【摘要】長(zhǎng)輸管道在山區(qū)陡坡施工難度大，工期長(zhǎng)，不確定因素較多，采用懸索和輕軌牽引法，省去了許多重型設(shè)備，降低了施工風(fēng)險(xiǎn)，提高了工效。
　　【主題詞】山區(qū)陡坡、管道、施工、懸索、輕軌牽引
　　1.引言
　　管道運(yùn)輸是能源輸送的主要手段。隨著國(guó)名經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，能源需求的日益增長(zhǎng)，長(zhǎng)輸管道鋪設(shè)量與日俱增，如西氣東輸一線、西氣東輸二線、中亞天然氣管道、蘭城中貴管道鋪設(shè)等等。管道經(jīng)過(guò)地方地勢(shì)復(fù)雜，環(huán)境惡劣，尤其是山區(qū)區(qū)域，在長(zhǎng)距離陡坡地段進(jìn)行管道鋪設(shè)困難重重，危險(xiǎn)巨大，是我們重點(diǎn)研究、關(guān)注的地方。
　　2.山區(qū)長(zhǎng)距離陡坡管道施工的難點(diǎn)
　　山區(qū)自然環(huán)境惡劣，氣象變化無(wú)常，可能面對(duì)地震、滑坡、濃霧、暴雨及泥石流等危害。其次，陡坡地段有高落差，坡角大，作業(yè)帶受限等特點(diǎn)，這就導(dǎo)致施工作業(yè)便道修筑難度大，運(yùn)布管、設(shè)備停放困難，進(jìn)而可能出現(xiàn)滾管、設(shè)備滑坡、人員墜落等的風(fēng)險(xiǎn)。因而選擇一種安全、可靠、高效的施工方法是關(guān)鍵所在。
　　根據(jù)多年施工經(jīng)驗(yàn)，經(jīng)實(shí)踐檢驗(yàn)，現(xiàn)就下面成功的陡坡管道施工方法做一介紹。
　　3．施工方法
　　3.1方法選擇
　　長(zhǎng)距離陡坡管道施工可能遇到坡度大（坡度大于30°）區(qū)段，為降低上述風(fēng)險(xiǎn)，宜采用懸索施工法，而對(duì)于坡度相對(duì)較緩（小于30°）區(qū)段，宜采用輕軌牽引法施工。
　　3.2方法總述
　　在長(zhǎng)距離陡坡管道施工中，當(dāng)采取了懸索施工法時(shí)，我們可以在坡頂、坡底分別架設(shè)桅桿、索道，索道上安裝運(yùn)送滑車組和升降滑車組，卷?yè)P(yáng)機(jī)作為動(dòng)力將管材、焊機(jī)運(yùn)送至施工作業(yè)帶，其他材料、小型設(shè)備均可利用索道系統(tǒng)進(jìn)行運(yùn)輸；在坡段較緩區(qū)段，選擇輕軌牽引進(jìn)行管材運(yùn)輸、布管。整個(gè)坡道都采用四步搭的方式進(jìn)行管道組對(duì)焊接。陡坡地段懸索、輕軌施工布置示意圖如下。
　　
　　
　　3.3技術(shù)措施
　　長(zhǎng)距離陡坡施工一般分為以下幾個(gè)工序：測(cè)量放線→作業(yè)帶清理→桅桿及纜索系統(tǒng)安裝→輕軌安裝→管溝開挖→管材及施工設(shè)備運(yùn)輸→管道安裝→水工保護(hù)→回填及地貌恢復(fù)→余土（石）外運(yùn)→輕軌拆除→索道拆除。
　　3.3.1測(cè)量放線
　　根據(jù)坐標(biāo)確定轉(zhuǎn)角樁點(diǎn)進(jìn)行放線。山體有茂密的森林和植被，利用基站式GPS進(jìn)行樁點(diǎn)定位，按中心線位置和作業(yè)帶寬度進(jìn)行放線，滿足懸索作業(yè)要求。
　　3.3.2作業(yè)帶清理
　　采用人工砍伐樹木植被，并運(yùn)到山腳或山頂，清理作業(yè)帶內(nèi)雜物。修筑寬1.5m的可通行人的臨時(shí)道路，用于向山坡運(yùn)輸桅桿及安裝材料。
