背景

永清―上海長(cháng)江盾構穿越是中俄東線(xiàn)天然氣管道的控制性工程，對連通長(cháng)江南、北兩岸和管網(wǎng)互聯(lián)互通具有重要意義。

管道穿越處長(cháng)江主堤之間距離約9300 m，盾構穿越水平長(cháng)度達10.226 km，是目前全球一次掘進(jìn)距離最長(cháng)的盾構隧道（圖 1、圖 2），并首次在隧道內采用全自動(dòng)焊方式，敷設3根OD1422 mm×32.1 mm 的X80 M直縫埋弧焊鋼管（圖 3）。隧道承受的最高水壓達0.73 MPa，同時(shí)穿越長(cháng)江大堤、常熟海輪錨地、長(cháng)江主航道、長(cháng)江刀鱭水產(chǎn)種質(zhì)資源保護區核心區等，設計、施工難度大。

圖 1 長(cháng)江穿越平面圖

圖 2 長(cháng)江穿越縱斷面圖

圖 3 長(cháng)江穿越橫斷面圖

措施

（1）盾構穿越安全風(fēng)險管控

①與相關(guān)管理部門(mén)聯(lián)合確認港池、錨地、航道的級別和范圍，分別開(kāi)展拋錨影響評價(jià)、航道條件影響論證、通航安全影響評價(jià)工作�？紤]多方面因素確定隧道穿越深度，保證盾構隧道不受船只拋錨和河道疏浚的影響。

②考慮到常熟海輪錨地的遠期規劃，在錨地區域設計隧道頂距離泥面約39.92 m，埋深比錨地影響專(zhuān)題報告要求深度多18.01 m的安全余量。

③考慮河床演變最大沖刷深度為13.8 m，在主航道區域設計盾構隧道頂位于遠期規劃航道底高程以下40.1 m，有26.3 m的安全余量，滿(mǎn)足航道未來(lái)通航要求。

④開(kāi)展穿越安全防護設計，從多角度分析管道盾構穿越與港口、碼頭、航道、錨地的相互影響，采取不同應對措施，保證工程本質(zhì)安全。

⑤對施工階段和運營(yíng)階段提出監測要求，加強對穿越隧道附近水域水下地形的監測，確保隧道埋深不小于設計深度，保證建設期隧道穿越安全。

⑥投產(chǎn)之前，對隧道實(shí)際埋深進(jìn)行全線(xiàn)實(shí)測，為今后運營(yíng)企業(yè)管道完整性管理提供基礎數據。

⑦建議施工單位、運營(yíng)單位與工程所在地應急、水利、環(huán)保、海事、港口、航道、消防等部門(mén)建立聯(lián)系會(huì )商機制。

（2）管道安裝風(fēng)險管控

①開(kāi)展隧道內超長(cháng)距離管道應力分析，保證運營(yíng)升降溫與試壓等工況下管道軸向、環(huán)向、當量應力和應變均在安全閾值內。

②采用18 m加長(cháng)鋼管，減少1/3焊口數量，降低管道環(huán)焊縫失效風(fēng)險。

③采用全自動(dòng)焊接、一次運輸就位安裝，避免管道吊裝移位帶來(lái)的風(fēng)險。

④運用BIM技術(shù)將盾構隧道與管道安裝設計及施工相結合，避免管道安裝施工空間不足、裝置碰撞風(fēng)險。

⑤應用泡沫混凝土覆蓋管道，降低隧道內超長(cháng)距離管道日常維護、外力破壞、變形相互影響的風(fēng)險。

⑥運用智能監測技術(shù)實(shí)現隧道與管道運營(yíng)智能化管理，避免人員巡檢的風(fēng)險。

啟示

通過(guò)設計階段開(kāi)展管道完整性管理，對設計、施工和運營(yíng)階段的安全風(fēng)險充分識別和分析，實(shí)施風(fēng)險控制措施，從根本上提高管道本質(zhì)安全水平，從而為管道百年設計壽命奠定良好的基礎。案例對今后管道穿越工程設計階段的風(fēng)險分析和控制、管道完整性管理的開(kāi)展提供了有益借鑒。

（撰稿人：中國石油天然氣管道工程有限公司王麗）