水网地段的燃气管道施工技术

水网地段的燃气管道施工技术西气东输管道二线工程28标段，有大量的水网地段，水网地区地质情况为第四纪沉积层，是由于河流流水搬运、沉积而形成的冲积层，主要包括平原河谷冲积层、三角洲沉积层及湖沼沉积层。土质情况多为松沙、软弱粘性土、淤泥质土和淤泥，均为松软地基。该地区由于水网密布，水田地段长期受水浸泡，地下水位高，土质软，土壤含水率较高，承载能力差，给施工便道修筑、管材运输、管沟开挖等施工带来很多困难，在施工中需做地基处理。水网地区的地貌主要包括水田、湿地、沟渠、小型河流及一部分的旱田。根据不同的现场条件，采取不同的施工方法，并随条件的变化有计划地调动施工队伍。水网地带的管线敷设类型主要包括水田施工、季节性湿地施工、盐碱性沼泽和常年积水的鱼塘或藕塘的施工等。水田地段的管道施工中对于粘土质的地段，其渗透率很差，因而土层较密实，简单平整、晾晒几天即可通行施工设备，满足一般管线施工的要求；对于渗透性较好的土质，其土壤含水量较大，地基承载力差，所以应采用钢板垫路或者要加料修筑施工便道。所加材料需因地制宜，推荐使用树枝、毛竹、苇把等材料，在垂直管线方向放置，然后上面覆盖粘土或亚粘土200mm以上，用推土机等碾压密实，即可满足管线施工的要求。季节性湿地在雨季出现，雨季过后即干涸。这类湿地地耐力一般都比较高，不必专门加料修筑施工便道，如错开多雨季节施工最好，这样不仅地表水消失，地下水位也会下降，施工方法也较简单。盐碱性湿地地表存水不多，且地表层硬壳，一般履带设备慢行两趟还尚可，但不能停车震动，不能重复走已走过的履带印，更不能就地转向，否则破坏了表层硬壳，车辆设备将无法在便道上行走。常年积水的湿地、鱼塘地下水与地表水连通，土壤基本是没有承载力，这类土质的管道施工将极其困难，成本很高。首先采取将池塘内水抽干的方法，然后修筑施工便道，组装方式为大开挖沟下组装或者管段预制发送就位。施工工序测量放线→施工作业带清理→修筑施工运输便道→防腐管运输→布管→管口组对焊接→无损检测→补口补伤→管沟开挖→管道下沟→管段就位→回填→恢复地貌1.7.2.2测量放线用测量仪器对池塘穿越现场进行详细的测量，用打木桩的方式确定管道中心线，施工作业场地比施工作业带的宽度宽出8m，长度为池塘穿越长度，同时确定筑坝的具体位置。使用测量仪器测量池塘水深和淤泥的深度，做好详细的记录。1.7.2.3场地平整当堤坝到池塘底面的坡度较缓，坡度小于10°时，可以直接进行清淤作业；当坡度大于10°时，要先进行坡道的修筑，坡面的宽度为6m，以保证施工设备能够正常行走作业。池塘底面的施工便道修筑时，视其底面的土质的坚硬程度能否满足施工需要而采取不同的修筑方法，当不能满足施工正常需要时，铺垫路基板或先铺土工布，再在上面铺枕木，以增加池塘底面的承载能力，保证施工设备的正常行走。1.7.2.4排水首先了解池塘周围沟渠的布局情况，将池塘与最近的沟渠用排水沟连接，排水沟应在作业带上修筑，其宽度1m，深度0.5～0.8m，沟内应铺垫防渗薄膜。对于地上池塘，应将池塘堤坝挖开与排水沟连接排水，直至高出排水沟底标高的水全部排完，然后再用水泵抽出余水。对于池塘水面低于自然地面的池塘，直接用水泵抽水。排水在各项准备工作完毕后开始进行。排水工作要连续，直至完成。排水时昼夜设专人值班，查看水流情况，以防跑水漏水。一般情况不得排进水泥渠和暗渠中，以免淹没农田造成新的赔偿。1.7.2.5清除淤泥对于淤泥较浅、深度小于300mm的池塘，在水排完后，晾晒3～5天，用湿地推土机将作业带淤泥推至作业带以外；对于淤泥较深、深度大于300mm的池塘，在水排完后，立即组织人员采用袋装土铺垫在淤泥内，形成自然挤淤。清淤宽度应每边超出施工作业带宽度4m，然后用泥浆泵将其排除池塘外指定位置自然排水晾晒干燥后装车拉至指定地点。测量人员重新放线，放出管道施工作业带边线和中心线。清除淤泥后，在两侧用袋装土砌筑挡淤坝，坝体宽度为600mm，高度比淤泥深度高150mm，并采用钢浮板进行铺垫。1.7.2.6施工便道修筑晾晒或清淤工作完成后，用湿地挖掘机在作业带以外两侧挖排水沟和积水坑，排水沟的断面尺寸为1×0.5m，积水坑的深度比排水沟深0.5m，将渗出的地下水通过排水沟引入集水坑中用泥浆泵抽排，通过排水沟排至附近的沟渠内。在作业带上铺垫袋装土挤淤，然后铺设钢浮板进行加固。当塘底清淤后承载力仍极低时，可先在塘底铺设袋装土，有一定的承载力后再铺垫一层土工布，然后沿作业带安装枕木串或钢制浮板。具体结构形式如下：当堤坝到池塘底面的坡度较缓，坡度小于10°时，可以直接进行施工便道的铺垫；当其坡度大于10°时，要先进行坡道的修筑，坡道修筑采用推土机对池塘的堤坝放坡，坡面的宽度为与施工作业带宽度相同。