1、热力一次网主管道过路方案比选及效果评价摘要：主城区热力一次网管道改造工程中过路方案的比选及实施效果评价 关键词：不开挖过路；开挖过路；顶管； 中图分类号：TU995.3 文献标识码： A 文章编号： 工程背景： 1、项目概述：该项工程为秦皇岛市民族路等供热一次网管道 改造工程（民族路环线）穿越建设大街工程。施工任务：对原有热力埋地管线拆改加粗，拆除原有管道管径为 DN500,在原有管道位置铺设新管道（加粗）DN700（外径 860mm，2 根） 。 施工地点位于市中心的民族路东侧辅路与建设大街平交路口，沿南北方向穿越建设大街（沥青路面） 。管线穿越路口单程全长 76.31 米，其中有两处平面转
2、角，见下图： 主要实物工程量（仅考虑路口处工作内容）： 土方开挖及外运 1200 立方米；回填中粗砂及积砂 1120 立方米；沥青路面拆除/恢复 885.08 平方米；5298 预制保温管拆除 76.3 米2；7209 预制保温管安装 76.3 米2； 2、工程特点： 2.1 施工地点位于城市中心地带，地处繁华的商业街区道口，场地有限。商铺临街，与道路紧连；道路车流量大，行人众多，在该处施工的社会影响大。 2.2 既有地下管线/设施繁多。 2.3 拟铺设的热力一级管网管径大，运行压力高。相对于给水、污水等管道，施工工艺要求严格（规范要求管道接头对口顺直，轴向偏差角度不得超过 1） 。 2.4
3、地处沿海城市，地下水位较高且补水充足；开挖范围内的土质为细沙，深挖时易出现流砂状态； 2.5 开挖深度在路面以下 4 米以内。 2.6 路口施工，影响交通，为尽量较少影响，需要昼夜连续施工，来缩短施工周期。临近供暖日期，工期紧。 二、方案比选： 1、顶管法： 1.1 工艺：需要开挖顶管/穿管工作坑、接收坑，并设置若干降水井，如图： 顶管断面图如下： 1.2 缺点：顶管方案主要有三个缺点： A、基坑开挖较深（为确保避开地下管线障碍，顶管标高只能定的很低，一般基坑都会超过 5 米） ，为控制流沙，必须进行降水，而在进行井点降水后不可避免的要造成周围地下水位的下降，从而使附近的建筑物和路面、地下构筑
4、物等因不均匀沉降而受到不同程度的损伤。为了减少这类影响，需要设置回灌井，且回灌井与降水井之间距离不应小于 6 米（距离太近，达不到回灌效果） 。 但本工程位于市中心路口，距离建筑物较近，尤其是南部的接受坑，根本没有设置回灌井的位置，降水工作势必严重影响建筑物的安全，并对建设大街的道路以及地下的污水、给水、通讯等设施造成损害。即使顶管基坑使用地下连续墙维护，减少对建筑物的影响，而在顶管工作面上也无法确稳定的开挖面。 B、热力管道有很厚的保温层，密度比水轻，受套管内积水的浮力影响，会使热力管道在套管两端受到剪切力（套管内热力管道出现“飘管”现象） ，对热力管道长时间运行会产生一定的安全隐患。如果在
5、套管内用砂土将热力管道填实，则不便以后的维修工作，失去套管意义。 C、顶管施工过程中，因建设大街道路中间地下水无法控制，会出现流沙状态，在所顶进的套管上方形成无法控制的空腔，对道路造成损害。1.3 优点： A、不开挖作业，对路面的破坏性伤害较小。 B、对交通影响较小，社会压力小。 2、破路直埋之“整体过路”：全面断交，破路施工，对热力管道施工质量有保障，但迫于社会压力，工期紧，考虑到破路后，会遇到不明地下障碍的影响，工期较难把握。 3、破路直埋之“分进合击法”过路： 沟槽断面如下： 因破路直埋的工作量大，工序繁多，无法做到在一个夜晚全部完成，为了避免长时间断交，充分利用几个夜间施工，采用逐步“
6、分进合击”的做法，具体安排如下： 第一步：先施工建设大街南北两侧非机动车道，待两侧沟槽开挖、支护完成，在建设大街两侧辅路处架设钢制便桥。 第二步：施工主路两侧快车道与非机动车道之间的部分，开挖/支护/拆管、降水。该处长度很短，但地下管线集中，开挖过程较长。 第三步：用一个晚上（20 时至次日凌晨 6 时之间） ，快车道的北半部（11 米长）开挖、拆管、支护，不安装管道，并在天亮前回填。 第四步：过路。用一个晚上（20 时至次日凌晨 6 时之间）完全断交10 小时（夜间） ，南半部主路快车道处（11 米长）开挖、拆管、支护，同时二次开挖北半部沟槽（11 米长） ，清理南半部拆管后的沟槽，然后安装
7、管道（整体预制、整体吊装） ，随即回填主路快车道。 第五步：在施工快车道以外的地段，完成管道焊接、弯头安装、保温、回填等工作，最后在路口外与原管道碰头。 （详细的过路期间交通组织，限于篇幅，略，步骤见下图） 。 4、破路直埋之“蚕食法” ， 限于篇幅概述其思路如下： 将过路区段划分成若干短小区间，逐次破路、加盖便桥、暗挖，待连续开挖区间较长后，在铺设管路。 缺点：该方案工期较长；且边施工边通行，对支护要求高，过往车辆、施工人员的危险性均较大；如果后期遇不明地下障碍无法通过，则前期开挖的沟槽有返工的风险。 三、方案的实施及效果评价 以上的方案个人比较倾向于破路直埋之“分进合击法” 。尽管该方案对
8、交通影响较大，但如果充分利用好夜间施工，每个区段在天亮后全面开放交通是能够实现的，个人评价其风险相对较低。 但经逐级审批后，最终确定采用破路直埋之“整体过路”方法施工。迫于社会压力，政府只批准了 36 小时的断交施工时间，而经市长批准的工期必须按时完成，挑战性很大。 经各方面的全力配合，反复磋商后，制定若干临时预案（略） ，并于2010 年 9 月 22 日 21 时后9 月 24 日凌晨 6 时实施。 该处路面破路后，发现与市政道路管理部门了解的情况不一致，在现有路面下还有两层混凝土路面（6080 年代修建） ，总的砼结构厚度近70 余 CM，大大延长了破路时间，尽管在 30 余米的主路上用
9、了 3 台大型履带炮锤（大宇 400 型/350 型等）破砼+2 台挖掘机（现代 300 履带挖掘机一台，胶轮 220 挖掘机一台）同步清理，还是比预定的破路工期延迟了 34 个小时，其后也没有了足够的时间进行人工挖探，以至于截止到9 月 23 日 8 时刚刚开挖至原有管道上方，侵占了其后的拆管、二次开挖、降水、支护工作时间。另外施工期间时值神七发射、嫦娥奔月等事件影响，遇国防光缆产权单位阻挠，既有地下管线的支护也耗费的大量精力。在各方专家的帮助下临时调整安装方案（降低开挖深度，减小支护难度） ，才勉强按期完成。 该方案工期风险太大，在遇到很多不可预见的情况后，及时动态调整设计方案对于最终顺利完成起到了关键性作用。
