地铁施工对次高压燃气管道保护的探讨.doc

1、地铁施工对次高压燃气管道保护的探讨摘要：在城市修建地铁车站时，不可避免需进行大量市政管道改迁，当不能改迁时则采用原位保护，但对横跨地铁车站的次高压燃气和高压燃气管等高风险源管道，进行较大跨度的原位带气支托保护时，施工难度大，风险高，必须采取安全可靠的施工方法，确保施工期间管道运营安全和周边生命财产安全。 关键词：地铁施工 ； 次高压燃气保护；探讨 中图分类号：U213+4 文献标识码：A 一、引言 当一个城市人口达到 300 万人以上，地区生产总值达到 1000 亿以上，地方财政一般预算收入达到 100 亿以上，地铁单向高峰预测客流达到 3万人次/小时以上，这样的城市繁华地段就有必要修建地铁。

2、由于城市建设在前，地铁修建在后，城市地铁施工必然要遇到各类管线的迁改或保护，在方案选择时要综合考虑经济、技术、现场条件及社会资源等因素，尤其是遇到燃气管线时，必须要谨慎确定方案。深圳地铁 5 号线太安站对次高压燃气管道，采用原位就地保护施工，做了一次成功的实践案例。二、 工程概况 太安站位于深圳市罗湖区东晓路，为地下三层岛式车站，是深圳地铁 5 号线与规划 7 号线上下平行换乘站，车站分为折返线段 304.818m 及车站范围 316.58m，总长 621.4 米，基坑宽 20.4m，基坑深 24.525.1米。负一层为站厅层、负二层为 5 号线站台层、负三层为 7 号线站台层。车站周边房屋密

3、集，居民和企事业单位房屋共 25 栋，离车站基坑一般为 410m，最近只有 1.5m。 次高压燃气管线位于该车站中部布心路北侧辅路绿化带下，由于一期交通疏解将绿化带作为道路，已对管线进行了砼箱涵包封处理。 该次高压燃气管是给罗湖、布吉、莲塘供气的主干管，用气户数约20 万户，其中工商业用户较多。布心路两阀门之间约 5 公里远。 次高压燃气管参数：L360MB(52)直缝双面埋弧焊钢管，D406.47.1,管线压力为 1.6kg/cm2。见图 1 三、方案比选 方案一、大迁改，最初的方案是把次高压燃气管迁出车站范围，经太白路、东乐路绕行改移，但由于没有合适的地理位置，满足不了次高压燃气离民房区的

4、最小安全距离，且投资较大。 方案二、小迁改，先施做一段车站顶板，然后先改移到盖挖顶板上，待车站主体完工后，再回迁到原来位置。见图 2 深圳市地铁公司组织多次多方研究，认为该方案需要：一是停气迁改，由此带来的影响是 20 万用户的生产生活没有保障，要用瓶装气先进行临时供应，政府资源满足不了；二是带气作业迁改，要求以作业点半径 150M 范围内不能有火种，不能通行机动车辆。鉴于塘朗车辆段高压燃气管带气改移施作过程中动用了大量的社会资源，而太安站周边人员、房屋更加密集、周边交通更加繁忙，带气改移会存在较大的风险。 方案三、通过深圳市轨道办主持的业主、监理、设计、施工单位会同深圳市燃气集团公司多方论证

5、，在遵循有关燃气保护条例的前提下，遵守燃气维修的有关规定，并实地参观 LNG 码头燃气作业现场。政府聘请国内专家组就该次高压燃气保护方案进行评审，评审意见为：在充分考虑了可操作性和可实施性的基础上，确定采用原地支托保护方案。支托保护结构由设计单位设计，现场施工安全措施由施工单位确定，经专家审查后实施。 采用就地保护方案，除主体围护结构施工难度大，次高压燃气管道保护要求高外。安全的高风险，对施工单位的施工技术、施工管理及安全管理提出了更高的要求。 四、施工方法 受次高压燃气管道横跨车站的影响，车站地下连续墙在次高压燃气管道处不能封闭，存在沉降、涌水、突泥、坍塌风险；次高压燃气管道裸露在空气中，受

6、热胀冷缩的影响，有变形、开裂的风险；跨燃气管道作业有撞击、坠落的风险；车站石方开挖震动的控制；施工过程中燃气泄漏的风险；燃气管道的沉降、变形监测及调整等一些难题的解决，是该方案成功与否的主要因素。 太安站次高压燃气管道保护采用在距车站围护结构约 5m 以外设置一跨简支梁形式的两片三排单层加强型（TSR 双弦杆）贝雷架组合桥，作为支托保护桥主要受力构件，两片梁之间采用型钢上、下横梁连接，上、下横梁是悬吊支托直接受力构件。每片贝雷架组装好后进行预架设，并检查挠度值30mm。 次高压燃气管道要进行三次支托转换；第一次悬吊支托转换，人工间隔掏挖管下土体，安装悬吊支托体系将次高压燃气管道转换到支托保护桥

7、上。第二次支托转换，待管下车站主体盖挖顶板完成后，设置临时素混凝土支墩，墩顶通过支托体系与管道传力后，拆除上述保护桥和支托体系，将次高压燃气管道转换到主体结构上。第三次支托转换，待回填到次高压燃气管顶，再掏挖临时支墩处并回填砂，拆除支托体系，恢复原状。 五、施工工艺流程 次高压燃气管原位带气支托保护施工流程图如图 3。 主要做法 1.燃气管道位置处地下连续墙施工 燃气管道位置处围护结构地下连续墙，采用倒挂逆作法施工。因其对次高压燃气管保护影响较大，如基坑开挖后止水措施不及时，容易引起围护结构渗漏、涌水、突泥、坍塌，外围地表沉降也会危及次高压燃气管道。 1）倒挂法分段施工地下连续墙，先施工冠梁，

