本文選自期刊《交通世界（運輸．車輛）》 ，《交通世界》創刊于1994年，由中華人民共和國交通運輸部主管，交通運輸部科學研究院主辦，《交通世界》雜志社出版，面向國內外公開發行的中央級科技期刊，國內統一刊號CN11-3723/U，國際標準刊號ISSN1006-8872。其憑借豐富的內容、精致的印刷，成為中國交通系統影響力最大的主流媒體之一。 

　　摘要：石油天然氣是關系國計民生的重要戰略資源，目前我國已成為石油天然氣的高需求國家。而長輸管道的建設正是滿足這一戰略需求的重要基礎設施。由于我國幅員遼闊，平原、山地、水網縱橫，管道的施工必須充分考慮地形地貌的影響。而山區地段，管道所經地區高低起伏、懸崖峭壁、河谷縱橫，且多為石方，受地形影響，施工技術難度高，所以施工技術人員要充分熟悉山區地段中長輸管道施工所受的影響并明確掌握關鍵的施工技術。本文重點圍繞山區地段對長輸管道施工的影響因素，結合長輸管道施工中如重要的施工工序和流程，充分分析了山區地段情況下長輸管道的施工規范和技術要求，并對其中一些注意事項做了說明。以便有助于管道工程人員的作業管理。

　　關鍵詞：長輸管道,山區地段,施工技術

　　目前，全球石油天然氣等能源價格持續在高位運行，其間還多次出現大幅度上漲，而另一方面，我國經濟迅速發展，人民生活追求更高質量，能源需求質量和數量不斷提高，由于我國能源分布和需求的結構性矛盾，運輸方式多采用長距離管道運輸。自2003年建成西氣東輸一線以來，我國又相繼建成川氣東送、榆林-濟南、陜京一二三線等一系列長輸管道，天然氣在國民能源中的比重已經達到3.5%，在西氣東輸二線建成以后更是將達到5%，而西氣東輸三線及各個省市級的管網建設也正在如火如荼的開展起來。

　　這類長輸管道工程項目，由于常常在西部和東南地區鋪設相當距離，用以連接西北及中亞氣源地和東南經濟發達地區，而西部地處中國第三階梯，山脈連延，簡單說來有黃土高原、昆侖山脈，川藏的大巴山脈，云貴的云貴高原等，多為石方；而在東南部經濟發達地區，則更多受制于密布的水網和丘陵，或者因為人口稠密，也必須將長輸管道設置于郊區、山區地段，管道所經地區高低起伏、懸崖峭壁、河谷縱橫。

　　在山區和水網地帶，管道施工的關鍵不單是要加強機具和設備裝備，而且要從施工組織和施工措施方面充分揮設備性能，實現因地制宜的機械化施工，以提高施工效率。首先在施工準備上，要根據不同地形條件進行專業機組配置，從設備、材料和人員上要綜合考慮，既要發揮機械化流水作業的優越性，配置流水組焊作業機組，又要克服地形條件帶來的障礙，化整為零，展開小臺班作業；施工措施方面以充分發揮設備性能為主要目的，在施工投入和施工效率綜合比選的前提下，盡可能的加大施工作業帶開拓力度，保證設備的通過能力，以展開機械化的施工作業，同時輔以預制發送、整體吊裝等多種措施克服溝谷、隧道和大坡度地段等施工難點。下面以長輸管道一些重要工序在山區地段條件下的施工技術逐一分析。

　　一、山區水網地段長輸管道施工測量放線

　　首要要做好前期的施工準備工作，準備好車輛、設備、圖紙和人員，最重要的是GPS定位儀等測量儀器進行校定和對放線人員進行地形地貌的初步交底，以便防止人員安全事故。應采取邊放線邊清點的方法原則，防止當地居民突擊栽種。如果放線時不能及時清點，也應與主管部門溝通好，由其派專人跟隨證明，施工單位則采用數碼相機等錄像手段將沿線作業帶內的地表作物情況加以記錄，以便作為征地賠償的依據。[1]。

