区段地表主要情况：管道敷设段主要经济作物为桔子树。管道横穿沟渠河道共8条，宽度分别为48m、18m、40m、68m、120m、14m、37m、15m。地上设施主要有35kv高压电力线铁塔9座（间距为200m至300m间）及10kv高压电力线杆53根。其中高压铁塔在管道作业带南侧，铁塔基础砼平面尺寸为7m*7m，10kV电力线杆在作业带北侧。图1淤泥质管廊带管线分布图地下管道及设施主要有：Ф500承插式铸铁自来水管、Ф250中压天然气PE管、Ф400污水PE管及阀门、井等。其中自来水管埋深约1m，天然气管埋深在1～4m间，污水管道共3处，与管道垂直，PE管埋深约3m，含井3座，主要管线及设施见图1、现场实景见图2及图3。图2管廊带现场实景图一图3管廊带现场实景图二二、地质情况该区段地质情况：土方段，沿线地貌单元为海积平原，地势平坦，管线沿着沿海中线公路敷设，沿线地层岩性主要分为两层，上部主要为粉质粘土，厚度约1.2-2.0m，地表以下0.2m多揭露为耕植土，下部为淤泥，局部地段揭露为淤泥质粘土，勘察期间地下水位一般为0.5-1.0m。7 三、天然气和成品油管道与各管线或设施的间距统计选择该区域典型断面，对于施工过程中，容易导致损坏的管道或设施间距进行了统计，见表1。从表中可知，管线距离承插式自来水管的距离较小，施工风险非常大。电力线杆与铁塔基础的间距约为19.3m，距离较小，施工难度大。表1天然气管道及成品油管道与各管线或设施的间距一览表/单位：米注:天然气与成品油管道同沟敷设,两者的间距为1.5～2.0m，天然气管道在成品油管道的南侧敷设。四、施工方案选择1、管线南移至35kV高压铁塔南侧7 考虑到沿海中线南侧地质情况较差，为流素状淤泥土，管沟成形难度大，大开挖施工风险非常大，很难保证天然气和成品油管道两侧自来水管、10kV电力线杆、35kV高压铁塔的安全。为此，曾多次与规划局进行沟通，并于2013年1月11日，在规划局召开了路由变更专题讨论会，建议将管道移至35kV高压铁塔南侧，以确保安全施工。但规划局要求我方将管线南移而产生的土地利用受限进行补偿，并参照区域征地价进行补偿，考虑到费用问题，管线南移至35kV高压铁塔外的方案无法实现。经协商后，规划局同意我方可根据实际情况，在沿海中线公路南侧管廊带内进行局部微调或者变更施工方案。2、维持原大开挖方案，对周边管线采取保护措施管线南移方案被否定后，参考附近同类地质条件下的施工情况，围绕拟定的维持原大开挖施工方案，进行了分析和讨论。图4为附近同类地质条件下的施工作业带情况，在打桩的情况下，作业带最小宽度在30m以上，河流开挖作业带宽度至少50m以上，严重超宽，拟采取加密钢板桩措施。图5为作业带外侧房子由于土体扰动，房子出现开裂问题。图6为以往工程自来水管断裂照片，每次断裂直接的损失达百万以上，间接损失无法估量。图4附近同类地质情况下作业带严重超宽图5作业带外房子开裂经过各方的反复讨论和论证，并结合现场实地踏勘情况后，最终选择200m长度的地段作为大开挖的试验段。但是大开挖急需解决以下几个问题：一、如何保证自来水管和高压铁塔、线杆的安全；二、作业带宽度如何控制；三、是否还存在未探知的地下管线。考虑到该自来水管及电力为供应鄞州区创业中心、鄞州区经济技术开发区几万人口和众多企业的日7 常生产生活中的用水用电。经反复论证后，为确保周边设施的安全。