1.7.2.7管沟开挖用单斗挖掘机开挖管沟，挖出的弃土应放在管沟对岸，开挖时遇到较为松软的土质，沿管沟边线外侧各0.5m处打设连续钢板桩墙，在两板桩墙间加支撑。待管沟成行后，人工清理沟底，使沟底保持平缓过度。1.7.2.8管道组装管道组装分为沟下组装和预制后回拖就位两种办法，如果管沟土质较好并且两岸有合适的预制场地，可采用预制后的整体牵引就位的方法施工；否则采用打板桩沟下组装，成沟一段，组装一段，回填一段的方法施工。有足够的预制场地时，采用在作业带内管线中心延长线上距离池塘的水10m以外开挖预制发送沟，其宽度为2.5m，深度为1m，并且每12m开挖一个2.5×1.5×0.8m的操作坑，在发送沟内进行布管、组对、焊接、检测、补口补伤等管段的预制工作。对于预制长度不能满足施工要求时，要上报业主进行超占地的征用，以满足管段预制的需要。1.7.2.9管段就位管段牵引前，在管段的牵引端焊接拖拉头，在另一端焊接临时盲板，并对防腐层用5mm厚胶皮进行包裹、捆扎，以防防腐层受到损伤。所有工作经过旁站监理检查认证，然后用水泵抽水在管段上喷洒以降低管段与土壤的摩擦力，最后用钢丝绳牵引拖拉头拖拉管段就位。(注：管段的预制长度每边要超过池塘堤岸边缘5－10米以上)。1.7.2.10回填回填前先用污水泵将管沟内的水排除干净，回填用的土质要符合设计技术文件和施工验收规范的要求。如果设计要求进行水工保护时，要马上进行压重块安装，否则先用袋装原土压管后再进行原土回填。1.7.2.11池塘堤坝的恢复对施工破坏的池塘堤坝进行恢复，恢复前先将施工便道拆除，再进行分层夯填，为保证原池塘边坡，可采取先用袋装土修筑边坡，采用防渗薄膜作防渗层，使池塘在充水后不会出现渗漏。1.7.3施工方法选择根据本标段所遇池塘的特点，针对不同池塘的具体情况采取相应的施工方法进行穿越。1.7.3.1较小池塘的穿越施工a.对于施工作业带穿越面积和容积较小的池塘，用水泵将塘内的水抽排干净，然后清净塘底淤泥。b.池塘塘底经适当晾晒，使其承载力满足施工条件，对于局部承载力低进行晾晒后不能满足承载力的塘底部位铺设枕木或钢管管排，以增加塘底的承载力。穿越小鱼塘示意图1.7.3.2穿越较大池塘的塘角a.对于此种类型的池塘，利用塘角进行单侧围堰抽排水晾晒施工作业带的方法进行施工。b.鉴于管道中线在塘角内的，在修筑施工作业带前先对池塘进行围堰，将塘角与整个池塘分隔开。可先在池塘内施工作业带的边界处打下钢排桩或木桩，并用袋装土在钢排桩或木桩内侧修筑挡水墙，然后用水泵抽排干净池塘塘角内的存水，清淤并晾晒。c.池塘塘底经适当晾晒，使其承载力满足施工条件，对于局部承载力低进行晾晒后不能满足承载力的塘底部位铺设枕木或钢管管排，以增加该部位的承载力。穿越塘角示意图1.7.3.3横穿较大的池塘a.对于此种类型的池塘，在塘内采用双排围堰抽排水晾晒施工作业带的方法进行施工。b.鉴于管道中线在池塘中间部位横穿，在修筑施工作业带前先对池塘进行围堰，将施工作业带与整个池塘分隔开。可先在施工作业带的两边界位置打下钢排桩或木桩，并用袋装土在钢排桩或木桩内侧修筑挡水墙，然后用水泵抽排干净堰内的存水，清淤并晾晒。c.池塘塘底经适当晾晒，使其承载力满足施工条件，对于局部承载力低进行晾晒后不能满足承载力的塘底部位铺设枕木或钢管管排，以增加该部位的承载力。沿大塘中心穿越示意图1.7.3.4连续池塘的穿越对于连续池塘的穿越施工，首先针对单个池塘进行围堰、排水、晾晒；然后逐一拆除塘堤将其整体贯通，修筑施工作业带；最后再进行管道布管、组焊、就位的方法。a.施工工序测量放线→施工作业带修筑（单塘围堰→排水沟开挖→排水→清除淤泥→晾晒→拆除塘堤）→管道安装就位→管沟回填→恢复地貌b.测量放线针对连续池塘的特点，在连续池塘的交接处或塘堤上放出管道中线并进行标识，保证线位敷设满足设计中线要求。c.施工作业带修筑根据管道线位所经塘体部位的不同，采用单侧或双排围堰的方式进行单个池塘围堰，并进行排水、清淤及晾晒。详见本章“7.3施工方法选择”中相关内容。单个池塘排水完成后，逐一拆除池塘塘堤，将连续各池塘作业带贯通，并对施工作业带进行平整。d.管道安装就位当地基承载力能够满足正常施工要求时，采用爬犁布管，在施工作业带内进行管道组焊、防腐补口、整体吊装下沟的方法。当地基承载力不能满足设备、机具通行等施工需求时，采用预制、漂管发送、沉管下沟的方法。预制场地修筑在连续池塘的一侧，场地要求地形平坦，施工设备、机具、管材等可以进入。对于软土地基地段，管线预制场地铺垫浮排以增加地耐力供设备行走使用。同时在预制场地附近修建一个30m×50m的堆管场，在堆管场附近修建15m×8m的吊车施工平台。

