地鐵施工中燃氣管道的遷改與保護

摘 要

摘要：介紹了地鐵施工中，燃氣管道遷改與保護的一般原則及常用方法。經(jīng)分析比較后，不宜遷改的次高壓燃氣管道可采用原地保護的措施。通過實例對其進行探討。關(guān)鍵詞：地鐵施工；燃氣管
摘要：介紹了地鐵施工中，燃氣管道遷改與保護的一般原則及常用方法。經(jīng)分析比較后，不宜遷改的次高壓燃氣管道可采用原地保護的措施。通過實例對其進行探討。
關(guān)鍵詞：地鐵施工；燃氣管道；保護；遷改
Moving and Protection of Gas Pipeline in Metro Construction
XIAO Ping-hua
Abstract：The general principles and common methods of moving and protection of gas pipeline in metro construction are introduced. After the analysis and comparison，the sub-high pressure gas pipeline that should not be moved can be protected in situ，and a discussion on the moving and protection of gas pipeline is made with an example.
Key words：metro construction；gas pipeline；protection；moving
    地鐵一般要經(jīng)過城市的建成區(qū)，站點設(shè)在人流主要集散點，而城市建成區(qū)道路下都有完善的城市管網(wǎng)系統(tǒng)，地鐵直流雜散電流對埋地金屬管道產(chǎn)生腐蝕[1]，因此地鐵的建設(shè)必然會與各種市政管道發(fā)生沖突。地鐵施工之前，對地下各種市政管道進行遷改或保護是必要的。
1 地鐵施工中燃氣管道遷改與保護的原則
   在地鐵施工之前，燃氣管道及其他市政管道均在運行中，為了使地鐵施工順利有序地進行，盡量減少對現(xiàn)有道路交通的影響，地鐵圍擋施工之前應進行交通疏解和管道遷改或保護。根據(jù)現(xiàn)有管道的勘探資料，凡在施工圍擋之內(nèi)的燃氣管道原則上均應進行遷改或保護，一般原則如下。
    ① 開挖范圍內(nèi)的現(xiàn)有燃氣管道應全部廢除，在開挖范圍外周邊新建燃氣管道，以保證管網(wǎng)供氣。
    ② 在施工圍擋范圍之內(nèi)，但不在開挖范圍之中的燃氣管道，應進行必要的管溝保護。
    ③ 設(shè)計遷改中盡量一次到位，避免不必要的重復返工。
    ④ 遷改或保護后的燃氣管道應滿足現(xiàn)行國家有關(guān)標準規(guī)范的要求[2]。
2 地鐵施工中燃氣管道的處置方法與探討
    在地鐵施工圍擋中，一般中、低壓燃氣管道均可進行遷改或保護，但對于高壓或次高壓燃氣管道來說遷改就很困難，因為它具有供氣范圍廣、壓力高等特點。
2.1 中、低壓燃氣管道的遷改與保護
    一般把位于地鐵施工圍擋區(qū)域之中的中、低壓燃氣管道進行遷改或保護；對位于地鐵施工開挖區(qū)域的中、低壓燃氣管道應進行遷改，在施工圍擋區(qū)域范圍之外設(shè)置臨時燃氣管道，待管道遷改完畢后，方可進行地鐵的施工。地鐵施工完畢后，燃氣管道應重新復原歸位。對在施工圍擋范圍之內(nèi)，但不在開挖范圍之中的燃氣管道，應進行必要的管溝保護，主要是為了避免施工期間機械操作及建材的堆放對燃氣管道的破壞。
    燃氣管道原設(shè)計在人行道或綠化帶下時，由于交通疏解，人行道或綠化帶改造成車行道，此時對燃氣管道應采取有效的保護措施，避免燃氣管道受到破壞，造成不必要的損失和危險。通常采用增設(shè)鋼筋混凝土管溝保護，即使原有管道管頂覆土厚度符合現(xiàn)行國家有關(guān)規(guī)范要求，仍需考慮對燃氣管道在道路施工期間，特別是道路路基施工時的保護。
2.2 塘朗車輛段高壓管道的帶氣遷改
    隨著科學技術(shù)發(fā)展，高壓燃氣管道在技術(shù)上帶氣遷改是可行的，其施工設(shè)備是從國外進口的專用設(shè)備。若燃氣管道處在郊外等人員稀少的地方，帶氣遷改是很好的選擇，因為它在技術(shù)方面是可行的、在經(jīng)濟方面投入少、在安全性方面是有保障的。如果在繁華市區(qū)，須綜合考慮其技術(shù)、經(jīng)濟、安全性等方面的問題。
    深圳市地鐵5號線塘朗車輛段的高壓燃氣管道，公稱管徑為600mm，設(shè)計壓力為4.0MPa。塘朗車輛段地處深圳市南山區(qū)塘朗片區(qū)，目前居住人口不是很密集，交通也不是很發(fā)達，因此可考慮帶氣遷改。在進行遷改時，燃氣管道方圓1000m之內(nèi)為人員控制區(qū)，200m以內(nèi)的人員全部疏散撤離。500m之內(nèi)的交通實行管制。由市政府、建設(shè)局、軌道辦負責總體協(xié)調(diào)工作，由交通局成立交通管制組，區(qū)政府、公安局成立社會維穩(wěn)組，燃氣集團成立燃氣搶險組，消防局成立消防組，衛(wèi)生局成立醫(yī)療衛(wèi)生組，地鐵公司、施工單位等成立工程組。深圳市地鐵5號線塘朗車輛段高壓燃氣管道的帶氣遷改是成功的，但在施工過程中動用了大量的社會資源。