　　3.3.3桅桿及纜索系統(tǒng)安裝
　　根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)地形特點(diǎn)及管線走向、高程，確定索道、支撐桅桿及地錨的位置。然后用經(jīng)緯儀測(cè)定支撐桅桿站立點(diǎn)、地錨設(shè)置點(diǎn)，使支撐桅桿及主地錨的中心在一條軸線上。
　　桅桿采用輕質(zhì)鋼結(jié)構(gòu)組裝件，人工單件搬運(yùn)到桅桿安裝位置進(jìn)行組裝。支撐桅桿安裝采用搬立法安裝。
　　索道架設(shè)：安裝、固定主索，主索上安裝滑動(dòng)小車，小車通過(guò)鋼絲繩、滑輪組與卷?yè)P(yáng)機(jī)相連。施工時(shí)先用人工架設(shè)一根輔助鋼絲繩，再利用此施工主索的牽引，進(jìn)行索道架設(shè)，索道架設(shè)完并調(diào)整好主索的初始垂度后，分別將主索在兩側(cè)主地錨坑和桅桿上鎖固。
　　索道設(shè)計(jì)：
　　1）吊裝荷載：
　　跨距:L（根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況選定） 
　　施工走線自重一般為：G1=3.6kg/m*L;
　　吊物（防腐管或其他設(shè)備）的最大重量：G2（已知）
　　吊索具重量：G3（已知）
　　2）索道垂度：索道垂度按照索道跨度確定，一般取跨度的1/15~1/20。
　　3）桅桿主肢采用無(wú)縫鋼管，一般可選用Φ273mm*10mm規(guī)格。桅桿高度一般選擇為15m左右。
　　4）桅桿采用20號(hào)無(wú)縫鋼管制作，對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度校核時(shí)，通常校核其壓彎穩(wěn)定性，桅桿中部所受抗彎壓力為：
　　σ=N+G4/ΦF+M/W
　　N---桅桿所受正壓力；
　　G4---桅桿中部以上重量；
　　Φ---折減系數(shù)；
　　F---桅桿橫截面積；
　　M---桅桿中部所受彎矩；
　　W---桅桿抗彎模量；
　　σ---桅桿所受抗彎的應(yīng)力；
　　通過(guò)計(jì)算出的桅桿中部所受抗彎壓力來(lái)選擇桅桿。[σ]﹥1.5σ
　　[σ]是桅桿許用應(yīng)力
　　5）主地錨設(shè)計(jì)噸位為40t，副地錨設(shè)計(jì)噸位為20t。
　　3.3.4管溝開挖
　　考慮到斜坡段坡度較大，管溝開挖采用設(shè)備與人工相結(jié)合的方式進(jìn)行管溝開挖。如果坡段含石方層，那么石方層使用液壓鎬進(jìn)行石方破碎。
　　管溝開挖土方堆砌于管溝兩側(cè)，為防止土方側(cè)滑，局部應(yīng)砌筑擋土墻。坡度大、管溝兩側(cè)沒有足夠空間堆砌的地段，利用懸索將多余土石方運(yùn)至平緩地段空地。
　　3.3.5輕軌安裝
　　1）錨固坑開挖和錨固澆注
　　按測(cè)定的位置設(shè)置卷?yè)P(yáng)機(jī)錨固坑，開挖后，澆注錨固坑。
　　2）軌道鋪設(shè)
　　管溝開挖驗(yàn)收合格后，在未架設(shè)懸索的較緩地段管溝內(nèi)鋪設(shè)輕軌，輕軌采用方木與鋼軌組裝而成。軌道的安裝過(guò)程中要保證軌道的安裝質(zhì)量，不得出現(xiàn)懸空、管道彎曲現(xiàn)象。輕軌應(yīng)牢固的固定在溝底，雙軌標(biāo)高應(yīng)相同，間距一致。
　　3）安裝卷?yè)P(yáng)機(jī)、牽引系統(tǒng)和滑輪
　　在輕軌兩端安裝卷?yè)P(yáng)機(jī)，安裝配套、牽引系統(tǒng)和滑輪，供平緩地段水平牽引管材。
