發布時間：2020-03-19所屬分類：建筑師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：鄭州惠濟管廊施工中需穿越既有高壓天然氣管線，為避免施工中因管廊工況變化影響燃氣管道運營安全，施工時必須加以保護。為此提出了高壓燃氣管線的保護方案，并介紹了該保護方案的施工控制要點及燃氣管道監測方案。監測結果顯示，該保護技術具有良好的
摘要：鄭州惠濟管廊施工中需穿越既有高壓天然氣管線，為避免施工中因管廊工況變化影響燃氣管道運營安全，施工時必須加以保護。為此提出了高壓燃氣管線的保護方案，并介紹了該保護方案的施工控制要點及燃氣管道監測方案。監測結果顯示，該保護技術具有良好的適應性，可在類似工程中推廣。
關鍵詞：管廊施工;高壓燃氣管線;保護技術;監測分析
1現狀分析
鄭州市中心城區地下綜合管廊工程惠濟花園口鎮區段位于鄭州市北部，由迎賓路和京水路2段組成。管廊高約4.4m，底板埋深7.9～8.9m。
根據市政管線調查資料及現場實際勘探，在北四環北側距離路邊3m處，有一條DN800mm高壓燃氣管線，埋深約3.0m。
燃氣管道橫穿京水路(AK0+587)地下管廊，燃氣管道底高出管廊頂600mm，基坑開挖后約有30m燃氣管道懸空(圖1)。因此為確保燃氣管道運營安全，施工時需加以保護。
2燃氣管道的影響辨識
2.1施工對燃氣管道的影響辨識
京水路管廊工程施工對燃氣管線的影響主要有5大塊：一是前期降水施工;二是土方開挖、基坑支護施工;三是管廊主體結構施工;四是土方回填施工;五是管線暴露期間的保護[1-4]。
2.2基坑施工概述
管廊基坑采用明挖法施工，土方開挖采用機械開挖、1∶0.7自然放坡結合土釘墻的支護形式(表1)，自然放坡采用一級放坡。坡面掛網噴厚80mm的C20細石混凝土，鋼筋為φ8mm的HRB400級鋼筋，網格間距200mm，設置4根φ14mm的加強鋼筋，土釘水平間距1.5m，垂直間距1.5m，第一排土釘與地面垂直距離1m，土釘鋼筋保護層厚度20mm，φ50mm的PVC泄水管縱橫間距2000mm矩形布置，坡頂和坡底均設有300mm×300mm的排水溝。
2.3施工與燃氣管道的相對關系及影響
2.3.1邊坡防護施工
高壓燃氣管位于地面以下3m，橫穿京水路綜合管廊基坑(圖2)。土方開挖及降水、支護施工期間需對燃氣管道進行支撐保護。
2.3.2管廊主體結構施工
燃氣管道位于管廊主體結構上方600mm位置，與管廊垂直相交。施工期間需采用格構柱對燃氣管道進行支撐加固。
3燃氣管道的保護方案
3.1方案設計
在管廊施工期間采用格構柱支撐法對燃氣管道進行保護。格構柱錨入灌注樁，沿燃氣管道方向格構柱布置在管廊各倉內。每組柱之間通過工字鋼連接，燃氣管道橫擔在工字鋼上。
管廊結構主體施工完畢后，在管廊分隔墻位置頂板，澆筑混凝土支墩。支墩施工完畢具備強度后，將外露在頂板的格構柱切割，混凝土支墩作為燃氣管道永久支墩，防止回填施工下沉導致燃氣管道變形。
燃氣管道上方覆土采用人工開挖，暴露燃氣管道后，再施工灌注樁，安裝格構柱、工字鋼橫梁。
3.2管廊施工保護措施
3.2.1現場臨建施工階段
現場臨建施工階段，與地下管線相關聯的施工內容主要包括：臨時道路、場地、大門、洗車池及沉淀池、圍墻施工、辦公室施工、臨時廁所及化糞池建設等。