二、水网地带施工难点及一般施工方法

水田及沼泽地由于土壤含水率饱和，会给管线施工中的各工序(钢管运输、施工作业带开拓、管线组焊、管沟开挖及管线下沟回填等)带来许多困难，而沼泽地又比水田更加难于施工，而且实际情况又千差万别，不能采用同一方法对待。但有些共性的东西，可以采用统一的要求和措施。

(1)在水网及沼泽地带施工，由于投标工程涉及造价问题，不可能在施工便道工序投入大量资金，满足钢管运输车辆直达管沟的要求，因此施工便道只要满足吊管机在负荷一半的情况下，能正常行走即可。由于乡间道路比较狭窄，所以现场使用拖拉机运管，进入现场后用爬犁再向里运管。

(2)作业带开拓最好选择在旱季水稻收割后进行，如必须在有水情况下施工，应先在占地边界处筑坝，将作业带水排尽，晾晒几天后，进行作业带开拓。为尽快排除作业带积水，可提前将沿作业带两侧各开挖一条宽约1m，深0．5m以上的排水沟，并沿一定坡比将沟内积水引入渠中，或采用潜水泵强排(施工示意图如下)。

图1施工示意图

(3)对于土壤渗透系数k=0．1～1m／d的粉质粘土、粉土、黄土、粉砂土，地下水位在1．5m，涌水量不大的地段，可采用普通明沟和集水井降水方法。该方法具有施工方便、设备简单、成本低、应用范围广、易于管理和降水效果好的特点。对于土层中含有大量细砂和粉砂、土壤渗透系数k=0．5～5．0m／d的淤泥质土或开挖时容易引起坍塌和淤积地段，可采用射流泵轻型井点降水法(图2)。该方法具有排水效果好，可防止流沙塌方现象的发生，提高边坡稳定等特点，降低水位深度可达2～3m，并且所需设备简单，适用于野外施工。

图2轻型井点降水示意图

(4)湿地施工如水深不足半米，在修筑施工作业带时，可先沿作业带修筑两条隔水堤坝，排水晾晒后，再修筑施工作业带；当水深超过半米，管线又比较长，可以不修便道，采用沼泽以外组装，然后牵引就位的方法。

(5)在水田及沼泽地施工，为保护环境及人身安全，电气设备及电缆要保证绝缘良好，防止触电。

(6)在沼泽地区施工时，由于空气中水分含量高，为保证工程质量在管口焊接及防腐前，要采用加热等方法除去水气。

(7)水田及沼泽地段的管沟极易塌方，挖沟时除了适当放大坡比外应采取降水和排水措施，并且尽量在管沟开挖后早日下沟以减少管沟的浸泡时间。另外设备行走至少要离开管道3m，且不要长时间发动车停在一个地方。

(8)禁止单人徒步进入沼泽，现场勘察前应先向设计人员及当地居民详细了解情况后再行动，并有充分的安全措施。

三、水网地带大口径管线国内外常用方法调研

水网地区土质含水量高、承载能力极弱、压缩性也高。泥沼的这一物理、机械特性给管道施工造成了极大的困难，特别是夏季施工更困难。正常条件下所采用的一般施工技术在这里极不适用；即使采用特殊的施工技术，也难以适用于任何季节，还必须采用特殊的施工方案和专用设备，而且还应考虑如何结合陆上和海上两种施工方法。按国外经验，在湿地、沼泽地区管道施工中应解决三个问题：软地基处理；施工方法和机具；预制化(即采用组装化施工技术)。

四、水网沼泽地带拟定的施工方法及可行性比较

对于水网地区的施工根据我公司在江苏苏州和福建漳州等地的施工经验及国外对于水网、沼泽地区的施工经验，施工中应当购进大量的专用施工机具，这必将花费较大的投资；在尽量降低成本的要求下，本着保证质量，加快进度的方针，拟定如下的施工方案。

在水田段的施工中必须有一套较完善、有针对性的施工机械设备，可将现有的施工设备进行合理的改进，如：加宽D60、PC200等常用施工设备的履带，焊接设备安装在加宽履带设备或宽脚爬犁上，卸管采用宽轮胎自行吊或履带吊等。

在鱼塘或沼泽地段施工，如水量不大，拟采用筑坝排水后修筑施工作业带进行施工，开挖管沟时应进行打桩处理，以保证管沟成型；如遇水量较大的池塘，拟采用漂浮牵引法穿越，管沟开挖时采用拉铲法或在浮船上用长臂单斗挖掘机进行挖沟作业，浮船的制作可用薄臂钢管两头封堵后用型钢相连，上敷钢板，此浮船可用于在水中运输钢管和设备，在福建使用时取得了较好的效果。

在水田地带成沟时，边坡较大，普通吊管机由于地基承载力差，无法靠近管沟施工，在下沟和组对时由于吊臂较短造成施工困难，如美国卡特匹勒公司583K吊管机最大工作半径为5．5m、接地比压为77．0kPa，基本是可以用于水田地带施工，但在淤泥质土和淤泥等地带施工时，将无法进行作业。据经验可以采用35t以上的湿地履带吊，进行施工作业(P&H440S履带吊的主要起重性能见下表)。

起重机型号6DB10C—K

发动机功率，kW/rpm77.2

整机质量，kg40300

外形尺寸，m1.99×3.30×3.26

臂长，m回转半径，m起重能力，t

12.193.5～12.040.0～6.7

18.291.5～16.025.8～1.45

27.437.0～25.013.0～1.96

36.589.0～30.08.9～1.17

42.6710.0～30.07.5～0.97

生产厂家(日)神钢株式会社

对于沟渠及小型河流的穿越，一般采用截流、排水、开挖的方法进行施工，施工中如果有场地开阔，可进行管线的弹性敷设，当施工场地狭小或设计要求使用弯头(管)时，可先预制穿越管段，在管沟开挖完成后进行管线的就位及连头。

在旱地施工时一般施工设备机具可以满足施工要求，为保证施工速度和质量应尽量采用流水作业法进行施工。

水网地区的施工除非必要，一般应保持施工作业带的连续性，否则会造成施工机具的多次搬迁而形成浪费。在修筑施工便道时，如遇不可断水的沟渠，可根据水量在便道下加埋涵管，以保证水流畅通。

