长输管道顶管穿越施工管理要点分析
谢玉祥
国家石油天然气管网集团有限公司华南分公司 广东江门
引言
顶管穿越施工是长输管道建设中的高风险作业,其管理核心在于“精准控制、动态优化”。施工前需结合物探与地质雷达扫描,精准识别障碍物;施工中需严格控制顶力、注浆压力及泥浆配比,防止地面沉降与管道变形。同时,采用智能导向系统实时监测顶进轨迹,结合 BIM+GIS 技术进行三维可视化管控,确保穿越精度。此外,强化施工人员安全培训与应急响应能力,构建全过程质量安全防线,保障工程顺利推进。
1 长输管道顶管穿越施工特点
长输管道顶管穿越施工是一种非开挖地下工程技术,具有环境适应性强、施工精度高、对地表干扰小等特点。首先,该技术适用于复杂地质条件(如软土、砂层、岩石等)及敏感区域(如河流、铁路、城市道路等),可有效减少地表开挖带来的交通中断和生态破坏。其次,顶管穿越依赖高精度导向系统,能够严格控制管道轴线偏差,确保对接准确,满足长距离穿越需求。此外,施工过程中需动态调整顶力、注浆参数和泥浆配比,以平衡地层压力,防止地面沉降或管道变形。同时,该技术对设备可靠性、监测实时性及应急预案要求极高,需结合BIM、物联网等技术实现智能化管控,确保施工安全与质量。
2 长输管道顶管穿越施工管理现状
2.1 地质勘察精度不足
当前顶管穿越工程前期地质勘察普遍存在数据采集不全面、分析不深入的问题。勘察单位往往采用传统钻探取样方法,对复杂地层结构的探测精度有限,难以准确识别地下障碍物和特殊地质构造。勘察报告与实际施工地质条件存在偏差的情况时有发生,导致施工方案与实际情况脱节。部分项目为节省成本压缩勘察周期,采用历史地质资料代替现场勘察,进一步降低了地质数据的可靠性。这种勘察精度不足的状况直接增加了施工过程的不确定性和风险。
2.2 施工过程监控薄弱
多数顶管穿越项目缺乏系统化的全过程监控体系,关键施工参数记录不完整。导向轨迹监测主要依赖人工测量,存在数据滞后和误差较大的问题。泥浆性能、回拖力等关键参数监测手段落后,难以及时发现异常情况。施工数据采集分散在各个作业环节,缺乏统一的信息管理平台进行整合分析。监控人员专业素质参差不齐,对异常数据的识别和处理能力不足。这种监控薄弱的状态使施工质量风险难以及时发现和预警。
2.3 参建单位协同不畅
设计、施工、监理等参建单位之间信息共享机制不健全,沟通效率低下。设计方案往往未能充分考虑现场施工条件,而施工过程中的问题反馈也不够及时。监理单位对顶管穿越专业技术的掌握程度有限,难以实施有效的质量监督。建设单位对施工过程的介入深度不足,关键决策缺乏专业技术支持。各参建方责任界面划分不清晰,出现问题时容易相互推诿。这种协同不畅的状况导致管理效能低下,增加了工程质量和安全风险。
3 长输管道顶管穿越施工管理要点分析
3.1 强化地质勘察管理
地质勘察是顶管穿越施工的基础性工作,必须建立严格的地质勘察质量管理体系。重点把控勘察方案的科学性和针对性,采用综合物探与钻探相结合的方法,提高地质数据的准确性和完整性。勘察范围应覆盖穿越轴线及周边影响区域,重点关注不良地质条件和地下障碍物分布。勘察成果需经过多方会审确认,确保真实反映施工区域地质特征。同时建立勘察成果动态更新机制,在施工过程中根据实际情况进行补充勘察,为施工方案优化提供依据。勘察单位应配备专业技术人员和先进设备,确保勘察工作质量满足工程需求。
3.2 完善施工过程监控
建立覆盖导向钻进、扩孔、回拖等全过程的实时监控系统,对关键施工参数进行连续记录和分析。采用先进的导向测量技术,提高轨迹控制精度,确保穿越轴线符合设计要求。加强泥浆性能监测,根据地质条件变化及时调整泥浆配比。实施回拖力动态监控,预防管线损伤风险。建立异常情况快速响应机制,对监控数据超标情况立即采取处置措施。配备专业的监控人员和设备,定期校验监测仪器,保证数据采集的准确性和及时性。通过全过程监控为施工决策提供可靠依据。
3.3 优化施工组织设计
根据工程特点和地质条件,制定科学合理的施工组织方案。重点考虑设备选型与配置、施工工序衔接、应急预案等关键环节。合理规划作业场地布置,确保各功能区划分明确、物流畅通。细化施工技术方案,明确各工序的质量控制点和验收标准。充分考虑季节性因素影响,制定针对性的施工保障措施。建立多专业协同工作机制,确保设计、施工、检测等环节紧密配合。定期组织施工方案评审和优化,及时调整不合理的施工安排。通过精细化的施工组织设计提高施工效率和质量。
3.4 严格质量安全管理
建立健全质量安全责任体系,明确各参建单位的管理职责。实施全过程质量检查制度,重点把控管材验收、焊接质量、防腐补口等关键环节。加强施工现场安全管理,规范作业人员操作行为,落实安全防护措施。定期开展质量安全巡查,及时发现和消除隐患。建立质量问题追溯机制,对出现的质量缺陷分析原因并落实整改。加强施工人员培训教育,提高质量意识和专业技能。通过严格的质量安全管理,确保顶管穿越施工全过程受控,实现工程质量和安全目标。
3.5 加强技术创新应用
积极推动新技术、新工艺在顶管穿越施工中的创新应用,提升施工质量和效率。重点发展智能化导向系统,采用高精度惯性导航与电磁定位相结合的技术,实现三维轨迹的实时监控与自动纠偏。推广应用数字化施工管理平台,整合地质数据、施工参数和质量信息,构建全过程可视化管理系统。探索人工智能技术在施工风险预警中的应用,通过对历史数据的深度学习,建立施工异常智能识别模型。研发新型泥浆材料和处理技术,提高不同地质条件下的适应性。加强 BIM 技术在施工模拟和方案优化中的应用,实现施工过程的数字化预演。通过持续的技术创新,不断提升顶管穿越施工的技术水平和管理效能。
结束语
长输管道顶管穿越施工凭借其非开挖优势,在复杂环境与地质条件下展现出高效、精准、环保的特点。通过智能化监测与动态调控,有效降低施工风险,保障工程安全与质量。未来,随着数字化技术与先进装备的深度融合,顶管穿越技术将在长输管道建设中发挥更重要的作用,为能源输送提供更可靠的地下通道解决方案。
参考文献
[1] 付宏斌 . 油气长输管道顶管穿越施工技术分析 [J]. 全面腐蚀控制 ,2023,37(02):55-57.
[2] 丁天良 . 长输管道河流穿跨越方案分析 [J]. 全面腐蚀控制 ,2023,37(01):45-47.
[3] 吴晓锋 . 石油天然气管道隧道穿越施工技术探究 [J]. 新型工业化 ,2021,11(08):121-122.
[4] 王垒亭 . 长输管道工程复合型发送沟施工技术研究 [J]. 中国石油和化工标准与质量 ,2021,41(13):183-185.
[5] 于洪伟 . 长输管道的河流穿越设计和施工探析 [J]. 全面腐蚀控制 ,2021,35(02):42-43.