臨建施工前，明確標示燃氣管道位置，并由熟悉管道位置的專業工程師現場指揮，全程監督作業。
沉淀池做好防水處理工作，防止向地下土體滲水。施工現場臨時廁所及化糞池布置在沒有燃氣管道的位置。生活區的廁所及化糞池遠離燃氣管道設置。
臨時道路施工時，表面鋪設厚300mm級配碎石，澆筑厚200mm混凝土路面。燃氣管線控制及保護區采取人工作業的方式，不使用大型設備。
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現場加強對燃氣管線的監控量測，必要時在燃氣管線通過路段鋪設鋼板。
3.2.2基坑土方開挖、支護降水階段
土方開挖遵循“分層開挖、先撐后挖、嚴禁超挖、降水輔助”的原則進行施工。
1)基坑開挖采用分層開挖，每層開挖深度1.0m。
2)土方開挖完成后，及時組織鋼筋網、土釘及注漿、噴混凝土施工，盡量縮短基坑施工時間，在上層支護強度達到規范要求前，嚴禁開挖下層土方。
3)地下水位監測：本工程基坑周邊采用管井井點降水。
4)管廊基坑支護結構采用自然放坡結合土釘墻的支護形式。
5)土釘施工過程中，特別是第1道錨桿施工時，應按照圖紙上的錨桿位置及角度施打，施打壓力適中，錨桿施工緊密與土方分層開挖結合，每支護1道錨桿才挖1層土。
6)對車輛進出口道路，除進行厚20cm硬化外，還應設置限載牌，并由專人看管控制運輸車輛及施工設備。
7)限制基坑周邊堆載：在施工過程中，嚴格控制基坑周邊堆載。
8)基坑監測：除施工單位自行監測外，另外由第三方有資質單位進行基坑監測。在燃氣管線開挖范圍內加密監測。管監測項目有：基坑變形、地表沉降、支撐結構變形、管線沉降、地面建筑物沉降、傾斜及裂縫、圍護結構內力、支撐內力、地下水位、地中土體垂直位移、地中土體水平位移等。土方開挖時密切監測基坑變形，遇到變形異常情況及超出預警值的情況應立即停止開挖，組織監測和設計等技術單位共同商量對策。
3.2.3施工過程中燃氣管道支護措施
燃氣管道保護從土方開挖開始，主體施工、土方回填施工全過程進行保護，保護時間120d。
在管廊基坑開挖期間采用格構柱對燃氣管道進行支撐保護。燃氣管道兩側1m位置各設置1根300mm×300mm格構柱，格構柱長10900mm，錨入灌注樁1000mm，灌注樁直徑600mm，樁長6000mm，格構柱沿燃氣管道方向布置在管廊各倉內，間距6000mm左右。每組柱之間通過16#工字鋼連接，燃氣管道橫擔在工字鋼上。
70mm×6mm角鋼格構柱通過厚10mm連接板焊接成300mm×300mm鋼柱，錨入灌注樁1000mm。格構柱材質為Q235，采用加工廠加工，運至施工現場安裝。在底板、主體施工時，將格構柱澆筑在混凝土內。
灌注樁為直徑600mm、樁長6000mm的C30混凝土鉆孔灌注樁，鋼筋籠采用HRB400鋼筋制作;混凝土灌注完畢后，立即將焊接成型的格構柱插入混凝土內，施工時注意位置、標高。灌注樁有效頂標高為結構墊層底標高。
管廊結構主體施工完畢后，在管廊分隔墻位置頂板，澆筑C30混凝土支墩，支墩尺寸為300mm×1000mm×600mm。
支墩施工完畢7d后，將外露在頂板的格構柱切割，混凝土支墩作為燃氣管道永久支墩，防止回填施工下沉導致燃氣管道變形。
鋼格構柱穿底板、頂板，在結構居中部位焊接厚4mm鍍鋅500mm×500mm止水鋼板(圖3、圖4)。