五、拟定施工方法劳动组织和设备配备

(一)施工便道修筑

1．概述

水阿地区管道施工的最大困难是施工道路，在雨季或随着水域季节性的涨落，大部分施工地区实际上可能是无路可行，为了保证管材运输和施工设备行走的需要，必须修筑临时施工道路。

2．施工准备

(1)熟悉图纸，了解掌握施工地区现有的道路分布情况及水田、湖塘、沼泽分布情况；

(2)对管道沿线进行实地勘察，确定临时道路的位置，并选择修筑方法。

(3)对计划利用的已有道路进行调查，主要包括：路面情况、转弯半径、承载能力及桥涵承载能力等。

(4)根据总体施工方案，编制施工便道修筑方案。施工尽可能安排在旱季，并在雨季之前完成。

(5)如需增开公路、铁路路口，要提前与其主管部门联系，办理有关手续。

3．在原有道路基础上修筑施工便道

(1)通向作业带的道路原则上尽可能利用原有的和作业带相交的公路、砂土路、土路。

(2)原有道路不能满足要求时，要对其进行拓宽、填平、碾压。低洼处填垫要使用碎砖石等骨料。

(3)对承载能力不足的桥涵要进行加固。

(4)施工便道要平坦，并有足够的承载能力。转弯半径要满足要求，在雨季要能保证通车。

4．已有道路到作业带的施工便道修筑

(1)如3所述便道不能满足施工要求，且有道路与作业带伴行时，则须修筑已有道路到作业带的施工便道。

(2)此类便道原则上沿管线每隔5km修筑一条，其宽度为4m，如便道过长，则每公里修一错车宽道。

(3)施工便道尽可能选在原有道路距作业带较近处修筑。

(4)便道通过区域应尽可能是荒地，且地势较高。

(5)在荒地等非耕地处修筑施工便道，采用推土机推扫平整后，用机械压实。

(6)在水田处修筑施工便道，在道路两侧修筑临时土堤，并在道路和土堤之间修排水沟，土堤尺寸根据当地实际情况确定，排水沟应和原有排水系统连通。

(7)如水田内有水，用水泵将水抽排到土堤处测，晾晒后修筑便道。

(8)当承载能力能够满足运输车辆运行要求时，可用推土机推扫平整后，机械压实。

(9)对低洼处或承载能力不足的地方，修筑复合便道。

(10)对于便道和公路连接处，采取有效措施不得损坏公路和路肩。对路边有排水沟的要埋设过水涵管，并按公路管理部门要求设置路标。见图3。

图3施工便道修筑示意图

5．沿作业带修筑施工便道

(1)在长距离大口径管道建设中，为了保证施工速度，必须沿作业带修筑施工便道，其中绝大部分要能满足钢管运输车辆通行要求。

(2)施工便道在作业带开拓之后修筑，或与作业带开拓同时施工。

(3)施工便道一般平行于管道中心修建，宽度6～8m，便道要修建在靠近公路一侧，在修筑便道的同时要把回车场地及堆管场一并修好。

(4)对于粘土质的地段，其渗透率很差，因而土层也很密实，可以采用推土机推扫平整后，机械压实。

(5)对于承载能力差的地段要修筑复合便道。

6．复合便道的修筑

(1)修筑前用推土机将表层熟土、软泥推至一侧。

(2)所用骨料应因地制宜，可采用树枝、毛竹、苇把等。

(3)复合便道由三层结构组成，第一层为树枝(或其他材料)垫层，将树枝按直径300mm为一捆，挨捆平铺在清理后的地表上。第二层为粘土层，铺在树枝层上，压实后的土层应为200mm，其目的是增加层间粘结力。第三层为砂土(或碎石)，分层压实、整型，成型厚度不得小于300mm。

7．施工便道通过沟渠

(1)水网地段沟渠纵横，应采取有效措施保证便道的连续性。

(2)根据沟渠、河流的宽度和深度，确定不同的过河方法。

(3)直埋涵管

当河渠宽度不超过5m，且河水不深时，可以用涵管顺河放置，保证足够的过水量，然后在管上铺垫砂袋或直接推土，形成便桥。埋土高度不少于0．3m，桥宽不小于4m。在行走设备前，先用推土机来回碾压几遍。其结构如图4。

图4结构图

(4)钢板桥

当河面宽度在5～10m时，可。采用φ426管钢(或格构式梁)，上铺8～10mm钢板及防滑筋，做成板桥，板桥直接搭在河两岸。板桥高出地面部分，用砂袋垫成坡道，或者将岸边下挖，使桥板与地面一样高。

(二)管材及设备运输

1．概述

水网地区管道大部分远离干线公路，管材和施工设备的运输单纯依靠公路不易完成，因此必须采取公路、铁路、水运相结合的运输方案。

2．运输道路

(1)干线、县乡级公路路况较好，能够满足大型运输车辆的行驶要求。

(2)村级公路及施工便道路面较窄、路况较差，大型运输车辆行驶较困难。

3．运输方案

(1)现代施工中，在水网地区运输更多地是依靠各种专业运输车辆。而我国目前的施工装备水平还无法达到这一点。

(2)水网地区的管材和设备运输应主要依靠大量的施工便道来完成。并根据现场实际情况采取铁路、水运方法。

(3)大型施工设备(吊管机等)主要依靠和作业带相交的等级公路运至施工现场。

4．公路运输

(1)为了保证施工时管材的需求，在原有道路和施工便道满足车辆通行要求的情况下，运管车辆要最大限度地将钢管运至作业带，运管车可采用专用管车或半挂车。

(2)当通用的运管车辆不能到达作业带时，可在道路末端设集散地，利用乡间土路进行一次倒运，采用改制的单车背管或轮式拖拉机改制的拖车拖管。

(3)当上述乡间土路也无法接近作业带，且土壤承载能力较低时，可在路末端设集散地，由湿地牵引车牵引宽脚爬犁或船形爬犁进行二次倒运，将钢管运至作业带，并沿作业带运输。