8、冠梁内预埋地下连续墙钢筋接驳器，开挖前根据地下水情况采用超前注浆止水。每开挖 1 米左右后（当穿越淤泥、粉砂层等软土层时开挖后立即安装挡土模板，胶合面板加 48 钢管背檀） ，采用机械接头接长钢筋，横向钢筋与地下连续墙工字钢接头钢板焊接，接长钢筋笼安装好后立模浇注砼。 2）注浆止水和加固土体 开挖前预注浆止水，在地下连续墙未封闭的缺口处采用超前小导管预注浆止水和加固土体，孔深 20m，纵向三排。 补偿注浆，土石方开挖后如果发现渗漏水，立即采用钻孔小导管注水泥水玻璃改性三液浆止水和加固土体。孔深 3m，竖向间距 1m，横向间距 0.5m。 3）挡土板施工 地下连续墙缺口处开挖高度约 1m 后，当

9、遇淤泥、粉砂等软土层时分两次开挖，每次开挖为 0.5m,先用胶合板和 48 钢管背楞组成挡土板，对向缺口进行初步挡土，防止缺口处坍塌。 2.裸露燃气管道的保护 支托完成后，立即进行保护箱安装，然后填充珍珠岩，避免次高压燃气管线长期暴露在外，同时采用防晒帘布对燃气管道进行遮盖，防止太阳光暴晒。 3.震动控制 根据高压燃气保护条例，次高压燃气管两侧 50m 内禁止爆破，虽采用盖挖工法，爆破飞石不会危及管道，但爆破振动会危及管道安全。为确保次高压燃气管道安全，决定采用挖机带液压破碎锤开挖石方，其振动比爆破小得多，不会危及次高压燃气管道安全。 4.泄漏监测 现场安装了天燃气漏气自动报警装置，漏气监测探

10、头设在保护桥范围燃气管上方，自动报警装置设在现场指挥部办公室，安装好后先进行调试，调试时采用小瓶装天燃气放在管下模拟漏气，自动漏气监测人员由现场 24 小时值班安全员负责，发现报警立即通知项目部应急小组成员和燃气集团应急小组成员，启动应急预案。 5.变形监测和变形调整 为确保施工期间次高压燃气管变形不超过规定允许值，必须加强现场监测，监测各工序施工期间的沉降变形数据，监测数据每天报燃气集团、燃气监理、主体施工监理、业主等，并将数据与设计允许变形值进行比较，以便指导施工及管线调整。 监测分施工单位监测与第三方监测相结合的形式进行，保证管线安全。 1）管线沉降监测点布置，详见图： 图 7 施工监测

11、点布置 图 8 监测点固定示意图 2）管线沉降允许值 根据设计图，管线沉降允许值如下表： 3）变形调整 （1）由于管线自身变形、悬吊支托装置变形、顶板上基坑回填土、地下连续墙、土体失水等原因，引起管线沉降超过允许值，将进行调整，调整前请专家分析确定，严禁现场私自调整管道高程。 （2）悬吊期间调整采用悬吊花蓝螺栓直接进行调整。 （3）管线调整时请燃气集团监护人员现场监督。 6 .结束语 在人口密集、交通量大的繁华城区，对（次）高压燃气管道进行原位带气悬吊支托保护，避免了停气改迁时给居民和商业用户带来生活和生产上的影响。如果停气迁改要送大量瓶装气，必须重新建立大型配气站和购置送气设备，成本非常大；

12、带气改迁（每次需一个月时间）时要疏散周边 150m 内行人和居民、阻断城区主干道交通、动用大量交通、消防、急救、公安、政符相关职能部门的社会资源。最主要是避免了带气改迁时的漏气爆炸的风险，经济效益和社会效益均很明显。 从资源利用来说，原地支托保护主要所需物资是贝雷片，是可以租赁重复使用，大大减少资源耗费。而停气改迁和带气改迁都会一次投入大量资源，这些资源一般不会重复使用，资源耗费很大。通过深圳地铁5 号线太安站次高压燃气原地支托保护实践，可见在城市工程施工中遇到类似情况时可以借鉴使用。 参考文献 1 深圳市施工现场燃气管道及设施安全保护办法深建燃199912 号 2深圳经济特区燃气管理条例 3

13、深圳市燃气安全管理规定 4 公路桥涵钢结构与木结构设计规范(JTJ025-86) 5 建筑基坑支护工程技术规范(YB9258-97) 6 城镇燃气设计规范GB50028-2006 7 输气管道工程设计规范GB50251-2003 8 原油和天然气输送管道穿跨越工程设计规范 穿越工程SY/T0015.l-1998 9 钢质管道及储罐腐蚀控制工程设计规范SY0007-1999 10 埋地钢质管道聚乙烯防腐层技术标准SY/T0413-2002 11 钢质管道熔结环氧粉末外涂层技术标准SY/T0315-1997 12 辐射交联聚乙烯热收缩带SY/T4054-2003 作者简介：凌初华，男 ，一级建造师，注册安全工程师。从事工程技术工作 30 年。