大口径长输管道地貌恢复的施工管理

2022-09-11

前言

西气东输一线、二线的顺利建成和投产, 开发了我国西部的资源, 加快了区域的经济发展。为最大化满足中 (东) 部和东 (南) 部清洁能源需求, 启动了西气东输三线管道工程。该工程主线管道外径Φ1219mm, 壁厚为18.4/19.1/22/26.4/27.5/33mm, 材质X80, 在国内口径最大、材质最高。

其中西段二标段主线路管道工程沿线途径新疆维吾尔自治区玛纳斯县、呼图壁县、昌吉州和乌鲁木齐市, 地貌主要为农田 (种子实验田、苗圃) 和戈壁滩。由于农田段的熟土层薄, 戈壁滩的地表植被少、环境脆弱, 地貌恢复工作尤为重要。若施工不有效控制, 易酿成严重后果。

一、地貌恢复不当的后果

1. 农田段

(1) 管沟塌方下沉

由于管沟回填过程中没有分层夯实, 当遇到农田灌溉和强降雨时, 水进入土壤中的孔隙, 把其中的空气驱赶出来, 土壤状态由原来的疏松状变成了密实状, 故出现管沟塌方现象。同时, 地表恢复的施工时未按照施工规范要求施工, 耕作土层未高出地表300mm[1], 当管沟上面存在积水就容易造成管沟上方的土体下沉。

(2) 作业带上无农作物生长

土壤中的氧气是植物生长、生物繁殖发育的必要条件, 作业带上施工大型设备 (挖掘机、吊管机、移动电站) 的往复碾压, 在一定程度上减少了其中的含氧量, 从而降低了农作物生存的可能性。另一方面, 金属粉药芯焊丝和药皮焊芯的焊条, 在高温极化状态下, 有毒物质以粉尘和蒸汽的形式进入土壤, 该有毒物质会抑制甚至杀死害土体中的微生物, 土壤肥力下降, 农作物无法生长。

2. 戈壁滩

(1) 土地荒漠化

作业带的任意拓宽, 弃渣的任意堆放等施工活动不同程度地损坏了地表土体结构, 破坏了地表植被, 引起了水土流失, 导致了土地荒漠化。

(2) 生物种类减少

施工设备运行和维护过程中的废液含有有害的无机物和有机物, 进入土壤后与其中生物体内的物质络合、螯合反应生成有毒、有害物质, 导致生物体畸变甚至死亡, 致使当地生物种类减少。

(3) 危害当地居民健康

戈壁滩生物种类较少, 富集有毒有害生物通过食物链 (食物链短:低矮灌木、食草动物、当地居民) 很容易进入体内, 当地居民对这些新来污染物抵抗能力差, 从而有害身心健康。

为了避免上述现象的发生, 必须把做好地貌恢复工作作为项目的一项重大任务, 在施工前、施工中、施工后各个工序中, 结合现场实际情况, 采取有效措施科学管理。

二、地貌恢复工作的有效措施

1. 施工前

(1) 组织相关人员进行沿线踏勘, 在其过程中用摄像机录制视频或用照相机拍摄照片等方法记录各个区域段的原始地貌和农耕道路, 为后续人员、设备进场道路做准备。

(2) 积极与各区段土地管理所结合, 明确管辖区内土体结构 (熟土层和卵石层厚度) , 有利于后续的管沟开挖和回填。

(3) 主动与当地农民交谈, 了解其生活主要经济来源和途径, 对土地的依赖程度, 酌情减少作业带的宽度。

(4) 加强思想宣传, 提高管理人员和施工人员的意识, 全员共同努力做好地貌恢复工作。

(5) 制定关于地貌恢复的奖罚制度, 对于执行到位的人员或团体给予一定的经济奖励并书面表扬, 反之就严厉批评并处罚。

2. 施工中

(1) 施工便道

无论是农田段还是戈壁滩, 施工便道尽量使用地勘中的机耕道路和伴行道路。即使新修道路, 在满足通车的条件下少占地、少破环地表植被。

(2) 焊接、无损检测、防腐工序施工

焊接、无损检测、防腐各工序施工过程中安排专职人员把每道焊口残留下来的砂轮片, 玻璃片, 焊丝、焊条头、药皮、防腐片头、剩余粘合剂捡起来并分类存放, 然后定期统一送到指定的部门进行回收。即有利于地貌恢复, 保护生态环境, 又取得到当地相关政府部门的认可。