5．铁路运输

在管道与铁路并行段，可将钢管由铁路运至各车站，然后通过公路运至施工现场。

6．水路运输

(1)可利用南方水网密集的特点，在公路无法实现管材的地区，采取水运的方法。

(2)运输可采用驳船、自制浮船和管排。

7．卸管

(1)在轮式吊能达到的地区卸管采用25t吊车。

(2)在轮式吊车不能达到的地区可采用履带吊。

8．防腐管的防护

(1)防腐管运输时，与防腐管表面相接触的运输工具表面均应安装软垫。运输前必须用可靠的方法将防腐管捆扎牢固。

(2)管材集散地应修建在地势较高处。管堆底层及防腐管两端应放置软垫。

(三)水田地段管道施工

1．概述

(1)水田地段由于长期受水浸泡，土壤含水率较高，承载能力差，给施工便道修筑、管材运输、管沟开挖等施工带来很多困难。

(2)水田地段管道施工必须有一套较完善、有针对性的施工机械设备，根据不同的现场条件，采取不同的施工方法，并随条件的变化有计划地调动施工队伍。

2．设备选择

(1)牵引、扫线、回填、挖沟设备应采用加宽履带的D60、PC200等。

(2)焊接设备应安装在加宽履带设备或宽脚爬犁上。

(3)卸管采用宽轮胎自行吊或履带吊。

(4)所有电器设备要绝缘良好。

3．主要施工工序

主要施工工序如下。

4．作业带开拓及施工便道修筑

(1)作业带开拓最好选择在旱季水稻收割后进行，如必须在有水情况下施工，应先在占地边界处筑坝，将作业带水排尽，晾晒几天后，进行作业带开拓。

(2)用机械或人工清除作业带内的一切树木、杂物、构筑物，并用推土机将作业带扫平。

(3)如施工不能在放水插秧前完成，则提前按要求在占地边界处筑坝，并保证原有过水通道畅通。

(4)按要求沿作业带修筑施工便道，保证道路畅通。

(5)根据现场情况开挖排水沟，保证作业带的排水。

5．筑坝排水

(1)沿占地边界采用人工或机械方法修筑挡水坝时，采用粘土，坝体应密实不漏水，坝体尺寸根据现场情况确定。

(2)采取安装涵管或改道等方法保证主要过水道的畅通。

(3)根据水量多少，确定水泵的种类和数量，将作业带内的积水排出。

(4)水排净后，尽可能使作业带多晾晒几天，以增加承载力。

6．布管

(1)当现场道路能够满足运管车辆通行要求时，可用汽车吊卸管，用吊管机布管。

(2)当运管车辆无法通行时，可用履带牵引车牵引宽脚爬犁或船形爬犁运管，用吊管机布管。当吊管机无法行走时，可用加宽履带吊卸管、布管。

(3)为防止管内进入泥水，布管时应在管两端底部放置软垫，高度不小于0．5m。

(4)要先布管后挖沟段，布管前先沿线试挖探坑，确定管沟边坡，以便计算确定布管中心线和管道中心线间的距离。

7．管道安装

(1)沟上机械化流水施工

a．当现场土壤密实，承载能力高，管沟成型后边坡稳定，满足吊管机作业要求时，可按一般地段组织机械化流水作业。

b．当土壤承载能力不足时，可修施工便道满足吊管机作业要求，在便道上组织流水作业，进行管道组对、焊接、补口作业。采取井点降水方法降水，提高土壤承载能力，管沟成型后，用吊管机下沟。

(2)沟下组装

a．当表层硬土下面为淤泥质土时，即使采取井点降水措施后，管沟还是发生塌方，吊管机无法进行下沟作业时，可进行沟下组装作业。

b．挖沟前，按要求将钢板桩以相互结合的形式打人土壤内，钢板桩的长度等于管沟深加上1．5m，钢板桩打在距管沟边缘0．5m处(中部用大槽钢支撑)。采用井点降水法，将地下水位降至沟底以下0．5m。然后进行管沟开挖，管沟边坡比为1∶1。

