【摘要】長輸管道在山區(qū)陡坡施工難度大，工期長，不確定因素較多，采用懸索和輕軌牽引法，省去了許多重型設備，降低了施工風險，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
　　管道運輸是能源輸送的主要手段。隨著國名經(jīng)濟的迅速發(fā)展，能源需求的日益增長，長輸管道鋪設量與日俱增，如西氣東輸一線、西氣東輸二線、中亞天然氣管道、蘭城中貴管道鋪設等等。管道經(jīng)過地方地勢復雜，環(huán)境惡劣，尤其是山區(qū)區(qū)域，在長距離陡坡地段進行管道鋪設困難重重，危險巨大，是我們重點研究、關注的地方。
　　2.山區(qū)長距離陡坡管道施工的難點
　　山區(qū)自然環(huán)境惡劣，氣象變化無常，可能面對地震、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，這就導致施工作業(yè)便道修筑難度大，運布管、設備停放困難，進而可能出現(xiàn)滾管、設備滑坡、人員墜落等的風險。因而選擇一種安全、可靠、高效的施工方法是關鍵所在。
　　根據(jù)多年施工經(jīng)驗，經(jīng)實踐檢驗，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，為降低上述風險，宜采用懸索施工法，而對于坡度相對較緩（小于30°）區(qū)段，宜采用輕軌牽引法施工。
　　3.2方法總述
　　在長距離陡坡管道施工中，當采取了懸索施工法時，我們可以在坡頂、坡底分別架設桅桿、索道，索道上安裝運送滑車組和升降滑車組，卷揚機作為動力將管材、焊機運送至施工作業(yè)帶，其他材料、小型設備均可利用索道系統(tǒng)進行運輸；在坡段較緩區(qū)段，選擇輕軌牽引進行管材運輸、布管。整個坡道都采用四步搭的方式進行管道組對焊接。陡坡地段懸索、輕軌施工布置示意圖如下。
　　
　　
　　3.3技術措施
　　長距離陡坡施工一般分為以下幾個工序：測量放線→作業(yè)帶清理→桅桿及纜索系統(tǒng)安裝→輕軌安裝→管溝開挖→管材及施工設備運輸→管道安裝→水工保護→回填及地貌恢復→余土（石）外運→輕軌拆除→索道拆除。
　　3.3.1測量放線
　　根據(jù)坐標確定轉角樁點進行放線。山體有茂密的森林和植被，利用基站式GPS進行樁點定位，按中心線位置和作業(yè)帶寬度進行放線，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，并運到山腳或山頂，清理作業(yè)帶內雜物。修筑寬1.5m的可通行人的臨時道路，用于向山坡運輸桅桿及安裝材料。
　　3.3.3桅桿及纜索系統(tǒng)安裝
　　根據(jù)現(xiàn)場地形特點及管線走向、高程，確定索道、支撐桅桿及地錨的位置。然后用經(jīng)緯儀測定支撐桅桿站立點、地錨設置點，使支撐桅桿及主地錨的中心在一條軸線上。
　　桅桿采用輕質鋼結構組裝件，人工單件搬運到桅桿安裝位置進行組裝。支撐桅桿安裝采用搬立法安裝。
　　索道架設：安裝、固定主索，主索上安裝滑動小車，小車通過鋼絲繩、滑輪組與卷揚機相連。施工時先用人工架設一根輔助鋼絲繩，再利用此施工主索的牽引，進行索道架設，索道架設完并調整好主索的初始垂度后，分別將主索在兩側主地錨坑和桅桿上鎖固。
　　索道設計：
　　1）吊裝荷載：
　　跨距:L（根據(jù)現(xiàn)場情況選定） 
　　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號無縫鋼管制作，對其進行強度校核時，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---桅桿所受抗彎的應力；
　　通過計算出的桅桿中部所受抗彎壓力來選擇桅桿。[σ]﹥1.5σ
　　[σ]是桅桿許用應力
　　5）主地錨設計噸位為40t，副地錨設計噸位為20t。
　　3.3.4管溝開挖
　　考慮到斜坡段坡度較大，管溝開挖采用設備與人工相結合的方式進行管溝開挖。如果坡段含石方層，那么石方層使用液壓鎬進行石方破碎。
　　管溝開挖土方堆砌于管溝兩側，為防止土方側滑，局部應砌筑擋土墻。坡度大、管溝兩側沒有足夠空間堆砌的地段，利用懸索將多余土石方運至平緩地段空地。
　　3.3.5輕軌安裝
　　1）錨固坑開挖和錨固澆注
　　按測定的位置設置卷揚機錨固坑，開挖后，澆注錨固坑。
　　2）軌道鋪設
　　管溝開挖驗收合格后，在未架設懸索的較緩地段管溝內鋪設輕軌，輕軌采用方木與鋼軌組裝而成。軌道的安裝過程中要保證軌道的安裝質量，不得出現(xiàn)懸空、管道彎曲現(xiàn)象。輕軌應牢固的固定在溝底，雙軌標高應相同，間距一致。
　　3）安裝卷揚機、牽引系統(tǒng)和滑輪
　　在輕軌兩端安裝卷揚機，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管材及施工設備懸索運輸
　　管材及施工設備采用懸索吊運輸。如下圖。
　　
　　
　　3.3.7管道安裝
　　管材、彎頭和一體焊機用懸索吊車吊至安裝點后，在溝內進行組對和焊接、無損檢測、補口等工作。焊接位置坡度大于20°的，應修整出施工操作平臺，確保施工作業(yè)的安全。
　　
　　
　　3.3.8水工保護
　　管線就位后，按設計要求砌筑管溝內截水墻。由于坡度較大，截水墻施工宜自下向上進行，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
　　細土回填采用懸索吊斗從山坡下堆土場吊運至管溝上方，如下圖。
　　
　　
　　原狀土石回填在細土回填完成后，懸索地段采用懸索進行回填，鋪設軌道段采用挖掘機進行回填。
　　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運走。
　　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輸出作業(yè)帶；懸索在本段施工任務全部完成后，由專業(yè)人員進行拆除，拆分成單件后由人工運輸出作業(yè)帶。
　　3.4HSE保證措施
　　環(huán)境保護方面，清理作業(yè)帶期間，作業(yè)帶的寬度限制在15m之內，以減小對環(huán)境的破壞。在森林地區(qū)，采用人工清理作業(yè)帶的方法。加強動、植物的保護，防止水土流失，不得污染水源。在植被茂盛的地區(qū)，還需加強森林防火措施。
　　施工安全方面，必須有持特種資質的人員安裝、調試、操作卷揚機和懸索系統(tǒng)。在坡度較大的地段，應設置擋石墻，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。沿管道設置安全防護網(wǎng)，防止碎石滾落傷害施工人員和設備，工作區(qū)域要設置柵欄和標志。溝下作業(yè)時，應設置防護箱，其次需有專人負責警戒，發(fā)現(xiàn)石塊下落或倒塌等險情，應立刻提醒施工人員轉移或躲避。雨季期間，在橫坡段挖排水渠，以確保洪水的排放并保護施工設備、管溝、以及管溝中的管線。
　　做好地質災害預警，積極獲取相關預報信息，重點防地震，防上山體滑坡，防泥石流，防暴風雪等。
　　4.結束語
　　在長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。減少了吊管機、焊接車等重型設備在危險地段的使用所帶來翻車、滑坡的危險，也降低了人員在復雜地勢中下誤操作的風險。這個方法的成功率高，實踐性強，是我們管道施工中較好的施工工法。
　　
　　引用文獻：
　　《長輸管道施工技術》茹慧靈2007石油工業(yè)出版社