　　為便于測量放線，設計思想也應作出一定改變，特別是在交樁時就應該考慮到路由重新優化的問題。比如應當注意到為便于在山區施工，管道本身所經過的位置在經過居民民居、畜欄、墳地等區域時，往往設置在地勢相對開闊、已經存在村中小路或能夠通行車輛的位置，這樣就與民居、墳地等講究生活便利和風水格局的地面附著物爭搶空間，而山區中往往此類地方其實空間依然狹窄，施工過程中的車輛通行、管道施工也常常會導致民居、設施等損壞，帶來與穿越城鎮居民區同樣的問題，反而不如設計從條件稍差、但能通車的其它地段進行管道鋪設。

　　測量放線時還應該注意一點，就是地形地貌的改變和土地使用情況的改變。長輸管道建設往往經年累月，山區雖然偏僻，但是在西部的川地和東南的丘陵，泥石流在夏季多有發生，山體崩塌也時有所見，而且南方人口稠密，常開山取石，相對的測量放線不可能一簇而就，征地費用更不可能一步到位，所以測量放線的過程中，應當積極將地形地貌與設計文件進行比對，發現異常情況盡快報告監理、業主、設計代表等人員協商解決；關于土地使用權或者使用情況發生變化，也應當及時上報，以便各方及時溝通，如果不能重新獲取土地，就要盡快重新選定線路路由，以便確保工程順利延續。

　　測量放線是整個管道現場施工的首要工序，在山區坡陡谷深，沒有經過機械平整，安全問題應該放在首位，放線人員必須采取適當的防護措施，防止毒蟲、野生動物等對人的侵害和跌落等危險，具備可靠的通訊手段，隨時與駐地保持聯系。

　　水網段的測量放線程序和一般線路相同，只是對設備和人員防護有著特殊的要求[2]。由于沿線溝渠較多，且水深較大，人員、測量設備無法直接通過，如果繞行，則會花費更多的時間和施工成本，所以需配備簡易的載人橡皮筏等工具，以提高進度。

　　二、山區水網地段長輸管道施工便道修筑和作業帶設置

　　對于連接施工作業帶與現有公路之間的施工便道修筑要選擇適當的位置，盡量利用現有的鄉（山）間小路修筑施工便道；個別基巖地段采用松動爆破配合開拓；若無鄉（山）間小路可依托的，宜采用削方的辦法開拓便道。

　　1．施工便道修筑難點及處理措施

　　根據以往施工經驗，發現如下幾處難點及采取對應便道形式：

　　（1）對于西部來說施工便道不好修筑的地方有兩個，一個是西北的黃土高原，一個是西南的秦嶺大巴山脈這樣的巖石強風化帶。

　　對于西北的黃土高原來說，管道的埋設或許問題不大，但是地廣人稀，便道往往修筑較為綿長，而且因為水土保持情況較差，黃土的抗蝕力極低，因而黃土地貌的侵蝕過程十分迅速，甚至一次暴雨沖刷成一條數百米長度的侵蝕溝。便道路地面往往在雨后受到重壓便會出現塌陷情況，對此建議在沖溝密集或者排水不暢的地段主動埋設過水涵管，對水流加以導引減輕路面損害，同時加大路面巡視和維護力度，確保路面破損及時修復。

　　對于西南巖石強風化帶的山區，不僅存在路面易塌陷的情況，還多有落石、泥石流等突發災害，除了增加過水涵管，還應當增加風險識別力度，同時路邊設置水渠或防護溝，減輕落石等傷害力度。

　　（2）對于利用現有的鄉（山）間小路修筑施工便道，雖然看來方便，即使不考慮外協問題，仍然需要注意兩點，一個是路基承載力的問題，一個是簡易橋梁的問題。

　　鄉間小路，尤其西北、西南兩地，多不走載重車輛，一般用碎石或者無筋混凝土等鋪就，而管道建設運管、運設備、走挖掘機大多都是重載車輛，如果只是在平地，壓壞路面還可補救，但是在西南常可見到盤山的村級公路，水泥路面不過四五厘米厚，設置伸縮縫等又不合理，一旦路面崩壞，極易產生高危事故；還有簡易橋梁的問題，村建橋梁本不為工程施工設計，往往承載力不足，盡管外表看來也十分厚實，但是使用的材料、鋼筋等常常只是從節省成本出發，不能承載工程車輛通行，如果只是小型溝渠發生問題還可以臨時補救，但是一到雨汛季往往連橋面都會淹沒，十分有礙施工進度，所以使用前應當咨詢橋梁的設計、施工情況，雨季的水位情況，提前做好預案。

