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摘要:本文通过工程实例介绍了一种利用混凝土盖板涵洞保护管道的方法,以确保高压天然气管道的安全。 为同类建设项目出现类似问题时提供参考和参考。
关键词:混凝土盖板涵;等级公路;高压天然气管道
随着基础设施建设的快速发展,许多大型的建设活动和基础设施项目在城市及郊区不断进行。 由于在建设初期铺设埋地天然气管道时不能充分考虑未来基础设施规划的变化,许多交通建设项目在施工过程中遇到了现有埋地天然气管道,安全受到影响,天然气管道受到影响。本文结合相关工程实践,介绍使用混凝土盖板涵洞对管道进行包围保护的方法。
一、工程概况
某高速公路北段起于广州市花都官坑,经花都赤坭镇后进入清远市清城区,经石角镇、龙塘镇后进入广州市从化,经鳌头镇终于从化井岗。路线全长86公里,设计速度120公里/小时,双向六车道,路基宽度为34.5m,桥涵设计汽车荷载等级为公路-1级。该高速公路经过清远市清城区时跨越及并行广东省天然气管网有限公司天然气管道,共3处跨越、1处并行广东省天然气管网管道。
经过与管道管理单位多次沟通协调,道路建设业主应确保高压天然气管道的安全和道路建设的顺利实施,并指导道路建设的设计。优化设计方案和修订道路设计的组织在公路和高压天然气管道的交汇处设计混凝土涵洞,以满足公路建设的建设需要,确保高压输气管道的安全运行。
二、新建保护涵施工对输气管道影响分析
该工程施工过程中可能对输气管道造成影响,主要影响因素如下:
①地质勘探不当:当在输气管道附近使用坑、槽探时,可能发生土体侧移导致输气管道水平位移,基坑开挖可能引起邻近地面下沉导致输气管线竖向位移,进而导致输气管道竖向与水平拉裂破坏。
当在输气管道附近使用钻探时,机械引发的振动可能导致输气管道位移,而引起管道弯曲、拱起甚至断裂。
此外,如勘探过程运送施工材料等重型车辆在管道上方经过时,如缺乏保护,地面抗压能力不足,很可能会对管道造成碾压甚至变形。
②管线位置不准确:输气管线资料收集不完善、未进行现场勘测或者勘测数据有误时,造成对输气管线定位不准确,设计和施工中采用了管线位置不准确的数据,施工可能造成输气管线破损,导致天然气泄漏爆炸。同时管线伴行的光缆若位置不明确,有可能造成破坏。
③施工不当:保护盖板涵施工时,应采取人工开挖,严禁管道周边采用机械开挖,以避免施工机械碰撞管道;该工程基坑深度约3-4m,应按设计进行放坡开挖,避开雨天进行施工,防止发生坍塌而影响管线安全;基坑周边堆放物件或停放机械设备,导致坠落而砸到管线。如盖板涵基础施工时对管道左右方及上方原土支护不当,将可能导致管道暴露,对管道的运行稳定产生影响。
在输气管道周边存在盖板涵的预制盖板、桩基础的钢筋笼等吊装作业时,作业时吊车应尽可能远离管线,若管道周边吊装作业发生吊装设备倾倒或其他事故将给输气管道的正常使用和安全运行带来不利影响。
④安全管理不到位:未经管道管理部门许可,私自进行施工;施工人员未进行技术交底和输气管道相关知识培训教育;未设置管道保护范围,未按照设计和施工方案进行施工,或因为赶工期而未采取安全措施;吊装作业违反“十不吊”制度;违规操作,在输气管道上方或邻近位置采用机械开挖等安全管理不到位,可能导致安全事故,而影响到管线安全。
三、安全技术措施
1.对施工人员进行输气管道安全知识的教育,普及《中华人民共和國石油天然气管道保护法》,特别加强培训输气管道的安全注意事项,危险辨识等知识,加强对输气管道保护、案例等针对性培训。施工作业人员应具备管道保护知识。
2.管线探查:在围护设计开始前,对探明临近天然气管线和光缆的具体线路走向及埋设深度,取得详尽的地下天然气管道资料,查明天然气输气管道及通信光缆的具体位置和埋深。在进行施工前,需对施工现场进行调查、统计、核实,并与相关部门及时联系解决。
开工前和施工完成后需要对管道进行防腐层的检漏及焊口检测。施工前,需经管道管理部门同意确认。