c．沟下组对时采用履带吊，可单根组对，也可根据现场情况，将单管焊成双联管后进行沟下组对。

(3)沟上组装，沉管就位

a．当局部地段土壤承载能力不足，不能满足吊管机作业要求时，可采用沟上组装、沉管就位的方法施工。

b．施工时使用履带吊在地面上完成组装、焊接、补口施工。然后将管段两端封堵，并充水。

c．采用湿地挖沟机在管道侧下方开挖管沟，使管段靠重量滑人管沟，或使用水力射流开挖管沟，使管段沉人沟底。

d．此种方法适合较短的管段施工。

8．管沟开挖及下沟回填

(1)管沟开挖采用PC200等宽履带挖掘机进行，并配合人工清沟。开挖时，为增大承载力，可在履带下面铺设钢垫板，由挖掘机边挖边移动。

(2)当地下水位较高时，采用明沟排水法或井点降水法，将水位降至沟底下0．5m处。

(3)地下水位在管沟底部以下的管沟开挖，可提前开挖或与组装同步开挖。

(4)地下水位较高的管沟开挖安排在下沟当天进行，多上设备，突击挖沟，突击下沟、回填。

(5)淤泥质土地段管沟开挖，采用超宽开挖法。如沟塌方严重无法开挖管沟时，则采取钢板桩、井点降水措施后，再进行管沟开挖。

(6)水田管沟回填时，一定要先回填生土，最后将熟土回填到管沟上部，并留出足够的沉降余量。余土较多时，将生土运至指定地点。

(7)当地下水位较高、土壤渗透系数较大时，管道下沟后，先在管沟内回填若干隔水墙，然后逐段抽净管沟内积水，并及时回填。

(8)采取从管道侧下方开挖管沟、沉管就位时，应注意保护管道，就位后立即回填。

(9)采取水力成沟、沉管就位法安装管道时，应根据现场情况、合理配置水力冲射机组。沟内泥浆通过泥浆泵排到指定场地沉淀。

(四)管道穿越小型池塘

1．概述

(1)我国南方地区池塘较多，由于长年积水，腐殖质多，淤泥厚，且多为糊状，土质差，在开挖时不易成沟，施工较困难。

(2)小型池塘的穿越施工安排在冬季清淤季节进行，采取排水或筑坝排水后，大开挖的方法进行穿越施工。

2．主要施工工序

3．筑坝排水

(1)较小的池塘，直接将水排干。较大的池塘不允许排干时，根据管道穿越池塘的位置，在管道中心线的一侧或两侧筑坝后，将水排干。

(2)筑坝时，坝体与管沟中心线要有足够的距离，以保证施工需要和坝体稳定。坝体采用纺织带装土，错迭码放。两边用φ50mm木桩或钢管加固。坝顶宽3m，坡比1∶1，坝体高出水面1m；迎水面铺塑料布或无纺布挡水。断面如图。

图5断面图

(3)用水泵抽排坝间积水，抽水前在池塘低点挖积水坑，将潜水泵放人积水坑内。

4．清淤及作业带开拓

(1)用高压水枪冲击淤泥，液化后用泥浆泵将泥浆排至指定地点。或用人工清除淤泥。

(2)使用湿地推土机对池塘底部进行推扫、平整。

(3)采用人工或湿地挖掘机沿作业带边缘开挖排水沟和集水井，采取明沟排水措施进行降水。

(4)按要求沿管道中心线修筑施工便道。

5．管段组焊及就位

(1)当管道中心线距池塘岸较近且穿越段较短时，管段可在岸上沿管沟方向预制，使用吊管机或吊车下沟就位。

(2)一般情况在池塘内施工便道上沿管道中心线预制管段，使用吊管机下沟就位。

6．管沟开挖

(1)管沟开挖使用PC200宽履带挖掘机，并可使用浮板以增加土壤承载力。挖出的土尽可能远离管沟，以减少对沟壁的压力。

(2)管沟可采用大坡比或台阶式开挖。

(3)地下水位较高时，根据现场情况采取明沟排水或井点降水措施进行降水。

(4)为增加管沟边坡的稳定性，可采取打人槽钢或钢板桩等措施。

(5)管沟开挖在穿越管段组焊、补口并检验合格后进行。挖沟时要连续开挖，一次成型，然后立即进行管段下沟、回填。

7．管沟回填及地貌恢复

(1)管段就位后要立即回填，回填时由中间向两端逐步进行。

(2)回填结束后拆除挡水坝，按要求进行地貌恢复。

(五)管道穿越较大型湖塘

1．概述

大中型湖塘一般都积水较深，水域较宽，无法进行常规作业，必须根据水域的具体情况采取不同的施工方法。

2．定向钻穿越

(1)对水面宽度1m左右的湖塘优先选用水平定向钻进行穿越施工。

(2)对河网密集区的小型池塘，可采用定向钻一次穿越几个。

3．漂浮牵引法穿越

(1)常规的穿越湖塘施工方法是采用漂浮牵引法施工。

(2)施工时应根据水域情况及现场场地情况确定施工方法。

(3)当水域不太宽且现场有足够的施工场地时，可将全部穿越管段组焊在一起，牵引就位。

(4)当水域较宽且现场施工场地不够时，可将穿越管段组焊成管条，然后逐段牵引就位。

(5)当水域过宽难以牵引时，则在水域中建立临时工作场，成为水上的中继站，用来组装管道及其他作业。中继站使用拼装式浮船，用水上打桩机打桩锚固。

4．水下管沟开挖

(1)拉铲法

当穿越水域水面较窄，水深及沟深较浅、土质松软时，采用拉铲进行水下管沟开挖。

(2)气举法或液化法

当穿越水域的水面较宽、水位较深，土质松软时，采用气举法或液化法进行水下管沟开挖。

(3)挖泥船法

a．挖泥船法一般适用于水面较宽水深适中，土质松软的水下管沟开挖。

b．在封闭水域使用的小型挖泥船应是可拼装的。

c．当水底土质松软时，采用吸扬式或喷射式挖泥船，当土质较硬时，采用抓斗式或轮斗式挖泥船配合施工。

(4)单斗挖掘机开挖

将长臂液压式挖掘机安装在由浮筒组装的驳船上进行水下管沟开挖，适合各种土质，施工简单，是在现有装备条件下进行水下管沟开挖的一种较实用的方法。

5．稳管加重的施工

(1)水下管道的稳管方式有很多种，国内较常用的是混凝土连续覆盖层及卡瓦式压块，这两种形式都可在管段预制时同时施工，并随管道一起发送就位。

(2)混凝土连续覆盖层施工时要有足够的养护时间，以保证混凝土强度满足要求。

(3)压重块与钢管接触面，要按设计要求安装橡胶板式塑料板隔离，上下两块卡瓦间要用不锈钢螺栓紧固。

6．漂浮物的选用

(1)当钢管安装压块或进行混凝土连续覆盖后，管子自身产生的浮力已不能使管段漂浮在水面，必须安装悬浮设施。

(2)悬浮物要求容量小，防水且有足够强度，成本低等特点。

(3)一般条件下可用大油桶、聚乙烯泡沫塑料块等作为漂浮物，当水深较深时应用薄钢板卷制浮筒，并对浮筒内部充压0．15～0．2MPa，以抵消过大的外部压力。

7．管道下沟就位

(1)在湖塘一端平坦处，沿管中心线将穿越管段组焊在一起，或组焊成几段管条，并安装压重及浮筒。

(2)如钢管不加压块等稳管设施时，则不需安装浮筒，自身产生的浮力即可漂浮。

(3)发送时可根据现场情况采用吊管机发送或沿管中心开挖管沟后引入湖水，然后将管段吊入沟中牵引就位。

(4)牵引发送前要认真检查水下管沟深度，并预先清理。清理塌方可采用吸泥泵等设备。

(5)采用漂浮牵引法施工时，先将管道牵引到管沟中心位置，去掉漂浮物，使其沉人沟底，没有悬浮物的则向管中灌人清水，沉管至沟底。

(6)采用管条法施工时，在岸边设一工作平台，发送一段后，在平台上将第一段管条与第二段管条组焊在一起，并进行无损检查及补口，然后继续牵引，随接长随发送，直至管段被牵引至对岸。