2.3 太安站次高壓燃氣管道的原地保護
   ① 工程概況
   深圳市地鐵5號線的太安站位于東曉路，為地下3層島式車站，是地鐵5號線與規(guī)劃7號線上下平行換乘站。車站負一層為站廳層，負二層為5號線站臺層，負三層為7號線站臺層。根據(jù)現(xiàn)場施工調(diào)查，東曉-布心路口地下管網(wǎng)密集，其中有1根DN 400mm的次高壓燃氣管道橫跨車站，長約20m，位于車站站體建筑軸線29～31軸。
   ② 管道原位保護方案
   根據(jù)布心路蓋挖段方案，布心路全部管道遷改至蓋挖頂板上，待車站主體結(jié)構(gòu)施工完成后，再將各管道恢復到原位。由于太安站次高壓燃氣管道是給羅湖、布吉、蓮塘供氣的主干管，用戶數(shù)量約為23×104戶，其中商業(yè)用戶較多，布心路兩閥門間距約5km。若按原設(shè)計方案，停氣遷改，影響用戶范圍很大；如果帶氣遷改，必須方圓500m范圍內(nèi)采取封路隔離措施，布心路是交通主干道，車流如梭，封路影響太大。鑒于塘朗車輛段高壓燃氣管道帶氣遷改施工過程中動用了大量的社會資源，而太安站人員、房屋密集，交通繁忙，帶氣遷改會帶來一定的風險。2009年3月—6月，深圳市軌道辦多次召開會議協(xié)調(diào)太安站施工期間次高壓燃氣管道保護方案，并經(jīng)專家會議評審認為在繁華市區(qū)該DN 400mm的次高壓燃氣管道采用原位保護方案，具有可操作性、經(jīng)濟性和可實施性。
    ③ 次高壓燃氣管道的材質(zhì)及其參數(shù)
    次高壓燃氣管道管材采用L360MB(X52)直縫雙面埋弧焊鋼管，鋼管規(guī)格為D406.4×7.1，設(shè)計壓力為1.6MPa，采用擠壓法包覆聚乙烯三層結(jié)構(gòu)防腐層，外加犧牲陽極保護裝置。
    ④ 次高壓燃氣管道采取的保護措施
    燃氣管道施工安全距離按燃氣管道保護設(shè)施蓋板箱涵的寬度1.6m考慮，車站施工期間，燃氣管道保護采用支托保護橋施工方案。燃氣管道支托保護橋采用一跨簡支梁形式，由2片三排單層貝雷架組成，支撐在距車站圍護結(jié)構(gòu)5m以外，其結(jié)構(gòu)形式如下。
    a. 基礎(chǔ)形式：為了控制沉降變形，基礎(chǔ)采用鉆孔灌注樁，持力層為微風化巖，樁直徑為800mm，樁長約25m，架設(shè)貝雷架前要對樁進行預壓，并進行小應變檢測。
    b. 承臺、橋臺：橋臺為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，采用4個承臺支承橋跨結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)尺寸為2100mm×1300mm×1500mm。為了保證橋臺良好的整體性，每座橋臺由2個單樁臺組成，橫向用型鋼作拉桿，上下各一根增加兩樁分離式橋臺的整體性。
    c. 上部結(jié)構(gòu)：燃氣管道支托保護橋主梁采用2片三排單層加強型貝雷架(TSR雙弦桿)，跨度為30m，為保證結(jié)構(gòu)整體牢固、穩(wěn)定，每片貝雷架組裝好后，必須進行預架設(shè)，并檢查撓度≤30mm，除上橫梁外，其余構(gòu)件包括下橫梁、橫梁夾具、縱梁、風撐及橋面板等，均使用貝雷架組件中的標準配件。
   ⑤ 燃氣管道防腐、防照射措施
   a. 燃氣管道轉(zhuǎn)換到貝雷架上期間，在鋼板箱內(nèi)填膨脹珍珠巖保護。
    b. 燃氣管道轉(zhuǎn)換到車站頂板上后，在管道底部每隔6m設(shè)混凝土支墩，管道下方用回填土填實，管道四周回填沙。
    c. 施工期間，暴露的管道用30mm厚聚乙烯泡沫塑料管殼包覆，起到絕熱作用。
   ⑥ 防意外碰撞的措施
   a. 在貝雷架防護的基礎(chǔ)上，設(shè)置間距為300mm的型鋼上橫梁。
   b. 地面道路設(shè)置1.2m高的防護欄，護欄采用鋼筋混凝土墻式結(jié)構(gòu)，與擋土墻統(tǒng)一設(shè)置。
3 結(jié)語
   在地鐵施工中，燃氣管道除采用常規(guī)的遷改與保護方式外，經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟、安全性等方面的比較，仍可采用原地保護措施。但在思想上應高度重視，克服麻痹大意的思想，隨時作好應急準備。施工期間應加強對現(xiàn)有燃氣管道的監(jiān)測，地鐵施工方案應根據(jù)現(xiàn)場實際情況，采取切實可行的施工方法，確保施工期間燃氣管道的安全運行。
參考文獻：
[1] 程善勝，張力君，楊安輝.地鐵直流雜散電流對埋地金屬管道的腐蝕[J].煤氣與熱力，2003，23(7)：435-437.
[2] GB 50028—2006，城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范[S].
 
(本文作者：肖平華 深圳市市政工程咨詢中心 廣東深圳 518028)