地鐵施工對次高壓燃氣管道保護的探討

1、<p>　　地鐵施工對次高壓燃氣管道保護的探討</p><p>　　摘要：在城市修建地鐵車站時，不可避免需進行大量市政管道改遷，當不能改遷時則采用原位保護，但對橫跨地鐵車站的次高壓燃氣和高壓燃氣管等高風險源管道，進行較大跨度的原位帶氣支托保護時，施工難度大，風險高，必須采取安全可靠的施工方法，確保施工期間管道運營安全和周邊生命財產(chǎn)安全。 </p><p>　　關鍵詞：地鐵施工 ；

2、 次高壓燃氣保護；探討 </p><p>　　中圖分類號：U213+4 文獻標識碼：A </p><p><b>　　一、引言 </b></p><p>　　當一個城市人口達到300萬人以上，地區(qū)生產(chǎn)總值達到1000億以上，地方財政一般預算收入達到100億以上，地鐵單向高峰預測客流達到3萬人次/小時以上，這樣的城市繁華地段就有必要修建地鐵。由于

3、城市建設在前，地鐵修建在后，城市地鐵施工必然要遇到各類管線的遷改或保護，在方案選擇時要綜合考慮經(jīng)濟、技術、現(xiàn)場條件及社會資源等因素，尤其是遇到燃氣管線時，必須要謹慎確定方案。深圳地鐵5號線太安站對次高壓燃氣管道，采用原位就地保護施工，做了一次成功的實踐案例。 </p><p><b>　　二、 工程概況 </b></p><p>　　太安站位于深圳市羅湖區(qū)東曉路，為地

4、下三層島式車站，是深圳地鐵5號線與規(guī)劃7號線上下平行換乘站，車站分為折返線段304.818m及車站范圍316.58m，總長621.4米，基坑寬20.4m，基坑深24.5～25.1米。負一層為站廳層、負二層為 5號線站臺層、負三層為7號線站臺層。 </p><p>　　車站周邊房屋密集，居民和企事業(yè)單位房屋共25棟，離車站基坑一般為4～10m，最近只有1.5m。 </p><p>　　次高壓

5、燃氣管線位于該車站中部布心路北側輔路綠化帶下，由于一期交通疏解將綠化帶作為道路，已對管線進行了砼箱涵包封處理。 </p><p>　　該次高壓燃氣管是給羅湖、布吉、蓮塘供氣的主干管，用氣戶數(shù)約20萬戶，其中工商業(yè)用戶較多。布心路兩閥門之間約5公里遠。 </p><p>　　次高壓燃氣管參數(shù)：L360MB(×52)直縫雙面埋弧焊鋼管，D406.4×7.1,管線壓力為1.6

6、kg/cm2。見圖1 </p><p><b>　　三、方案比選 </b></p><p>　　方案一、大遷改，最初的方案是把次高壓燃氣管遷出車站范圍，經(jīng)太白路、東樂路繞行改移，但由于沒有合適的地理位置，滿足不了次高壓燃氣離民房區(qū)的最小安全距離，且投資較大。 </p><p>　　方案二、小遷改，先施做一段車站頂板，然后先改移到蓋挖頂板上，待車

7、站主體完工后，再回遷到原來位置。見圖2 </p><p>　　深圳市地鐵公司組織多次多方研究，認為該方案需要：一是停氣遷改，由此帶來的影響是20萬用戶的生產(chǎn)生活沒有保障，要用瓶裝氣先進行臨時供應，政府資源滿足不了；二是帶氣作業(yè)遷改，要求以作業(yè)點半徑150M范圍內不能有火種，不能通行機動車輛。鑒于塘朗車輛段高壓燃氣管帶氣改移施作過程中動用了大量的社會資源，而太安站周邊人員、房屋更加密集、周邊交通更加繁忙，帶氣改移會

8、存在較大的風險。 </p><p>　　方案三、通過深圳市軌道辦主持的業(yè)主、監(jiān)理、設計、施工單位會同深圳市燃氣集團公司多方論證，在遵循有關燃氣保護條例的前提下，遵守燃氣維修的有關規(guī)定，并實地參觀LNG碼頭燃氣作業(yè)現(xiàn)場。政府聘請國內專家組就該次高壓燃氣保護方案進行評審，評審意見為：在充分考慮了可操作性和可實施性的基礎上，確定采用原地支托保護方案。支托保護結構由設計單位設計，現(xiàn)場施工安全措施由施工單位確定，經(jīng)專家審查