盖板涵基础开挖时应做好对管道周边覆土的支护,防止管道暴露。开挖探明管道位置后,在管道两侧安放明显标识,并采用钢架及彩钢瓦做成的围挡隔离设施进行围挡防护。由施工单位对涉及管道临时暴露的区域按要求实施可燃气体监测,按2h/次对监测结果进行记录,按照每周一次向管网管理单位提供相应的监测记录;由施工单位对管道实施沉降监测,按每周一次对监测结果进行记录,并每周一次向省管网提供相应的监测记录。
3.涵洞内回填细砂
涵洞墙身施工完成后,需在涵洞内回填细砂。回填不得采用机械施工,需用人工施工,避免对管道造成扰动。回填砂充满整个涵内空间,压实度不小于85%,顶面与盖板底不留空隙。
4.盖板涵盖板施工
涵洞盖板采用预制方式进行施工,集中在项目部预制场进行预制。盖板混凝土强度达到设计强度90%后,即可吊运至现场进行安装作业,盖板安装采用1台25T汽车吊进行安装。每块盖板重量约1.9吨,根据25T汽车吊性能表,吊装半径14m以内,25T汽车吊可满足吊装需求。
5.台背回填
涵洞主体及附属工程施工完成后,需通知并经监理工程师进行验收,验收合格后,进行涵洞台背回填。施工前应清除沟底杂物,清理完成后,先对沟底进行平整碾压,碾压完成后,通知监理工程师进行验收,验收合格后,方可进行填筑施工。台背回填填料应符合设计及规范要求。台背回填分层厚度不得超过设计及规范要求。采用两侧对称回填,分层碾压,盖板顶面1m范围内碾压应采用静压,不得采用振动。在涵身两侧用红油漆画上红线,以便控制厚度。台背回填压实度需符合设计及规范要求。警戒标识牌,保证施工过程中的管线安全。
四、工期保证措施
1.施工准备抓早抓紧
尽早做好施工准备,认真审阅图纸,进一步完善施工组织设计,做好整体准备、合理组合。
2.施工组织不断优化
根据施工条件的变化,不断进行设计优化,确保工艺衔接、劳动组织、机械设备、调度有利于施工和生产。
3.为雨季施工做好准备。 气象水文资料表明,各项作业的施工顺序应有预见性地协调,并采取预防措施,以确保项目的有序进行。
参考文献
[1]杨淼.混凝土盖板涵在等级公路跨越高压天然气管道时的应用[J].科技风,2010(03):185.
[2]陈世昌.分析公路现浇钢筋混凝土盖板涵施工技术[J].黑龙江交通科技,2021,44(04):119+121.
[3]张利.探讨均质土坝混凝土盖板受冻胀土破坏的机理与防治分析[J].黑龙江水利科技,2019,47(11):35-37.
关键词:混凝土盖板涵;等级公路;高压天然气管道
随着基础设施建设的快速发展,许多大型的建设活动和基础设施项目在城市及郊区不断进行。 由于在建设初期铺设埋地天然气管道时不能充分考虑未来基础设施规划的变化,许多交通建设项目在施工过程中遇到了现有埋地天然气管道,安全受到影响,天然气管道受到影响。本文结合相关工程实践,介绍使用混凝土盖板涵洞对管道进行包围保护的方法。
一、工程概况
某高速公路北段起于广州市花都官坑,经花都赤坭镇后进入清远市清城区,经石角镇、龙塘镇后进入广州市从化,经鳌头镇终于从化井岗。路线全长86公里,设计速度120公里/小时,双向六车道,路基宽度为34.5m,桥涵设计汽车荷载等级为公路-1级。该高速公路经过清远市清城区时跨越及并行广东省天然气管网有限公司天然气管道,共3处跨越、1处并行广东省天然气管网管道。
经过与管道管理单位多次沟通协调,道路建设业主应确保高压天然气管道的安全和道路建设的顺利实施,并指导道路建设的设计。优化设计方案和修订道路设计的组织在公路和高压天然气管道的交汇处设计混凝土涵洞,以满足公路建设的建设需要,确保高压输气管道的安全运行。
二、新建保护涵施工对输气管道影响分析
该工程施工过程中可能对输气管道造成影响,主要影响因素如下:
①地质勘探不当:当在输气管道附近使用坑、槽探时,可能发生土体侧移导致输气管道水平位移,基坑开挖可能引起邻近地面下沉导致输气管线竖向位移,进而导致输气管道竖向与水平拉裂破坏。
当在输气管道附近使用钻探时,机械引发的振动可能导致输气管道位移,而引起管道弯曲、拱起甚至断裂。
此外,如勘探过程运送施工材料等重型车辆在管道上方经过时,如缺乏保护,地面抗压能力不足,很可能会对管道造成碾压甚至变形。
②管线位置不准确:输气管线资料收集不完善、未进行现场勘测或者勘测数据有误时,造成对输气管线定位不准确,设计和施工中采用了管线位置不准确的数据,施工可能造成输气管线破损,导致天然气泄漏爆炸。同时管线伴行的光缆若位置不明确,有可能造成破坏。
