*韓明明
(中海油能源發(fā)展裝備技術(shù)有限公司 天津 300452)
單井管線建設(shè)土方工程一般遠(yuǎn)離城市、施工跨距長、條件艱苦且周圍無便利條件,米桑油田單井管線建設(shè)又有它的獨(dú)特性,這里民風(fēng)彪悍治安狀況差、地形復(fù)雜施工難度大,地雷及UXO(未爆炸物)遍布荒野危險(xiǎn)系數(shù)高,地下設(shè)施陳舊情況錯(cuò)綜復(fù)雜,這幾個(gè)因素決定了米桑油田單井管線土方工程施工極具代表性,共性加上獨(dú)特性使它的分析研究價(jià)值極高,值得我們?nèi)ド钊胩轿觥?/p>
如果把單井管線涉及到的土方工程定義為分部工程,那么這個(gè)分部工程包括路由清理、管溝開挖、管溝回填三個(gè)主要分項(xiàng)工程。文章主要圍繞三個(gè)分項(xiàng)工程施工技術(shù)展開探析,相應(yīng)增加了施工準(zhǔn)備環(huán)節(jié)的描述和對(duì)安全施工技術(shù)要點(diǎn)的分析。
根據(jù)米桑油田單井管線建設(shè)土方工程施工的特點(diǎn),文章的施工準(zhǔn)備從機(jī)械設(shè)備要求及其他物資準(zhǔn)備兩個(gè)方面進(jìn)行探析。
野外土方工程需要使用通勤及大型工程車輛,從本地幾家有實(shí)力的工程車輛租賃商處進(jìn)行車輛的租賃,保證設(shè)備性能良好的同時(shí),還能避免不必要的沖突。對(duì)于通勤車輛要求有防彈要求,本地雇傭的司機(jī)要求持證上崗,施工機(jī)械定期檢查。對(duì)于施工配備RTK、全站儀或經(jīng)緯儀等設(shè)備要求精度滿足施工要求,具備校驗(yàn)證書且證書在有效期內(nèi)。
野外作業(yè)還應(yīng)充分準(zhǔn)備所必須的防護(hù)用品、圖紙、生活用品以及配備必要的現(xiàn)場標(biāo)志物(如警示帶、鋼筋樁、木樁、石灰等)。
米桑油田位于兩伊戰(zhàn)爭的主戰(zhàn)場,野外地表地下有大量的地雷及UXO,路由清理作業(yè)前需要按照程序要求申請(qǐng)排雷人員監(jiān)護(hù),排雷人員不到場不得私自進(jìn)入現(xiàn)場。排雷人員按照排雷證書找出排雷標(biāo)識(shí)樁并重新進(jìn)行標(biāo)識(shí),排雷標(biāo)識(shí)樁需要堅(jiān)固且明顯,遇到無法找到排雷標(biāo)識(shí)樁的情況,使用RTK、全站儀等設(shè)備依據(jù)排雷報(bào)告給出的坐標(biāo)位置重新進(jìn)行定位并由排雷人員進(jìn)行標(biāo)識(shí)。
路由清理的寬度由堆土區(qū)、開挖區(qū)、工作區(qū)及施工便道區(qū)組成,不宜過寬在平原區(qū)宜為10-16m,山地區(qū)宜為8-14m且不得超過排雷邊界,需要沿路嚴(yán)格設(shè)置路由邊界標(biāo)示樁、警戒線。施工便道始終沿路由修筑,控制在路由界限內(nèi),每1km處需要設(shè)置專門的會(huì)車及轉(zhuǎn)彎區(qū),會(huì)車及轉(zhuǎn)彎區(qū)邊界由排雷人員探測并標(biāo)識(shí)。任何情況下不允許在沒有排雷人員監(jiān)護(hù)探測的情況下超出排雷邊界取土墊路。施工便道應(yīng)盡量平坦,有必要時(shí)鋪設(shè)碎石保證路面硬度及摩擦力,以使道路滿足車輛的通行。
路由清理在平原和低矮山地區(qū)域主要采用推土機(jī),在起伏比較大的區(qū)域則采用挖掘機(jī)清理路由,清理路由主要是按照勘察設(shè)計(jì)規(guī)劃的路線清理路由內(nèi)所有影響施工的障礙物,在山地進(jìn)行路由清理時(shí)如遇有較大沖溝或季節(jié)性河流,宜采用放坡回填的方式展開;在雨季或者沼澤進(jìn)行路由清理時(shí)則需要修筑圍堰引流,保證路由區(qū)域干燥。路由清理中有可能會(huì)破壞線路控制樁、穿越樁等標(biāo)示樁,路由清理完成后要立即恢復(fù)。