燃氣管道與支架間不允許固定。管道采用巖棉進行保溫，外包玻纖布防止吸熱。
施工時，先將燃氣管道上覆土采用人工開挖，外露燃氣管道后，再施工灌注樁，安裝格構柱、16#工字鋼橫梁。
在施工過程中，管理人員旁站，禁止無關人員、機械進入燃氣管道保護范圍10m內。施工現場禁止吸煙，動火作業必須有動火證并在作業點配置干粉滅火器。
進行土方開挖時，在管道兩側5m范圍內采用人工開挖，禁止擾動燃氣管道、格構柱。在主體施工時，在管道兩側5m范圍內，禁止吊車臂靠近，并設置警示標志，施工材料由人工搬運。
在施工前，必須先辦理施工許可手續。在施工過程中，必須邀請燃氣管理單位進行指導、旁站。
施工期間，如監測發現管道有下沉現象，應通過千斤頂對工字鋼高度進行微調，確保燃氣管道變形在允許范圍內。
4燃氣管道監測
4.1監測點的布置
此燃氣管道位于北四環北側上，燃氣管線為鋼管，布置監測點之前采用物理探測的方法先探明管線的準確位置，而后在距管線1m左右布設監測點。
監測點的布設方法：用鉆機鉆孔后，下放φ130mm的短護筒，在護筒內放入凈砂填實，以防與原水泥路面成為一體，孔內放長1.6m的φ18mm鋼筋作為測桿，要求鋼筋埋深不小于管線的埋深。基點選擇在施工影響范圍之外、通視良好的地方(圖5)。
在燃氣管線豎井影響50m的范圍內布設監測點，監測點間距為10m，其中一點布在燃氣檢查井位置的管線上(圖6)。
4.2監測時效
燃氣管線的監測從施工單位進場施工臨建布置開始直至工程完工驗收，場地綠化恢復完成后方能停止。在土方開挖及支護降水施工階段、主體結構施工階段、運輸土方時均應按監測要求進行監測。
4.3監測報警
本工程為高壓燃氣管道，管道材質為鋼管，累計報警值10mm，變化速率3mm/d，當出現下列情況之一時，必須立即進行危險報警，并對基坑支護結構和周邊環境中的保護對象采取應急措施[5-8]。
1)當監測數據達到監測報警值。
2)基坑支護結構或周邊土體的位移突然明顯增長或基坑出現流砂、管涌、隆起、陷落或較嚴重的滲漏等。
3)基坑支護結構的支撐或錨桿體系出現過大變形、壓屈、斷裂、松弛或拔出的跡象。
4)周邊建筑的結構部分、周邊地面出現較嚴重的突發裂縫或危害結構的變形裂縫
5)周邊管線變形突然明顯增長或出現裂縫、泄漏等。
6)根據當地工程經驗判斷，出現其他必須進行危險報警的情況。
5安全注意事項
管廊施工前要做好施工區的圍閉工作，并在燃氣管道工作區域懸掛“燃氣管道施工區域，嚴禁非施工人員進入”等安全警示標志;遵照《燃氣管道安全保護協議》上的條款，嚴格按照條款規定進行施工，在工程開工前，應根據施工現場的實際情況和施工方案，將已制訂的燃氣管道及設施保護方案和應急處置措施通過技術安全交底落實到作業層。
在控制范圍和保護范圍內施工，應提前24h告知燃氣公司;施工作業超出正常施工作業時間之外，以及施工工期發生變更時，應提前24h以書面形式將變更告知燃氣公司聯系人并簽字確認;施工時一定要通知燃氣公司相關人員到現場指導施工，并服從燃氣公司相關人員指導;施工回填完畢要根據燃氣管道施工規定，恢復管線標志并經燃氣公司驗收通過。
6結語
綜上所述，支撐法保護燃氣管道的方案，通過惠濟花園口鎮管廊的應用，可以確保燃氣管線的安全，節省費用，縮短工期，為今后類似工程施工提供一定的參考。
SCISSCIAHCI