9、后實施。 </p><p>　　采用就地保護方案，除主體圍護結構施工難度大，次高壓燃氣管道保護要求高外。安全的高風險，對施工單位的施工技術、施工管理及安全管理提出了更高的要求。 </p><p><b>　　四、施工方法 </b></p><p>　　受次高壓燃氣管道橫跨車站的影響，車站地下連續(xù)墻在次高壓燃氣管道處不能封閉，存在沉降、涌水、突泥

10、、坍塌風險；次高壓燃氣管道裸露在空氣中，受熱脹冷縮的影響，有變形、開裂的風險；跨燃氣管道作業(yè)有撞擊、墜落的風險；車站石方開挖震動的控制；施工過程中燃氣泄漏的風險；燃氣管道的沉降、變形監(jiān)測及調整等一些難題的解決，是該方案成功與否的主要因素。 </p><p>　　太安站次高壓燃氣管道保護采用在距車站圍護結構約5m以外設置一跨簡支梁形式的兩片三排單層加強型（TSR 雙弦桿）貝雷架組合橋，作為支托保護橋主要受力構件，兩

11、片梁之間采用型鋼上、下橫梁連接，上、下橫梁是懸吊支托直接受力構件。每片貝雷架組裝好后進行預架設，并檢查撓度值≤30mm。 </p><p>　　次高壓燃氣管道要進行三次支托轉換；第一次懸吊支托轉換，人工間隔掏挖管下土體，安裝懸吊支托體系將次高壓燃氣管道轉換到支托保護橋上。第二次支托轉換，待管下車站主體蓋挖頂板完成后，設置臨時素混凝土支墩，墩頂通過支托體系與管道傳力后，拆除上述保護橋和支托體系，將次高壓燃氣管道轉換

12、到主體結構上。第三次支托轉換，待回填到次高壓燃氣管頂，再掏挖臨時支墩處并回填砂，拆除支托體系，恢復原狀。 </p><p><b>　　五、施工工藝流程 </b></p><p>　　次高壓燃氣管原位帶氣支托保護施工流程圖如圖3。 </p><p><b>　　主要做法 </b></p><p>　

13、　1.燃氣管道位置處地下連續(xù)墻施工 </p><p>　　燃氣管道位置處圍護結構地下連續(xù)墻，采用倒掛逆作法施工。因其對次高壓燃氣管保護影響較大，如基坑開挖后止水措施不及時，容易引起圍護結構滲漏、涌水、突泥、坍塌，外圍地表沉降也會危及次高壓燃氣管道。 </p><p>　　1）倒掛法分段施工地下連續(xù)墻，先施工冠梁，冠梁內預埋地下連續(xù)墻鋼筋接駁器，開挖前根據(jù)地下水情況采用超前注漿止水。每開挖1

14、米左右后（當穿越淤泥、粉砂層等軟土層時開挖后立即安裝擋土模板，膠合面板加Φ48鋼管背檀），采用機械接頭接長鋼筋，橫向鋼筋與地下連續(xù)墻工字鋼接頭鋼板焊接，接長鋼筋籠安裝好后立模澆注砼。 </p><p>　　2）注漿止水和加固土體 </p><p>　　開挖前預注漿止水，在地下連續(xù)墻未封閉的缺口處采用超前小導管預注漿止水和加固土體，孔深20m，縱向三排。 </p><p&

15、gt;　　補償注漿，土石方開挖后如果發(fā)現(xiàn)滲漏水，立即采用鉆孔小導管注水泥水玻璃改性三液漿止水和加固土體?？咨?m，豎向間距1m，橫向間距0.5m。 </p><p><b>　　3）擋土板施工 </b></p><p>　　地下連續(xù)墻缺口處開挖高度約1m后，當遇淤泥、粉砂等軟土層時分兩次開挖，每次開挖為0.5m,先用膠合板和Φ48鋼管背楞組成擋土板，對向缺口進行初步擋