管溝開挖要嚴(yán)格按照批復(fù)的圖紙、程序文件、施工規(guī)范進(jìn)行施工,開挖前應(yīng)及時(shí)進(jìn)行移樁,移樁后需要對(duì)開挖段所有控制樁及管溝灰線進(jìn)行核對(duì)和驗(yàn)收,確認(rèn)無誤后才能進(jìn)行管溝開挖。開挖必須按作業(yè)許可證的內(nèi)容在規(guī)定的時(shí)間規(guī)定的的地點(diǎn)使用規(guī)定的工具按照規(guī)定的流程進(jìn)行挖掘,不得超越管溝灰線挖掘、不得擅自變更挖掘深度、不得擴(kuò)大作業(yè)范圍、不得轉(zhuǎn)移作業(yè)地點(diǎn)、更不得隨意使用未經(jīng)許可的工具挖掘。
多人同時(shí)挖掘管溝時(shí)應(yīng)當(dāng)保持2m以上安全距離,防止工具傷人。挖掘作業(yè)涉及斷路時(shí),必須按照要求辦理作業(yè)安全許可證并進(jìn)行公告,現(xiàn)場做好硬隔離防護(hù)和警示,同時(shí)修筑臨時(shí)便道。
管溝應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)文件及規(guī)范要求開挖,尺寸允許偏差應(yīng)當(dāng)符合要求。經(jīng)過山地沖溝時(shí),管溝應(yīng)加大挖深。彎頭、死口等溝內(nèi)焊接位置需要加寬管溝兩側(cè)各1m。挖出來的土方應(yīng)當(dāng)堆放在施工便道的相反側(cè),距溝邊沿1m以上,高度不得超過1.5m。管溝開挖好后嚴(yán)禁在管溝邊緣1.5m內(nèi)通行施工車輛。
雨季挖掘管溝時(shí),應(yīng)挖降水池,用于降低地下水位,排出積水。溝槽不能長時(shí)間與水接觸。冬季室外溫度小于0℃時(shí),盡量連續(xù)開挖,如果天氣太差,在底部鋪上一層草墊和保溫材料,防止土壤結(jié)冰。
管道下溝后回填前,質(zhì)控人員應(yīng)確認(rèn)無損檢測、內(nèi)外防腐檢驗(yàn)、管溝規(guī)格、壓力試驗(yàn)、光纖測試等檢驗(yàn)工作已完成并符合要求,下溝后應(yīng)盡快進(jìn)行回填。
回填時(shí)注意保護(hù)管線防腐蝕層,在巖土區(qū)回填前應(yīng)在管道底部填150mm軟土或者細(xì)沙,管道不應(yīng)懸空。管線周圍采用軟土或者細(xì)沙回填至管頂300mm高度,軟土或者細(xì)沙的最大粒直徑不應(yīng)超過20mm,管頂300mm以上使用原狀土回填,原狀土最大粒直徑不應(yīng)超過250mm。管頂正上方500mm按照設(shè)計(jì)要求連續(xù)鋪設(shè)警示帶,然后繼續(xù)回填,以避免第三方施工對(duì)管道的破壞,警示帶采用高強(qiáng)度、耐老化的聚乙烯材料制作而成,寬度宜為1.2倍的管徑。道路交叉口路段和河床、溪流、灌溉或排水渠等低洼區(qū)域的回填過程中需要按照設(shè)計(jì)要求實(shí)施夯實(shí),回填體不能有建筑垃圾、石塊、凍土、腐蝕物、有機(jī)物等雜物。
管溝回填應(yīng)兩側(cè)對(duì)稱回填,管溝回填土高度應(yīng)當(dāng)按照設(shè)計(jì)文件要求實(shí)施,如果設(shè)計(jì)文件沒有做出規(guī)定,回填土應(yīng)高出自然地面300mm以上,高出地面以上回填土的形狀應(yīng)為“梯形”,“梯形”中心線應(yīng)當(dāng)同管溝中心線保持一致。管溝回填工作結(jié)束后,應(yīng)及時(shí)恢復(fù)周圍原地形地貌。
①安全領(lǐng)導(dǎo)小組