(7)采用中继站法施工时，根据现场情况确定中继站的位置和数量。施工时要组织足够的人员和设备并缩短工序间的时间，突击施工，直至全部穿越管段牵引就位。

8．管沟回填

(1)水下管沟回填应按设计要求施工，设计无要求时，可用编织带装土，由船运至管沟上方进行抛填。

(2)对无加重的管道可在编织带的上部抛填块石。抛填前应检查管顶编织带回填情况，确保有足够的厚度，防止管子被损坏。

(六)管道穿越公路、铁路

1．概述

我国南部地区公路发达，管道多次穿越各种等级公路。沿线地下水位高，施工较困难。

2．施工方法

(1)对不允许开挖的高速公路、干线公路和铁路采用横钻孔机法进行穿越施工。

(2)对允许开挖的低等级公路采取大开挖法进行穿越施工。一般情况下，修筑临时施工便道后，公路开挖一次完成。

3．顶管法穿越公路、铁路

(1)施工原理：

在公路(铁路)两侧放出管道中心线，确定顶管穿越的进、出口位置，在一端挖操作坑，放人穿越套管和顶管设备。由人工先在套管前端掏土，待套管前端形成略大于套管外径的圆形空间后，再顶进套管。待套管顶进后再继续人工掏土，如此循序渐进，直至穿过公路(铁路)为止。施工中的清土、排渣采用轨道小滑车，并配以小型卷扬机牵引。

(2)顶管穿越施工工艺流程：

(3)操作坑开挖及设备安装：

a．测量放线后，在路两侧挖顶进工作坑和接收工作坑，操作坑尺寸为8m×2m，坑底标高比套管底标低0．8m，接收坑尺寸为3．0m×1．5m。

b．工作坑开外前采取井点降水法封闭形布置将地下水位降至坑底0．5m以下。

c．在操作坑四周采用钢板桩支护，防止开外时坑壁坍塌。

d．坑底标高比套管底标高低0．3m，并在作业坑的坑底铺素混凝土垫层100～150mm。

e．在坑底四周挖排水沟，并在适当位置挖集水坑，用潜水泵提升排放施工产生的积水。坑上口边沿设挡土堰，以防地表水流人坑内。顶管作业要避免在雨季施工。

f．在操作坑内然后安装轨道，安装顶管设备，设置后靠背墙(见图6)。

图6操作坑开挖及设备安装

(4)顶管穿越：

a．为使后靠背受力均匀，液压设备与后背接触面加δ=30mm的钢板和道木。在液压缸与被顶升的管间加承力盘。

b．液压系统含高压油泵、动力传递机构等安装，液压缸要按顶管中轴线对称布置，顶管中保持轴线重合。

c．顶人传力设备制作安装：顶柱，横梁均用型钢焊制。由于顶程长，宜将顶柱与梁用螺栓固定，顶铁安装与顶力线一致，与横梁垂直。

d．做预顶试验：检验液压系统性能，液压缸行程，传力设备的中心线和垂直度等。

e．对顶入管节做最后检查，如防腐层厚度、端面平直度，椭圆度，管壳任一侧母线直线度等。

f．用吊车将管节轻放在导轨上，测量中线与前后两端高程，管节端面垂直顶管中轴线。

g．为保证顶进管的外防质量，减少顶进阻力和切削力，制作特制的顶管头(工具管)。焊在顶进管的最前端。顶人接收坑后，该管头使用火焰切割掉。在管子顶管前进中，管内泥土逐渐清除，使用小车运出管外。

h．顶进管每节长度为5m，外防腐合格后方可运人现场。焊道现场进行补口合格后，再行顶进。首节管顶人后，液压缸退回到起始位置，将第二管节与首节焊接、探伤、外防腐合格后再依次顶进，直至顶人设计的管长度，完成顶管作业。

i．顶管过程中，架设水准仪控制中心位移线。每顶进30～50cm左右就要对顶管中线、高程进行观测，施工中采用全站仪控向，以施工放线时布置的中心桩为准进行监测，发现位移，要采取适当措施调整过来。每次纠偏角度不宜过大，可根据管径、顶进长度和土质情况来确定，一般可在5′～20′之间选择。另外要严格控制纠偏油泵的压力，不使油泵压力升得过快，纠偏结束后要锁紧螺旋定位器。