　　2．水網地段施工便道修筑

　　由于水網地段地下水位普遍較高，且管道走向多是從中間橫穿多塊水田，為保證不影響非作業帶的作物種植，對于沿線所經過的水田、菜地等地段的作業帶，采用在施工作業帶的兩側開挖明溝進行排水，以降低地下水位，提高作業帶承載力；開挖明溝所挖出的土方用于施工作業帶兩側筑壩，以阻擋兩側因下雨或其它原因造成的地面積水。如果作業帶兩側水田的灌溉渠被截斷，則需要使用涵管穿過作業帶，人工修筑灌溉渠，保證水田的灌溉用水。

　　三、山區水網地段管溝開挖

　　1．管溝開挖

　　管道埋深對管道的運行安全非常重要，所以管溝開挖必須嚴格按照設計要求的深度執行。土方地段主要采用機械直接進行開挖的方式成溝，石方地段采用松動爆破的方法開挖管溝。開挖成的管溝必須平直，局部不平的可以用風鎬找平，以保護管道防腐層。石方段管溝開挖驗收完成后，按設計和規范要求在溝底鋪墊細土或設置袋裝土管墩，防止管道就位過程中劃傷防腐層。

　　水網段的管溝應及時排水，在開挖時防止管溝塌方、漂管，確保管溝成型；回填時防止回填土與水混合形成泥漿，確保規范對回填土的要求。施工同時應該做好警示標志，并對施工人員做好交底。

　　2.布管和安裝準備

　　因山區、水網地段彎頭、彎管多，為了減少現場施工調管工作量，在布管前應根據管溝開挖測量成果表進行選管，并對管段和彎管、彎頭進行編號，現場布管時應按照編號和測量成果表進行對號入座，避免彎頭浪費。

　　值得注意的是，管溝開挖完成后，用吊管機進行布管，轉角處根據實際測量角度彎制彎管，布管時應防止損傷防腐層[3]。特別注意監控彎管后續安裝情況，對于接續管道安裝應當避免對彎管造成拉扯效果，形成應力破壞或者延遲性裂紋。

　　在山區采取溝下焊接方式，設備沿施工作業帶行走，應與管溝保持一米以上的安全距離，并應在管溝較低一側行走，防止重力壓塌管溝，焊接完成后，按照要求進行檢測、補口補傷。

　　四、加強管道焊接的質量控制

　　施工單位的管理方面，應加強對焊材的質量檢查，在西南、東南地區長年天氣潮濕，山區天氣多變更為明顯，因此極易引起焊絲焊條銹蝕變質，應特別注意焊絲、焊條存放，應在移動焊材庫內或焊條桶內，作到隨用隨取。

　　嚴格執行焊接工藝規程規定的焊接參數，將焊接工藝規程的主要參數制作成方便的指導卡，放在施工現場和焊工手中，以確保相關人員熟知。山區風大，在冬季施工中，要特別加強預熱溫度和層間溫度的控制，根據環境條件，焊接時使用防風棚保證風速、環境溫度等符合規范要求。根據工藝要求，焊后需要采取緩冷的，焊道需包裹保溫被。西氣東輸二線管道多次發現焊口未熔合原因為保溫不到位，具體實際做法中則是露于防風棚外的管口不做封堵，導致焊口處空氣對流，降溫過快，因此，有必要在氣溫較低的情況下，將防風棚外的管口一起包裹以確保溫度。每天收工前，將管子兩端用特制的管口密封套或盲板密封，以防止雨水、泥沙、雜物等進入管內。

　　在2011年的西氣東輸二線某站場閥門安裝過程中，開箱檢驗后發現到場的閥門袖管上焊縫出現未熔合現象，據分析為閥門廠商為趕工而未做細致檢測。為了保證焊口質量，要采取有效的措施如設計規范、焊接工藝評定、焊接材料的質檢、焊工考試、焊接過程旁站（死口）、無損檢測、返修焊接工藝規程和返修后再次檢測、設備的駐廠監造等加以預防。

