摘要：随着我国能源运输领域的不断发展，对石油天然气的运输要求也在不断地提高，本文将分析油气长输管道顶管工艺的施工技术方法，并介绍油气长输管道顶管工艺在施工中在竖井设置、千斤顶安装、顶进施工工艺、主管道穿越部分的应用，最后总结油气长输管道顶管工艺施工中的注意事项，以供研究参考。

关键词：油气长输;管道;顶管工艺;施工技术

前言：2020年中国新建油气管道达5081千米，总里程达14.4万千米，“全国一张网”建设进入了新的阶段，天然气的需求将长期保持增长态势，因此油气管网的建设将迎来一个重要的历史机遇期，工程建设任务繁重。穿越工程在管线敷设工程中属于控制性穿越工程，制约着线路的选择与施工的进度，所以油气长输管道顶管工艺的运用牵涉颇多、至关重要。

1 油气长输管道顶管工艺的施工技术方法

长输管道顶管工艺是一种非开挖穿越方式，一般分为沉井制作、套管顶进和管道安装几个步骤。通过工程地点的土质、地形等选择顶管方法，一般分为手掘式顶管和机械顶管。手掘式顶管是通过人工开洞的方式，然后架设千斤顶，按照顶管方法进行作业。而机械顶管的造价略高，但是有着顶管速度快，安全性高的优点。机械顶管是继盾构施工之后发展出来的一种地下管道铺设施工方法，原理与盾构法相似，即通过顶进系统为混凝土管道提供推进动力，把工具管或者掘进机从工作井穿过土层一直推到接收井，然后通过对掘进速度和排渣的控制，让同地层的压力动态平衡的一种施工方法。长距离的顶管施工还会配备先进的方向控制系统，保证隧道能够按照设计的线路施工。在施工完成后，会采用注混凝土砂浆的方式将砼管与周围很好的固定在一起，提高抗震的能力。机械顶管的常见方式有泥水平衡顶管和土压平衡顶管。泥水平衡顶管是利用水力或者机械臂来切削泥土，运用水力来运输工程中产生的废土，并且利用泥水的压力来平衡地下水与土地挤压的顶管施工方式。涂鸦平衡顶管是利用控制施工过程中的排土量来动态平衡掘进面的压力的一种施工方式。一般在黏性土地较为松散容易产生塌陷的时候，采用土压平衡顶管。在沙粉土层中要控制地面的塌陷，就会采用泥水平衡顶管法，在遇到卵石较多，地下裂痕复杂、以及含有地下水的岩石层顶进时，应该采用泥水平衡法，并且要及时更换刀具，保证能将大块岩石破碎掉。

2 油气长输管道顶管工艺在施工中的应用

2.1 施工监测

在正式施工以前，需要对施工范围内的地质结构信息进行调查分析，如果地质相关资料不够完备，那么就要使用深坑探明的方式来明确地层的分布，并且明确的标记出地下光缆、电缆、障碍物等，在顶管侧应该选取相应的管线，对施工的场地进行平整处理，保证施工现场的宽度大于16米。并且在施工现场与公路间修建临时的施工通道，保证材料的运输和人员的流动。在放线的过程中要确定好接收坑以及操作坑的位置，按照设计布好开挖线。还要注意留存在公路旁设置的标志桩，以便后续进行测量该桩，检测操作坑的具体深度与实际穿越的准确性。

2.2 竖井设置

竖井一般采用沉井设计的较多，形状基本都是圆形。顶管隧道的内径比较小，在管道安装时应该采用回拖法。等顶管隧道内的附属设置安装完毕之后，根据施工地的情况进行注浆、注水封闭，也可选择填充细土、泡沫混凝土的等材料，保证施工结构的稳定，而竖井一般填充细土即可，在施工的过程中，一定要严格的监视地质情况的稳定性，一旦出现地质开裂，坍塌等情况，要及时的按照应急安全预案进行处理，保证施工的进行[1]。