j．钢管顶进完成后的轴线偏差为200mm，管底偏差为±200mm。

k．纠偏调整措施：

——在顶管处加垫铁。

——在顶进管的前端挖空。

——在连接新管时调整管口。

——其他调整方法。

k．顶管部分的覆土要满足标书的要求，顶管完成后，对轴线偏离、高程等指标进行测量，合格后按设计要求分层夯实回填，并绘制出竣工图。

(5)安全措施：

a．施工人员必须经安全教育，按要求穿戴劳动保护用品，遵守操作规程。

b．根据公路等级的相应要求，在穿越点两侧分设警示标志、减速标志、施工标志、安全通过标志和夜间照明装置。穿越施工时设专人指挥过往车辆通过，避免交通堵塞。

c．穿越完成后，如不能及时与主管线相连，要加设盲板、作好防水，以免泥水或其他异物进入。

4．大开挖穿越公路

(1)施工流程图见图7：

图7施工流程图

(2)测量放线：

a．根据设计控制桩，用经纬仪打出穿越管线的中心桩，并撒上白灰线。

b．放出临时便道的起点、终点及边界线。

c．定出穿越点的限速、转向标志的位置，定出施工警戒线的位置。

(3)便道修筑及场地平整：

a．临时便道的修筑要满足公路管理部门的要求，便道一般宽6m，高度视现场实际地形而定。使用推土机采用推高填低的方法来完成。如有必要可在便道表层铺垫碎石200～300mm。

b．施工预制场地一般选择在较平坦的一侧。

(4)穿越管段的预制：

a．管段的组对、焊接、补口、补伤及水压试验均要符合设计及规范要求。

b．施工平面布置示意图如图8。

图8施工平面布置示意图

(5)管沟开挖：

a．管沟开挖前采用井点降水法进行降水处理。

b．采用单斗挖掘机开挖管沟，并严格按照图纸要求进行施工。

(6)管线下沟：

火花检漏合格后，用吊车将管段放入管沟。用水准仪测出穿越管段的管顶标高，并保证管底与沟底充分接触。

(7)回填及地貌恢复：

a．细土回填至管顶300mm后，再用原状土分层回填、压实，并按公路管理部门要求恢复路面及公路路边沟。

b．穿越施工结束后，清理现场的各种材料、杂物及生活垃圾，并运离施工现场，拆除临时便道。管道一公司中标的西气东输25标段70公里管道，位于江苏省镇江和常州两市。途经149个鱼塘、55条河流。要想完成25标段焊接任务，必须搭建204座施工便桥，这是管道一公司建设史上从未有过的。

一公司机械处组成4个踏勘小分队，被称为“水网舟桥部队”。为了获取第一手详细真实的数据，“舟桥部队”的指战员们趟河流、过水渠、越沼泽、下鱼塘，几十次身陷淤泥，几百次水没膝盖，每一条（个）沟塘河渠的大小、水文、地质以及气候对它们的影响等等都一一记载下来，将修路架桥可能遇到的难点做上重要标记。

管道一公司购置了大量大型施工机具，最重的吊车起重量为70吨。如何使这些大型设备顺利通过水网地域中的施工作业带并正常施工作业？如何保证钢管和焊接器材运输到位？如何保证防腐喷砂无损检测设备顺利通过各种施工便桥？如何保证大型设备在施工便桥上往返150次？（预计施工期间各种设备必须往返150次）管道一公司的工程技术人员吃不好饭，睡不好觉，他们反复调研，反复论证。既要确保70吨以上重型设备能够安全通过，又能降低成本，还要符合HSE管理。他们终于确定了被称之为“桩阵混泥土承重桥”的施工方案。

采用“桩阵混泥土承重桥”的办法，筑桥时，机械工程处的工人先用挖掘机抓斗试出水深，每隔20厘米往水里打一根直径10厘米、长8米的木桩，河面上方留出1至2米，打成一排12米长。再隔一米打成一排，用铁丝将一根根木桩横绑在水面处的竖木桩上，使木桩形成一个个一米见方的方格。然后把装土的草袋子扔进水中，压实。接近水面处，用土搅拌稻草垫在上面，再用10米长6米宽的竹排铺上，上面用土拌草垫上，最上面再铺一层竹排。如果仍然非常泥泞，上面还要铺上钻杆排。这样一条耐压的施工便桥就形成了。宽12米的作业带，每延长一米需要用95根木桩，960多条草袋子，36条竹排。修筑施工便桥还要保证桥下水流畅通，他们用200号槽钢做成桥板，横架在两个桥墩上，架出空间留出水道，水流畅通，不误漕运。

为了充分利用旱季施工的有效时间，加快施工进度，管道一公司又租用50个舟桥、40个钻杆排，自制50多块钢板桥，实现木杆、竹排、钢板桥三层铺设。或用钢板桩打入水中，实现无土围堰，或在沼泽地里使用他们自制的爬犁桥。

25标段的204条（个）沟渠河塘横亘在管道一公司建设者面前，成了施工的拦路虎。但有智有谋的管道一公司机械工程处的勇士们，能伏虎能降龙，已经搭建起了140座便桥，运管、布管、组对、焊接、补口、下沟长驱直入，钢铁巨龙正在江南水乡向前延伸。兰成渝、西气东输管道的水田水网施工已经成为过去，但这些特殊地段管道施工实践在我国管道建设史上是罕见的，而且在今后的管道施工中，如忠武线等还要遇到大范围的水田水网段管道施工，回顾过去，可以为今后的管道施工提供借鉴。现以管道二公司成渝段水田水网管道施工为例：

施工的准备

人员设备的准备。水田地段宜以小分队的形式为基础，力求达到少、精、强，每个小分队主要由管工、电焊工、起重工为主，配合辅助人员组成，一般为１５人左右。由于水田承载力较差，水田地段的特殊地质条件限制了以往机械化施工设备的发挥，吊管机、推土机等大型施工机具难以进入。水田水网地段的施工设备应以单斗挖掘机配合履带式焊接设备或移动式一体电焊机为主。

施工营地的选择。施工营地由两部分组成：一是选择一个较大的中转营地，要求具有交通便利、通讯方便、有存储功能、社会依托较好的民房或招待所；二是靠近施工现场的小型临时营地，要求具有吃、住能力，能停放施工机组的客货车，主要以租用当地的民房或搭建临时帐篷为主，随着施工的进展可选择不同的临时施工营地。

现场的踏勘

地形踏勘。进行详细的现场踏勘和准确的地形、地貌测量是施工的先决条件