天然气输气管道穿越河流设计方案比选Word下载.docx
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1.0m层为素填土,6.2m层为粉质黏土,7.9m层为砾砂,8.1m层为粉质黏土。
目前我国天然气管道穿越河流的方式通常有定向钻、大开挖、顶管、沉管等。
南沙河汛期流量不大,但河道较深,两岸的绿化带较宽。
根据现场的施工条件,管道的穿越方式可采用定向钻穿越或大开挖穿越。
在设计前,就管道穿越方式,设计人员、建设单位负责人及施工人员多次选线和踏勘,对两种穿越方式进行技术经济比较后,最终确定采用定向钻穿越南沙河。
2
大开挖穿越设计
2.1
大开挖穿越主要技术要点
根据本工程施工难度和现场实际情况,选择开挖深度,确定最佳开挖线路,大开挖穿越设计线路见图1。
本文图中的尺寸单位均为m。
场地要求
开挖总长度为170m,其中河堤内为70m,河堤外两侧各为50m。
河堤内开挖沟槽上口宽为6.0m,底宽为1.5m,深为6.0m。
河堤外开挖沟槽上口宽为3.0m,底宽为1.5m,深为3.0m。
河堤内征地宽度为30m,河堤外征地宽度为20m。
需要征地4100m2,
弯管半径
根据国家规范,考虑将来通球需要,管道弯管半径取管道外径的6倍,即1.64m。
3)穿越深度
根据本工程地质勘察报告,大开挖穿越确定在粉质黏土层,河堤内河滩开挖深度为6.0m,河底开挖深度为3.0m。
根据国家规范,考虑将来通球需要,管道弯管半径取管道外径的6倍,即1.64m
穿越深度
4)防腐
防腐采用挤压聚乙烯三层结构加强级外防腐层,管道下管前进行电火花检漏,全面检查防腐层。
根据本工程地质勘察报告,大开挖穿越确定在粉质黏土层,河堤内河滩开挖深度为6.0m,河底开挖深度为3.0m
5)探伤
所有焊缝进行100%的X射线探伤检测。
防腐
6)水工保护
防腐采用挤压聚乙烯三层结构加强级外防腐层,管道下管前进行电火花检漏,全面检查防腐层
大开挖施工破坏了河流原有地质结构和地表植被,必须采取有效防护措施进行恢复与保护。
大开挖水工保护设计见图2
探伤
所有焊缝进行100%的X射线探伤检测
开挖总长度为170m,其中河堤内为70m,河堤外两侧各为50m。
需要征地4100m2,作为施工作业带和进出场路面。
水工保护
2)弯管半径
大开挖施工破坏了河流原有地质结构和地表植被,必须采取有效防护措施进行恢复与保护。
稳管压块:
为防止水下穿越管段发生漂浮和位移,河堤内穿越管道设稳管压块,间距为3m,共24块
为防止水下穿越管段发生漂浮和位移,河堤内穿越管道设稳管压块,间距为3m,共24块。
护底护岸:
为防止河水冲刷,管道上方2.0m设置浆砌石护底,施工破坏的河堤须作浆砌石护岸保护。
护底与护岸相接,宽为15m,长为70m
b.护底护岸:
护底与护岸相接,宽为15m,长为70m。
植被恢复:
河堤内河漫滩上管道两侧各7.5m范围内恢复草皮,7.5m以外按原样种植杨树。
河堤外管道两侧各3.0m范围内恢复草皮,3.0m
c.植被恢复:
以外按原样种植杨树
工期
大开挖穿越工期为20个日历天
主要工程量
1)场地要求
大开挖主要工程量见表1
2.3
工程造价
2.3工程造价
工程费
根据现行国家定额和当地的市场价格,对大开挖施工图设计做出大开挖施工预算,具体见表2
征地补偿和树木赔偿
大开挖比定向钻穿越要多征地4100m2,补偿费为9225元,由于河堤外50m范围内全是杨树林,共约400棵杨树,大开挖需要树木赔偿,赔偿费为26000元。