單井管線建設(shè)總承包單位在開工前應(yīng)當(dāng)成立安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組,安全生產(chǎn)領(lǐng)導(dǎo)小組由項(xiàng)目經(jīng)理、主管安全的副經(jīng)理、分包項(xiàng)目經(jīng)理、技術(shù)負(fù)責(zé)人、專職安全生產(chǎn)管理人員組成,制定并落實(shí)各崗位安全生產(chǎn)責(zé)任制。
②安全管理制度
單井管線建設(shè)土方工程施工任何作業(yè)開展前須進(jìn)行崗前培訓(xùn)、展開安全教育培訓(xùn)、實(shí)施現(xiàn)場應(yīng)急演練、進(jìn)行技術(shù)交底、申領(lǐng)作業(yè)許可證、組織工作安全分析(JSA)、召開施工班前會(huì)等,這里的安全教育培訓(xùn)包括崗前培訓(xùn)、野外施工安全教育培訓(xùn)、防止地雷及UXO安全教育培訓(xùn),動(dòng)土作業(yè)培訓(xùn)、施工機(jī)械安全操作培訓(xùn)等;演練包括:應(yīng)急撤離演練、冬雨季施工應(yīng)急預(yù)案、野外生物傷害急救演練、H2S等泄漏中毒演練、可燃?xì)庑孤稇?yīng)急演練、管道挖漏應(yīng)急預(yù)案演練、觸雷應(yīng)急預(yù)案演練等。
③安全管理措施
所有進(jìn)入土方工程施工作業(yè)現(xiàn)場的管理及施工人員,均應(yīng)正確穿戴個(gè)人勞動(dòng)防護(hù)裝備,包括安全帽、護(hù)目鏡、防塵口罩、長袖勞保工作服、高筒勞保靴等??紤]伊拉克米桑油田野外施工環(huán)境的特殊性,土方工程施工現(xiàn)場應(yīng)充分設(shè)置各類安全標(biāo)識(shí)及器械:警示標(biāo)識(shí)、警告標(biāo)識(shí)、警戒線、警示燈等,至少每3km設(shè)置專職安全管理人員一名,防止人員、機(jī)械越界;同時(shí)安全管理人員應(yīng)不定期對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行各類預(yù)防性檢查,對(duì)于現(xiàn)場檢查中發(fā)現(xiàn)的隱患應(yīng)立即進(jìn)行整改并做好記錄;雨季來臨前及施工前,由主管安全的項(xiàng)目副經(jīng)理組織專職安全生產(chǎn)管理人員、分包商項(xiàng)目經(jīng)理、專業(yè)電工對(duì)現(xiàn)場的電焊機(jī)、發(fā)電機(jī)、配電箱、開關(guān)、手持電動(dòng)工具等進(jìn)行安全檢查,并做好記錄;對(duì)于土方工程施工機(jī)械、工程車輛和通勤車輛均應(yīng)當(dāng)定期檢查,需要保證其完整性和安全防范措施,不應(yīng)超載使用;野外施工現(xiàn)場應(yīng)按照各應(yīng)急預(yù)案要求配備相應(yīng)的飲用水、應(yīng)急救援物資、應(yīng)急救援器械、應(yīng)急車輛等。
④雷區(qū)作業(yè)要點(diǎn)
野外雷區(qū)土方作業(yè)需要同甲方進(jìn)行路由排雷證書的書面移交,總包方下屬設(shè)計(jì)及施工部門的任何勘察行為、測量放線、建設(shè)行為均不得超出排雷邊界,如設(shè)計(jì)部門認(rèn)為有必要更改路由,需征得業(yè)主同意,對(duì)于新的路由需要重新申請(qǐng)排雷證書,排雷證書未交接之前,嚴(yán)禁任何人員、機(jī)具進(jìn)入作業(yè)。排雷證書移交后,設(shè)計(jì)及施工部門需要進(jìn)入現(xiàn)場的,必須有排雷人員的陪同。施工期間禁止工人和機(jī)械設(shè)備進(jìn)入未掃雷地區(qū),同時(shí)嚴(yán)禁將任何物品扔到作業(yè)區(qū)域外。