拟采取如下对策：一、采取“在该200m试验段内埋地自来水管接临时管道、在35kV高压铁塔基础边缘满打钢板桩、在10kV电力线杆采用钢丝绳固定”措施进行施工，确保周边管线、设施安全；二、采取加密钢板桩密度控制作业带宽度；三、委托有资质的第三方单位，施工区域内的地下管线进行探测。后对200m试验段内进行了大开挖工作，开挖初始，即存在塌方严重、管沟成形难、作业带超宽、电力线杆倾斜问题。另自来水管接临时管费用较高，该区域段2.4km长度接临时管需要384万，以后恢复永久管费用更高，且施工周期长，地貌恢复困难。经研究后，决定停止采用大开挖方案。3、管道浅埋后买土回填在沿海中线公路在北仑滨海新城段，公路绿化带重新进行了布置，绿化带加高加宽，重新进行了布置。结合上述情况，拟采取与规划相结合，考虑管道浅埋后买土回填方式进行施工。该方案的前提是规划有对公路绿化带进行加宽加高美化的预期。后经咨询后，该方案无法实现。4、采用定向钻施工方式在各种方案无法均午饭满足施工需要的情况下，最后拟定选用定向钻施工方案。根据地勘报告，该区段地下穿越层地质为粉质粘土及淤泥质粉质粘土，适合定向钻穿越。且该段地势平坦，定向钻预制有充足的场地。同时相邻定向钻出、入土点间均错开一定的距离，施工互不影响。7 据此，选定了两个定向钻施工方案。第一个方案为：天然气、成品油管全部采用定向钻；另一个方案为：天然气全部定向钻，成品油局部定向钻。图7鄞州区“3+1”定向钻相对位置图4.1定向钻方案描述4.1.1方案一、天然气和成品油全区段采用定向钻根据实际情况，顺油气流动方向，天然气（成品油）定向钻长度分别为647m（542m）、907m（778m）、812m（716m），该3段定向钻均躲开高压铁塔，避开全部8条河流大开挖。4.1.2方案二、天然气全部定向钻、成品油局部定向钻此方案在方案一的基础上进行优化，即天然气管道仍为3段定向钻，顺气流方向定向钻长度仍为782m、765m、738m，成品油定向钻（754m），简称鄞州区“3+1“定向钻。具体相对位置，见下图中的天然气沿海中线1、2、3定向钻及成品油河道定向钻。4.2定向钻方案比选4.2.1方案优缺点方案一、投资成本高、安全系数高、工期短。全部改为定向钻后，投资比一般地段高得多。方案二、投资成本低，安全风险基本可控、工期长。4.2.2经济比选方案一、较原设计的大开挖总费用增加约700万。7 方案二、较原设计的大开挖总费用增加约337万。4.3方案比选结果经过最终的比选后，选用方案二。该方案目前已通过联合项目部评审，并通过母公司联合领导小组的会审。2013年7月4日，鄞州区重点工程建设办公室牵头召集鄞州区供电局、鄞州区排水公司、瞻岐镇政府、瞻岐镇自来水公司、项目业主、设计单位、监理单位及施工单位召开施工专项协调会，并形成会议纪要，建议我方采取定向钻方案，务必确保滨海创业中心和鄞州区经济技术开发区生产生活中的用水用电安全。五、结论本文基于沿海中线公路南侧瞻岐镇段管廊带内的实际情况，对于淤泥质地质情况下的施工方案的形成过程进行了详细的描述。过程中，同时也体现了该类情况下可以采取的施工方案，供同类地质情况下管廊带内的施工参考和探讨。值得指出的是，在制定具体施工方案的过程中，对于涉及到民生的部分，方案的制定者，应充分的给予重视，尽量减少工程对百姓生活生产的影响。本文在确定方案的前后一直都在围绕在管廊带内施工时，可能对百姓生产生活造成的断水、断电等风险，最终宁愿增加投资，也要确保安全，维持社会稳定。7'