16、土，防止缺口處坍塌。 </p><p>　　2.裸露燃氣管道的保護 </p><p>　　支托完成后，立即進行保護箱安裝，然后填充珍珠巖，避免次高壓燃氣管線長期暴露在外，同時采用防曬簾布對燃氣管道進行遮蓋，防止太陽光暴曬。 </p><p><b>　　3.震動控制 </b></p><p>　　根據(jù)高壓燃氣保護條例，次

17、高壓燃氣管兩側50m內禁止爆破，雖采用蓋挖工法，爆破飛石不會危及管道，但爆破振動會危及管道安全。為確保次高壓燃氣管道安全，決定采用挖機帶液壓破碎錘開挖石方，其振動比爆破小得多，不會危及次高壓燃氣管道安全。 </p><p><b>　　4.泄漏監(jiān)測 </b></p><p>　　現(xiàn)場安裝了天燃氣漏氣自動報警裝置，漏氣監(jiān)測探頭設在保護橋范圍燃氣管上方，自動報警裝置設在現(xiàn)

18、場指揮部辦公室，安裝好后先進行調試，調試時采用小瓶裝天燃氣放在管下模擬漏氣，自動漏氣監(jiān)測人員由現(xiàn)場24小時值班安全員負責，發(fā)現(xiàn)報警立即通知項目部應急小組成員和燃氣集團應急小組成員，啟動應急預案。 </p><p>　　5.變形監(jiān)測和變形調整 </p><p>　　為確保施工期間次高壓燃氣管變形不超過規(guī)定允許值，必須加強現(xiàn)場監(jiān)測，監(jiān)測各工序施工期間的沉降變形數(shù)據(jù)，監(jiān)測數(shù)據(jù)每天報燃氣集團、燃氣

19、監(jiān)理、主體施工監(jiān)理、業(yè)主等，并將數(shù)據(jù)與設計允許變形值進行比較，以便指導施工及管線調整。 </p><p>　　監(jiān)測分施工單位監(jiān)測與第三方監(jiān)測相結合的形式進行，保證管線安全。 </p><p>　　1）管線沉降監(jiān)測點布置，詳見圖： </p><p>　　圖7施工監(jiān)測點布置 圖8監(jiān)測點固定示意圖 </p><p>　　2）管線沉降允許值 <

20、/p><p>　　根據(jù)設計圖，管線沉降允許值如下表： </p><p><b>　　3）變形調整 </b></p><p>　?。?）由于管線自身變形、懸吊支托裝置變形、頂板上基坑回填土、地下連續(xù)墻、土體失水等原因，引起管線沉降超過允許值，將進行調整，調整前請專家分析確定，嚴禁現(xiàn)場私自調整管道高程。 </p><p>　　（

21、2）懸吊期間調整采用懸吊花藍螺栓直接進行調整。 </p><p>　　（3）管線調整時請燃氣集團監(jiān)護人員現(xiàn)場監(jiān)督。 </p><p><b>　　6 .結束語 </b></p><p>　　在人口密集、交通量大的繁華城區(qū)，對（次）高壓燃氣管道進行原位帶氣懸吊支托保護，避免了停氣改遷時給居民和商業(yè)用戶帶來生活和生產(chǎn)上的影響。如果停氣遷改要送大量瓶

22、裝氣，必須重新建立大型配氣站和購置送氣設備，成本非常大；帶氣改遷（每次需一個月時間）時要疏散周邊150m內行人和居民、阻斷城區(qū)主干道交通、動用大量交通、消防、急救、公安、政符相關職能部門的社會資源。最主要是避免了帶氣改遷時的漏氣爆炸的風險，經(jīng)濟效益和社會效益均很明顯。 </p><p>　　從資源利用來說，原地支托保護主要所需物資是貝雷片，是可以租賃重復使用，大大減少資源耗費。而停氣改遷和帶氣改遷都會一次投入大量

23、資源，這些資源一般不會重復使用，資源耗費很大。通過深圳地鐵5號線太安站次高壓燃氣原地支托保護實踐，可見在城市工程施工中遇到類似情況時可以借鑒使用。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　［1］《深圳市施工現(xiàn)場燃氣管道及設施安全保護辦法》深建燃[1999]12號 </p><p>　?。?］深圳經(jīng)濟特區(qū)燃氣管理條例

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