　　五、山區水網地段長輸管道施工安全管理事項

　　在山區、水網，人煙稀少，一些地區剛剛開始大規模鋪設硬化機耕道，但是多數交通仍依靠碎石山道，部分工程深入人跡罕至的深山老林，需要修建相當長的臨時道路，交通及相應的補給十分不便。但同時由于長輸管道本身施工的要求，往往一個管理人員需要監管數公里的管道，對施工管理和監理監管帶來極大的挑戰。山區本身往往電話信號較差，發現問題不能及時反饋也是導致一些安全事故頻發的原因。針對以上問題，應當要求各方加大資源投入，保證交通資源和利用當地有線電話資源，實現信息的有效溝通和管理的充分落實。

　　山區段施工主要應注意設備、人員施工時的安全。設備安全主要采取防滑措施（楔形架），防止發生溜車，同時焊接電源應做好防雨淋、接地措施。人員溝下施工時應做好操作位置的支護措施，防止塌方、頂部滑落土石塊等對人員造成傷害。

　　在2010年，西二線東段和陜京三線承包商陸續發生的“1.21”、“3.15”、“6.30”和“8.20”等四起生產亡人事故中，除陜京三線“3.15”事故起因為吊管機機械故障意外，“1.21”、“6.30”事故皆起因于管溝放坡不足、堆土安全距離不夠，同時此前降雨也導致管溝壁承載力下降，而“8.20”事故則源于吊管機在松軟且濕滑的砂質泥巖鋪墊的斜坡上下行，操作失控導致吊管機發生下滑造成溝下作業人員死亡。這些有些在山區發生，有些雖不在山區，卻也對我們進行管道安裝和作業帶設置、便道修筑有很強的警示意義。

　　為了防止山區施工對周圍居民造成不利影響，應當及時檢查管溝積水情況，在作業帶周圍拉好境界前并做好警示標示，對于施工完畢的管道做好封堵，以防無關人員闖入作業區發生跌落、溺水等危險。

　　施工有可能改變地表水和地下水的自然流向，降低或抬高自然水位，造成局部地區水涌、突水事故和地表水流失事故。破壞水力資源和水利設施，危及相鄰方的利益。因此在施工前必須準確收集可受施工影響的水力資源和水利資源資料。施工中盡可能不要去改變水力資源的自然流向。若因施工必須切斷地表水、地下水的自然流向。一定要采取正確的引流措施，作好水工保護。千萬不要因施工改變地表水地下水的自然流向而造成自然水位的猛升猛降，造成漏水和突水事故。破壞水資源、侵害相鄰方的生命和財產。救生器材要一應俱全，關鍵工作面都設置專人監護，隨時監控施工作業，增加安全防線。

　　六、結語

　　伴隨經濟的迅猛發展，我國對石油天然氣的需求量不斷加大，而長輸管道正是保證這一需求得到有效滿足的重要基礎設施。包括跨國管道及國內管道的建設的需求不斷增加。到目前為止，我國已建成油氣長輸管道約4.3×104km，已形成縱橫東西、貫通南北、連接海外的管道網。而到2020年油氣長輸管道干線預計將達到8×104km。管道施工企業或單位務必要嚴格控制長輸管道施工質量有效保障國家戰略發展的需要，而管道施工和設計人員更要嚴格執行相關技術標準和規范，并能不斷創新長輸管道的施工工藝和技術，從而不斷提升我國長輸管道的設計施工水平。

　　參考文獻：

　　[1]續理,劉占鋒,王煒等.長輸管道的施工現狀與發展探討[C].//2005年特種設備安全國際論壇論文集.2005:231-250.

　　[2]張俊華.試論特殊地段管道敷設施工技術[J].中國石油和化工標準與質量,2011,31(9):79.

　　[3]張啟波,賈穎,閆曉靜等.石油天然氣長輸管道危險性分析[J].中國安全科學學報,2008,18(7):134-138.

　　[4]劉曉光.HSE管理在長輸管道山區施工中的應用[J].建筑,2011,(13):38-39.

　　[5]李麗萍.天然氣長輸管道工程設計[J].油氣田地面工程,2011,30(7):25-27.DOI:10.3969/j.issn.1006-6896.2011.7.013.