油田地處兩伊主戰(zhàn)場,在土方作業(yè)施工期間,任何人嚴(yán)禁靠近、接觸現(xiàn)場所發(fā)現(xiàn)的任何不明物體(不限于地雷、UXO等),發(fā)現(xiàn)后立即遠(yuǎn)離并做好現(xiàn)場隔離警戒,第一時(shí)間上報(bào)安全監(jiān)督,危險(xiǎn)解除后方可進(jìn)入繼續(xù)作業(yè)。
⑤地下設(shè)施保護(hù)要點(diǎn)
單井管線建設(shè)涉及的地下設(shè)施相關(guān)信息確認(rèn)分三步:
第一步:通過查閱資料、走訪咨詢等方式確認(rèn)地下設(shè)施的分布。主要包括查閱相關(guān)已完工項(xiàng)目的地下設(shè)施檔案資料、業(yè)主提供的相關(guān)地下設(shè)施等相關(guān)信息;走訪周邊民眾獲取相關(guān)地下設(shè)施的信息;從近期在附近施工的單位獲取相關(guān)地下設(shè)施的信息。
第二步:實(shí)地探測、初步標(biāo)識(shí)。根據(jù)第一步初步獲取的地下設(shè)施/電纜/管道等相關(guān)信息,在圖紙及現(xiàn)場做好相關(guān)標(biāo)識(shí)。根據(jù)可能存在的障礙物的類型使用專業(yè)探測設(shè)備進(jìn)一步探測確認(rèn)障礙物的位置、方向和深度等信息,探測完成后進(jìn)行初步標(biāo)識(shí)。探測人員需要進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)后方可上崗操作,探測設(shè)備需要定期進(jìn)行校準(zhǔn)。
第三步:探坑挖掘、詳細(xì)標(biāo)識(shí)。探坑的挖掘主要采用人工挖掘的方式,在地下設(shè)施比較明確的情況下可以采用機(jī)械等方式除去表層硬質(zhì)土層,其他情況下均不可使用機(jī)械挖掘。人工挖掘探坑需要探測人員配合進(jìn)行探測,在挖掘臨近地下設(shè)施1m左右時(shí),應(yīng)輕輕挖掘,禁止使用鋒利的鐵鍬、鐵鎬等工具。技術(shù)人員通過探測結(jié)果、探坑內(nèi)地下設(shè)施的分布編制探測報(bào)告,探測報(bào)告要體現(xiàn)詳細(xì)的地下設(shè)施的信息,包括類型、詳細(xì)坐標(biāo)、大小、方向、深度等,方便設(shè)計(jì)人員編制開挖方案,開挖方案要嚴(yán)格執(zhí)行審批批準(zhǔn)流程并嚴(yán)格對(duì)現(xiàn)場作業(yè)人員進(jìn)行交底,使現(xiàn)場作業(yè)人員清楚已有地下設(shè)施(如RTP管、碳鋼管、電纜等設(shè)施)的具體走向和埋設(shè)的深度,同時(shí)需要對(duì)已有地下設(shè)施的路由沿線詳細(xì)設(shè)置標(biāo)識(shí)(注明具體的地下設(shè)施的類型、參數(shù)及埋設(shè)深度),施工過程需要嚴(yán)格按照開挖方案進(jìn)行挖掘。
管溝的開挖一般采用機(jī)械挖掘和人工挖掘相結(jié)合的方法進(jìn)行,以下三種情況必須采用人工挖掘:探明有地下設(shè)施,在地下設(shè)施兩側(cè)3m范圍內(nèi)實(shí)施人工挖掘;靠近計(jì)量站、中轉(zhuǎn)站、脫氣站、終端廠等地下設(shè)施復(fù)雜區(qū)域,全部實(shí)施人工挖掘;遇到地下設(shè)施無法探測但圖紙中標(biāo)識(shí)的情況,從不明確位置開始人工挖掘,其他位置則實(shí)施機(jī)械挖掘。
無論機(jī)械挖掘還是人工挖掘均需要設(shè)置監(jiān)護(hù)人,重要的穿越位置開挖需要在業(yè)主代表的監(jiān)督下開挖。在國外施工,施工單位一定要安排經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)水平高、理解和執(zhí)行力強(qiáng)的中國籍員工去監(jiān)護(hù)挖掘作業(yè),尤其對(duì)于地下設(shè)施復(fù)雜區(qū)域,挖掘前要嚴(yán)格執(zhí)行反復(fù)多次教育、培訓(xùn)上崗、現(xiàn)場交底制度,嚴(yán)禁安排新員工或者本地員工單獨(dú)去指揮、監(jiān)護(hù)挖掘作業(yè)。