③施工不当:保护盖板涵施工时,应采取人工开挖,严禁管道周边采用机械开挖,以避免施工机械碰撞管道;该工程基坑深度约3-4m,应按设计进行放坡开挖,避开雨天进行施工,防止发生坍塌而影响管线安全;基坑周边堆放物件或停放机械设备,导致坠落而砸到管线。如盖板涵基础施工时对管道左右方及上方原土支护不当,将可能导致管道暴露,对管道的运行稳定产生影响。
在输气管道周边存在盖板涵的预制盖板、桩基础的钢筋笼等吊装作业时,作业时吊车应尽可能远离管线,若管道周边吊装作业发生吊装设备倾倒或其他事故将给输气管道的正常使用和安全运行带来不利影响。
④安全管理不到位:未经管道管理部门许可,私自进行施工;施工人员未进行技术交底和输气管道相关知识培训教育;未设置管道保护范围,未按照设计和施工方案进行施工,或因为赶工期而未采取安全措施;吊装作业违反“十不吊”制度;违规操作,在输气管道上方或邻近位置采用机械开挖等安全管理不到位,可能导致安全事故,而影响到管线安全。
三、安全技术措施
1.对施工人员进行输气管道安全知识的教育,普及《中华人民共和國石油天然气管道保护法》,特别加强培训输气管道的安全注意事项,危险辨识等知识,加强对输气管道保护、案例等针对性培训。施工作业人员应具备管道保护知识。
2.管线探查:在围护设计开始前,对探明临近天然气管线和光缆的具体线路走向及埋设深度,取得详尽的地下天然气管道资料,查明天然气输气管道及通信光缆的具体位置和埋深。在进行施工前,需对施工现场进行调查、统计、核实,并与相关部门及时联系解决。
开工前和施工完成后需要对管道进行防腐层的检漏及焊口检测。施工前,需经管道管理部门同意确认。
盖板涵基础开挖时应做好对管道周边覆土的支护,防止管道暴露。开挖探明管道位置后,在管道两侧安放明显标识,并采用钢架及彩钢瓦做成的围挡隔离设施进行围挡防护。由施工单位对涉及管道临时暴露的区域按要求实施可燃气体监测,按2h/次对监测结果进行记录,按照每周一次向管网管理单位提供相应的监测记录;由施工单位对管道实施沉降监测,按每周一次对监测结果进行记录,并每周一次向省管网提供相应的监测记录。
3.涵洞内回填细砂
涵洞墙身施工完成后,需在涵洞内回填细砂。回填不得采用机械施工,需用人工施工,避免对管道造成扰动。回填砂充满整个涵内空间,压实度不小于85%,顶面与盖板底不留空隙。
4.盖板涵盖板施工
涵洞盖板采用预制方式进行施工,集中在项目部预制场进行预制。盖板混凝土强度达到设计强度90%后,即可吊运至现场进行安装作业,盖板安装采用1台25T汽车吊进行安装。每块盖板重量约1.9吨,根据25T汽车吊性能表,吊装半径14m以内,25T汽车吊可满足吊装需求。
5.台背回填
涵洞主体及附属工程施工完成后,需通知并经监理工程师进行验收,验收合格后,进行涵洞台背回填。施工前应清除沟底杂物,清理完成后,先对沟底进行平整碾压,碾压完成后,通知监理工程师进行验收,验收合格后,方可进行填筑施工。台背回填填料应符合设计及规范要求。台背回填分层厚度不得超过设计及规范要求。采用两侧对称回填,分层碾压,盖板顶面1m范围内碾压应采用静压,不得采用振动。在涵身两侧用红油漆画上红线,以便控制厚度。台背回填压实度需符合设计及规范要求。警戒标识牌,保证施工过程中的管线安全。
四、工期保证措施
1.施工准备抓早抓紧
尽早做好施工准备,认真审阅图纸,进一步完善施工组织设计,做好整体准备、合理组合。
2.施工组织不断优化
根据施工条件的变化,不断进行设计优化,确保工艺衔接、劳动组织、机械设备、调度有利于施工和生产。
3.为雨季施工做好准备。 气象水文资料表明,各项作业的施工顺序应有预见性地协调,并采取预防措施,以确保项目的有序进行。
参考文献
[1]杨淼.混凝土盖板涵在等级公路跨越高压天然气管道时的应用[J].科技风,2010(03):185.
[2]陈世昌.分析公路现浇钢筋混凝土盖板涵施工技术[J].黑龙江交通科技,2021,44(04):119+121.
[3]张利.探讨均质土坝混凝土盖板受冻胀土破坏的机理与防治分析[J].黑龙江水利科技,2019,47(11):35-37.