2.3 千斤顶安装

将千斤顶固定在支架上，并且要保证管线中心垂直对称，并且要检查管道中心的垂直线与相应的轴线保持一致，在安装和使用油泵的过程之中，应该注意使用规范与使用标准。在顶管开始进行的时候，使用的油泵都应该有效地与千斤顶相匹配，并且要设置一部分的油泵，在油泵安装好之后，就开始试运行，控制好速度让油泵到达接触位置以后，才可以开始正常的运转，在整个顶进的过程之中，如果出现油压急速上升的情况，要立马停止油泵的运行，并且细致地排查其中出现的问题，在处理完问题之后才可以继续顶进，当千斤顶活塞退出的时候，要严格把控速度不能过快，将油压稳定在合适的大小。

2.4 顶进施工工艺

入洞阶段结束后，即可进行正常的顶进施工。

掘进机被主顶油缸向前推进，电动机提供能量，转动切削刀盘，通过切削刀盘进入土层，掘进的泥土、粉沙在转动的切削刀盘内被粉碎，然后进入泥水舱，最后通过泥浆系统的排泥管由排泥泵输送至地面上。在挖掘过程中，采用土压平衡装置来维持水土平衡，始终处于主动与被动土压之间，达到消除地面沉降和隆起的效果。掘进机完全进入土层后，液压千斤顶往回收，吊一节混凝土套管，用千斤顶把它推到掘进机尾套处，如此反复，直到所有混凝土套管完全顶入土层，达到设计长度。

掘进的过程中，采用激光导向控制系统，位于工作后方的激光经纬仪发出激光束，调整好所需的标高和方向位置后，对准掘进机的定位光靶上激光靶的影像被捕捉到机内摄像机的影像内，并输送到挖掘系统的电脑显示屏内。操作者可以根据需要开启位于掘进机内置式油缸进行伸缩，为达到纠偏的目的，调整切削部分头部上下左右高度。

2.5 主管道穿越

主管道穿越部分检测合格后，应该根据穿越主管道的实际长度来进行穿越通道的挖设，将其与操作坑相连接，并且为了后续穿越、连接工作的展开，应该套管底部的标高应该高于管沟标低。在安装的过程中，应该将托管头焊接在主管道的前端，并且安装卷场机。清理穿越管道前套管之中的杂物，并且结合设计要求，在管道穿越前安装塑料滑块。吊装主管使用起重机将其安装在沟底，用钢丝带动主管穿越，拖到主管线的指定位置，断开拖管头。在穿越主线的过程中，需要缓慢地拖入到预定的套筒之中，切断拖头。利用摇表来检查主管的绝缘电阻，检查合格后，在管线位置安装胶皮来进行封堵，再利用水泥砂浆封堵住关口，外表面用混凝土进行抹面。

3 油气长输管道顶管工艺施工中的注意事项

3.1 技术把控

要严格核对会审施工图纸与现场一致，对于主管道的施工焊接、防腐等相关检测都要严格进行，保证其符合技术规定，不影响整体的施工质量，面对不利的施工条件要及时调整施工策略，不影响施工进度。合理地选择工作坑的位置，每个工程的差异都非常巨大，对于主管道除了补伤以外，还要进行补口以及收缩的施工。在管线的穿越过程中，要注意管道的固定，保护管道上的防腐层不受到损害。严格检查进入现场的设备，在施工前进行试运转，保证机械不会在施工中出现机械故障，无损焊接的部分要满足钢制管道的无损检测标准[2]。

3.2安全与环境保护

在施工时，除了施工规定，也应该遵守环境保护和施工安全的要求。要建立起环境保护措施，制定相应的管理办法，设立相应的监督管理人员。明确施工现场用电规则，确保现场的电缆连接符合规定，确保用电安全。

加强周边环境的保护工作，对施工产生的垃圾适当处理，把保护环境放入施工原则之中。要求现场施工人员必须持证上岗，在施工现场架设围栏等安全警戒，做到安全文明施工。

结论：随着我国工业的不断进步，对能源的需求也不断增加，油气长输管道顶管工艺在能源运输上发挥着重要的作用。分析适合油气长输挂管道的技术要求，选择合适的技术匹配，为其提供合理的施工方式，不断地提高施工设计的标准，促进我国能源运输领域的不断进步。

参考文献

[1]李鹏.定向钻穿越配套顶管技术在长输管道工程中的应用[J].中国设备工程，2020（17）：177-178.

[2]叶隆长.油气长输管道顶管穿越施工技术[J].建材世界，2020，41（06）：69-72.