因作業(yè)需要,挖掘機(jī)等車輛需要從地下設(shè)施等設(shè)施敷土上方通過的時(shí)候,應(yīng)先挖探溝,探明地下設(shè)施具體埋設(shè)位置和埋設(shè)深度。如果埋設(shè)較淺的,需要在過車的部位增加1m以上敷土(覆土呈梯形,梯形長寬大于挖掘機(jī)等的履帶長度2m以上,設(shè)置15°緩坡)或者敷設(shè)鋼板,機(jī)械車輛不允許在覆土及穿越物頂部轉(zhuǎn)彎。
挖掘時(shí)若遇到地下設(shè)施如混凝土或管線/電纜以及不能辨認(rèn)的物品時(shí)必須停止作業(yè),妥善加以保護(hù),報(bào)告現(xiàn)場技術(shù)人員處理,采取措施后方可繼續(xù)挖掘作業(yè)。
⑥有毒有害氣體泄露防范要點(diǎn)
米桑油田由于歷史原因地下設(shè)施陳舊老化,特別是上世紀(jì)建成的原油管線,在地下多有滲漏點(diǎn),滲漏出的原油會(huì)揮發(fā)出來烴類氣體、硫化氫等一系列有毒有害氣體。尤其是硫化氫氣體,本身是無色氣體,密度比空氣大,揮發(fā)出來后懸浮在空氣底層,是單井管線建設(shè)土方工程施工現(xiàn)場最常見的有危害性巨大的氣體。
在地下油氣設(shè)施復(fù)雜時(shí)需要實(shí)施人工挖掘,為防止地下油氣設(shè)施隱形泄露、滲漏從而導(dǎo)致人員中毒,人工挖掘作業(yè)前及作業(yè)過程中必須使用在校驗(yàn)有效期內(nèi)的專業(yè)氣體檢測儀對(duì)有毒有害氣體進(jìn)行不間斷檢測,并保持通風(fēng)良好,施工人員不準(zhǔn)在管溝內(nèi)休息。當(dāng)氣體檢測儀發(fā)出警報(bào)時(shí),無論是可燃?xì)鉂舛瘸瑯?biāo)報(bào)警還是硫化氫氣體超標(biāo)報(bào)警,現(xiàn)場施工人員應(yīng)迅速撤離泄漏污染區(qū)轉(zhuǎn)移至上風(fēng)口,并立即切斷電源,使用警戒線等進(jìn)行隔離標(biāo)識(shí),嚴(yán)格限制人員進(jìn)出并上報(bào)安全監(jiān)督啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案?,F(xiàn)場可以通過關(guān)停設(shè)施以切斷泄漏源,并通過強(qiáng)制通風(fēng)、噴霧狀水稀釋溶解、捕集器堿性溶液吸收等措施降低有毒有害氣體濃度至安全指標(biāo)以下,確認(rèn)解除應(yīng)急狀態(tài)后方可從上風(fēng)口進(jìn)入現(xiàn)場繼續(xù)作業(yè),作業(yè)過程中要增加檢測設(shè)備進(jìn)行不間斷檢測,同時(shí)期間使用的用電設(shè)備、設(shè)施要經(jīng)過仔細(xì)檢查確保符合防爆要求、無破損漏電。如果發(fā)生人員中毒等事件,應(yīng)立即采取安全措施確保中毒人員脫離中毒現(xiàn)場,采取靜臥、保暖、吸氧等措施后送醫(yī)療機(jī)構(gòu)救治;如眼部受到污染需立即用生理鹽水或者清水徹底清洗眼結(jié)膜囊后送醫(yī)療機(jī)構(gòu)救治。
土方工程在單井管線建設(shè)中占據(jù)著重要的地位,案例中米桑油田獨(dú)特的特點(diǎn)更增加了施工技術(shù)的難度和諸多不安全因素,給施工組織帶來很大的挑戰(zhàn),文章通過對(duì)土方工程中施工技術(shù)的探析,展示了國外單井管線建設(shè)土建工程施工中的良好做法,希望能夠給予同行同業(yè)者以借鑒及參考。