　　3.3.6管材及施工設(shè)備懸索運(yùn)輸
　　管材及施工設(shè)備采用懸索吊運(yùn)輸。如下圖。
　　
　　
　　3.3.7管道安裝
　　管材、彎頭和一體焊機(jī)用懸索吊車吊至安裝點(diǎn)后，在溝內(nèi)進(jìn)行組對(duì)和焊接、無(wú)損檢測(cè)、補(bǔ)口等工作。焊接位置坡度大于20°的，應(yīng)修整出施工操作平臺(tái)，確保施工作業(yè)的安全。
　　
　　
　　3.3.8水工保護(hù)
　　管線就位后，按設(shè)計(jì)要求砌筑管溝內(nèi)截水墻。由于坡度較大，截水墻施工宜自下向上進(jìn)行，砌筑好一道截水墻后，回填一段管溝，以利于下一截水墻的穩(wěn)定，方便施工。
　　3.3.9回填及地貌恢復(fù)
　　細(xì)土回填采用懸索吊斗從山坡下堆土場(chǎng)吊運(yùn)至管溝上方，如下圖。
　　
　　
　　原狀土石回填在細(xì)土回填完成后，懸索地段采用懸索進(jìn)行回填，鋪設(shè)軌道段采用挖掘機(jī)進(jìn)行回填。
　　回填完成后，多余的土石方用懸索吊斗從坡上吊至山頂或山下堆土場(chǎng)運(yùn)走。
　　3.3.10輕軌及索道拆除
　　輕軌在主管道安裝完成后陸續(xù)拆除輕軌，采用懸索將輕軌材料運(yùn)輸出作業(yè)帶；懸索在本段施工任務(wù)全部完成后，由專業(yè)人員進(jìn)行拆除，拆分成單件后由人工運(yùn)輸出作業(yè)帶。
　　3.4HSE保證措施
　　環(huán)境保護(hù)方面，清理作業(yè)帶期間，作業(yè)帶的寬度限制在15m之內(nèi)，以減小對(duì)環(huán)境的破壞。在森林地區(qū)，采用人工清理作業(yè)帶的方法。加強(qiáng)動(dòng)、植物的保護(hù)，防止水土流失，不得污染水源。在植被茂盛的地區(qū)，還需加強(qiáng)森林防火措施。
　　施工安全方面，必須有持特種資質(zhì)的人員安裝、調(diào)試、操作卷?yè)P(yáng)機(jī)和懸索系統(tǒng)。在坡度較大的地段，應(yīng)設(shè)置擋石墻，防止陡坡段的土石方滑落，危及下方施工人員及周圍群眾的安全。沿管道設(shè)置安全防護(hù)網(wǎng)，防止碎石滾落傷害施工人員和設(shè)備，工作區(qū)域要設(shè)置柵欄和標(biāo)志。溝下作業(yè)時(shí)，應(yīng)設(shè)置防護(hù)箱，其次需有專人負(fù)責(zé)警戒，發(fā)現(xiàn)石塊下落或倒塌等險(xiǎn)情，應(yīng)立刻提醒施工人員轉(zhuǎn)移或躲避。雨季期間，在橫坡段挖排水渠，以確保洪水的排放并保護(hù)施工設(shè)備、管溝、以及管溝中的管線。
　　做好地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警，積極獲取相關(guān)預(yù)報(bào)信息，重點(diǎn)防地震，防上山體滑坡，防泥石流，防暴風(fēng)雪等。
　　4.結(jié)束語(yǔ)
　　在長(zhǎng)距離陡坡采用懸索和輕軌牽引的施工方法，具有安全，可靠，高效的特點(diǎn)。減少了吊管機(jī)、焊接車等重型設(shè)備在危險(xiǎn)地段的使用所帶來(lái)翻車、滑坡的危險(xiǎn)，也降低了人員在復(fù)雜地勢(shì)中下誤操作的風(fēng)險(xiǎn)。這個(gè)方法的成功率高，實(shí)踐性強(qiáng)，是我們管道施工中較好的施工工法。
　　
　　引用文獻(xiàn)：
　　《長(zhǎng)輸管道施工技術(shù)》茹慧靈2007石油工業(yè)出版社