随着我国经济的迅速发展，城镇规模逐渐变大，造成油气管道改线也呈现上升趋势，改线产生的主要原因有：土地开发利用受到长输管道影响；线性交叉工程升级导致交叉间距以及保护措施不满足升级后的要求，如道路升级改造、河道及航道治理、升级等。管道改线后，需要根据原管道敷设方式对原管道选择合适的弃置方式。长输管道穿越河流施工方式通常有定向钻施工方式、大开挖施工方式等。
根据油气管道的特性，废弃管道处置主要考虑管道内残留物清理，管道拆除和定向钻等不易拆除管道考虑后期管道腐蚀穿透后影响地面沉降等。根据国家石油天然气管网集团有限公司企业标准（Q/GGW BF0306-2021）的要求，对穿越大中型河流、沼泽、湖泊、水源地、铁路、公路、自然保护区、人口密集区、森林覆盖区、野生动物栖息地、限制进入地区、被建筑物占压、管道埋深过大（埋深≥4m）等无法拆除的特殊报废管段可以就地报废。对于就地报废的管段在扫线后应注入泥浆、水泥浆或水泥砂浆等介质。根据企标要求，通常对定向钻施工方式穿越河流管道进行就地报废。
大开挖施工方式穿越河流管道拆除，主要适用于枯水期长、枯水期河流流量较小、河床宽度适中的河流，施工技术比较成熟。大开挖方式对河流的影响主要为施工机械施工时用油的跑冒滴漏等进入水体对所施工河流环境产生影响，并且由于地表开挖导致河底底泥外露，会导致施工河段暂时的悬浮物增高。此外，大开挖会影响河道两侧的堤坝，影响航运。所以河流水流量大、水位深、涉及通航量较大的河流以及对水体及水生生态环境保护要求较高的河流，常规的大开挖拆除方式并不适用。
参考定向钻施工方式，考虑对拆除管道采用滑轮组加气动夯管锤的组合方式进行旧管道拆除。
对于被拆除的旧管道，河底管常处于“抱管”状态，如采用滑轮组直接回拖方式较难拖动。可先行采用气动夯管锤振击管道，使处于“抱管”状态的管道摆脱孔洞的束缚，再用滑轮组配合将管道抽出。
气动夯管锤的工作原理是利用空气压缩机提供的压缩空气作为动力，在高频震动下产生大功率冲击力，使被夯物体沿轨迹前行。气动夯管锤在定向钻和非开挖施工领域已经被广泛的应用。
气动夯管锤结构示意图
滑轮组由若干定滑轮和动滑轮匹配而成，可以达到既省力又能够改变力的作用方向的目的。通过定滑轮与动滑轮的组合，能够传递卷扬机提供的动力，获得放大拉力的效果，将管道从孔洞中抽出。
滑轮组结构示意图
根据夯管夯入长度计算公式：
式中：F0为夯管锤提供的最大冲击力，kN；D为钢管外径，m；L为钢管夯进长度，m；fk为套管外壁与地层的平均摩阻，kN/m2；Nf为套管的迎面阻力，拆除管道不考虑。fk根据不同的土层取值如下：
可以根据管径倒推出可以夯动管道的长度。对于拆除管道来讲，钢管壁厚可以参考夯管要求壁厚，但对于拆除废弃管道壁厚要求可适当放宽，能够确保管道取出即可。参照钢管壁厚如下：
工程实例（西气东输甪直—宝钢支线太仓市吴塘河段隐患治理工程）：
西气东输甪直—宝钢支线太仓市吴塘河段隐患治理工程位于江苏省太仓市，因吴塘河航道升级导致原管顶距河床底标高不足，需对穿越段管道进行改线。改线段管道采用管径D610mm，L415M 直缝埋弧焊钢管，设计压力4.0MPa。2022年7月，西气东输公司完成甪直—宝钢支线太仓市吴塘河段隐患治理工程施工，并安全投入运行。完成改线后，原穿越吴塘河段管道需进行拆除，该段管道涉及穿越长度约60米，河水深度约为7米，因吴塘河为五级航道，如采用围堰拆除的方式实施比较困难，为不影响航道通航及河堤坝，经力学计算，按照预留100米长度的管段进行两端割管，然后采用气动夯管锤+滑轮组的非开挖方式进行管道拆除。
根据上文夯管夯入长度计算公式，结合地勘报告，fk取20kPa，经计算所需的夯击力约5000kN，现场实际选用的气动夯管锤可提供24000kN的最大冲击力，能够满足要求。最终，采用此种方法顺利将原改线段管道从河床底一次抽出，对河道通道及水面无扰动。
参考文献
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