征地补偿费和树木赔偿费共计35225元
工程总造价
由于大开挖设计和定向钻设计所用的管材相同,总造价中不比较管材费。
工程总造价为工程费、征地补偿费、树木赔偿费之和,共计118826元
定向钻穿越设计
根据本工程施工难度,拟定采用RD386水平导向钻机、RD4000导向系统、泥浆配制系统、泥浆回收系统。
根据地质条件选择最佳穿越层位,综合考虑入土角、出土角、曲率半径等因素,确定最佳导向轨迹
根据现场的实际情况,定向钻穿越设计线路见图3
定向钻穿越主要技术要点
设计穿越入土点位于南沙河北岸,距河堤50m(树林之外),需征用30mX30m的钻机场地,借用农田作为施工作业带和进出场路面。
出土点位于南沙河南岸,距河堤50m(树林之外),出土端需征用30mX20m的钻机作业场地和310mX10m的管道焊接作业场地。
出土端、入土端根据需要各挖1个底部长为5m、宽为2m、深为2.5m、池壁坡比为1+0.67的泥浆回收池
入土角
出土角一般控制在9~12,本次设计入土角确定为9
出土角
出土角一般控制在4~8,本次设计出土角确定为6
曲率半径
根据国家规范,定向钻穿越的最小曲率半径取管道外径的1500倍,即410m
穿越长度
从入土点到出土点管道水平穿越长度为170m
定向钻宜穿越的地质条件为黏土、亚黏土、粉砂、中砂层。
根据本工程地质情况及规范要求,定向钻穿越宜在河床下粉质黏土层,确定管顶埋深为6.0m
防腐采用挤压聚乙烯三层结构加强级外防腐层,管道回拖前进行电火花检漏,全面检查防腐层
所有焊缝进行100%的X射线探伤检验
钻孔回拖
此次定向钻穿越初步定为250、300、450mm多级扩孔及清孔。
管道回拖时用450mm扩孔器回拖
此次定向钻穿越工期为8个日历天
定向钻工程量详见表3
根据当时施工平均价格,定向穿越价格为700元/m,则工程造价为119000元
技术经济比较
大开挖穿越优缺点
大开挖穿越南沙河主要优点是施工技术成熟,技术要求相对简单,运行维护工作量小,工程费用低。
大开挖穿越南沙河主要缺点是事故下管道不易检修,需开挖河道,破坏环境,树木赔偿费高,管道相对易受水流冲刷,工期较长,协调工作量大
定向钻穿越优缺点
定向钻穿越南沙河主要优点是工期较短,管道受水流冲刷的可能性相对较小,运行维护工作量小,不需开挖河道,有利于生态环境的保护,协调工作量小
定向钻穿越南沙河主要缺点是事故下管道不易检修,工程费用高,施工技术要求相对较高,地下资料不明时有触电和破坏邻近管线的危险,施工风险大
方案比较
通过上述分析,结合当地的实际情况,由于定向钻施工施工工期短,对环境的破坏小,无树木赔偿,虽然施工的工程费较高,综合造价与大开挖相差不大。
另外,针对定向钻施工要求的技术水平较高、风险大的特点,选择具有专业资质和丰富施工经验的定向钻施工单位进行施工,以保证施工质量,降低风险。
因此,最终本工程确定采用定向钻施工
结语
在天然气输气管道设计中,管道穿越河流是经常遇到的情况,这就要求设计者根据不同地区的实际条件,具体河流具体分析,采用安全、经济、实用的穿越方式,既要满足天然气管道的安全要求,又要保证河流的安全,并把工程对环境的影响降到最低
大开挖水工保护设计见图2。
定向钻穿越南沙河主要缺点是事故下管道不易检修,工程费用高,施工技术要求相对较高,地下资料不明时有触电和破坏邻近管线的危险,施工风险大。
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