(3) 管沟开挖

管沟开挖之前先对施工机组进行培训, 介绍地质状况和地下障碍物, 进行管沟开挖的技术交底, 在保证施工安全的条件下尽量不要拓宽作业带[2], 少破坏原始地貌和地下障碍物, 为农民下季耕作提供条件。同时管沟开挖时, 按设计图纸施工, 不应超挖超宽并且把熟土层和卵石层分开堆放, 为后序的地貌恢复创造有利条件。

(4) 管沟回填

对于农田段, 依据熟土层的情况, 因地制宜。当熟土层大于700mm时[2], 采用分层回填, 分层沉降的方法进行地貌恢复。挖机A以卵石层为原料, 用20mm×20mm格栅筛子筛选细土, 一直向前筛选细土。挖机B回填细土至管顶300mm, 一直向前回填, 并以桩号区间为单位, 回填一条土埂直至地表。然后与当地村民沟通, 用适当水灌溉管沟, 等管沟土沉降密实且表层呈分散状态时, 挖机C开始回填筛选渣土和卵石。接着再次与当地村民结合, 二次管沟浇水, 等沉降后挖机D开始熟土层回填至地表上200mm。鉴于上述措施, 有效避免了管沟塌方下沉, 保持了土壤的肥力, 有利于地表农作物的生长。

对于特殊的农田段, 地表耕作土层小于700mm, 农田灌溉后, 出现熟土流失严重, 卵石裸露的现象。针对该情况, 采用分层回填、表层土置换等措施进行地貌恢复。首先与农田段一样先细土和中间卵石回填, 其次把多余的卵石倒出农田, 购置熟土倒运至管沟上方并高出地表200mm。特此说明, 把多余的弃土、弃渣用于修筑道路, 便于村民通行。该述方法即可以树立企业形象, 取得当地政府和村民的信任, 有利于以后的地貌恢复合格证签字。

对于环境脆弱的戈壁滩, 采用分层回填、夯实、种草籽的方式进行地貌恢复。将20mm×20mm格栅筛选的细土回填、夯实, 然后回填大粒径的砾石, 紧接着回填小粒径的卵石, 平铺整个作业带并夯实, 最后喷水车洒水, 种草籽。这样起到了防风固沙、保护环境的作用。

3. 施工后

农田中的冲沟, 冲刷能力强, 采用石笼护坡和过水面进行水工保护, 为保持冲沟原始地貌和保护天然气管道提供了技术保障。

对于河流穿越, 虽然按照图纸要求进行了浆砌石护坡, 但水保设计长度不足。经与业主、运营单位和设计部门沟通, 增加浆砌石水保的长度, 与西二线、独乌原油等其它在役管道进行联合水保的施工, 从而防止河岸护坡的水土流失。

风沙很大的戈壁滩, 防止水土流失、土地石漠化是当务之急。通过在陡坡处修建挡水墙和截土墙等方法防止荒漠化, 在作业带上种植低矮灌木等方式固沙, 为建设绿色管道贡献一份力量。

结束语

本项目部积极与地方政府相关部门沟通, 听取当地村民意见, 建立地貌恢复施工小组, 制定奖罚制度, 通过施工前的思想宣传, 施工中的有效控制, 施工后的水工保护, 使得地貌恢复的工作顺利进行, 避免了管沟塌方下沉, 土地荒漠化等现象的产生, 为以后长输管道中农田段、戈壁滩地貌恢复的施工提供了宝贵的经验。

摘要：大口径长输管道工程施工过程中, 地貌恢复是施工管理的一项重要工作。本文根据农田段熟土层薄, 戈壁滩植被少、环境脆弱等特点, 借鉴西气东输二线平顶山-泰安支干线新郑-平顶山段农田地貌恢复的施工经验, 阐述了新疆维吾尔族自治区地貌恢复过程中采取的有效措施, 总结出一些地貌恢复施工的管理经验。

关键词：大口径长输管道,农田段地貌恢复,戈壁滩地貌恢复,施工管理