張建偉 欒松山

摘 要 近年來，天然氣長輸管道建設(shè)日趨增多，天然氣管道穿越高速公路一般都采用頂管穿越的方式，但是隨著穿越數(shù)量不斷增加，高速路面也出現(xiàn)不同程度的下沉或者隆起問題，主要是穿越過程中路面的塌陷，高速公路管理部門對此越來越重視，所以在頂管穿越高速公路過程中更要加強(qiáng)對公路路基及路面的保護(hù)工作，以避免高速公路在車輛通行過程中產(chǎn)生安全隱患。

關(guān)鍵詞 天然氣管道 高速公路 頂管 塌方 路面保護(hù)

中圖分類號：F407.22;U177 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-0745（2021）04-0055-02

現(xiàn)如今，越來越多的管道穿越高速公路，其中包括天然氣長輸管道、原油長輸管道、供熱管道、電力管道等，其中天然氣長輸管道穿越高速公路最為普遍。在天然氣長輸管道穿越高速公路時(shí)不能采用大開挖穿越的方式進(jìn)行施工，一般均采用頂管穿越，其優(yōu)點(diǎn)為不影響交通、造價(jià)低、施工安全、施工速度快等，正是有這些優(yōu)點(diǎn)，多數(shù)管道穿越高速公路一般均采用頂管穿越的方式。但是，在天然氣長輸管道頂管穿越高速公路過程中也存在著一些問題，采用頂管施工有可能對高速公路路面產(chǎn)生影響，甚至?xí)斐筛咚俾访嫦鲁?，路基塌陷等危害。本文根?jù)“川氣入湘”天然氣輸氣管道工程頂管穿越岳宜高速施工保護(hù)措施，淺談頂管穿越對高速公路地基及其路面的保護(hù)。

1 頂管穿越高速公路概況

“川氣入湘”天然氣輸氣管線工程，管線敷設(shè)過程中與已建岳宜高速公路交叉穿越，穿越方式以頂管的方式穿越，套管采用鋼筋混凝土套管，高速公路路面寬度為40m，頂管穿越套管長度70m。頂管周線方向與公路夾角88°36′。該段地質(zhì)分別為：表層為耕植土，地表有明顯的積水;設(shè)計(jì)頂管深度位于粉質(zhì)粘土層，粉質(zhì)粘土含水量較大;但是在實(shí)際施工過程中該地段地質(zhì)條件復(fù)雜，在頂管位置地表為淤泥，穿越層有流沙，在這種地質(zhì)條件下進(jìn)行頂管施工，如果保護(hù)措施不當(dāng)，將會對高速公路車輛通行造成嚴(yán)重威脅，甚至?xí)l(fā)交通事故，所以在頂管穿越高速公路過程中對高速公路的保護(hù)尤為重要。

2 頂管穿越過程中容易出現(xiàn)的問題

在頂管穿越高速公路施工過程中如果采取的施工措施不合理或者達(dá)不到要求將會造成諸多問題，頂管過程中產(chǎn)生的主要問題如下：

（1）在地質(zhì)條件復(fù)雜的地段開挖操作坑過程中造成公路路基塌陷;（2）由于定管用套管質(zhì)量不符合頂管用套管要求，出現(xiàn)套管破碎造成路面塌陷;（3）頂進(jìn)過程中保護(hù)措施不當(dāng)或者路面沉降觀測不及時(shí)，在產(chǎn)生路面下沉?xí)r不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題;（4）套管縫隙處理不符合要求，造成路面延遲塌陷，從而造成交通事故。針對容易出現(xiàn)的問題，我們在施工中采取了相應(yīng)的措施，將問題提前發(fā)現(xiàn)，提前采取措施，避免了以上問題的出現(xiàn)[1]。

3 長輸管道穿越公路斷面頂管技術(shù)施工前準(zhǔn)備

3.1 施工前準(zhǔn)備

施工前充分了解和熟悉施工圖紙，了解長距離管道地質(zhì)和地形及其與高速公路交叉的結(jié)構(gòu)、深度，在頂管施工技術(shù)開始之前，對頂管施工設(shè)備、各種輔助設(shè)備、施工材料和施工機(jī)械及工具進(jìn)行詳細(xì)地檢察，確保設(shè)備齊全，然后根據(jù)施工計(jì)劃及時(shí)向有關(guān)部門提供施工計(jì)劃并必須上報(bào)給施工隊(duì)，然后在施工過程中必須做好安全防范措施，確保施工安全。

3.2 誤差校正

在頂管施工過程中，難免會出現(xiàn)一些誤差，所以需要采取一定的措施來糾正現(xiàn)有的誤差。校正方法主要包括開挖校正法和頂木校正法：開挖校正法是指管在調(diào)整的過程中，連續(xù)的頂起，然后回到設(shè)計(jì)位置;另一種方法是頂木校正法，該過程中，一般使用方木或圓木，撐在管子偏向一側(cè)的內(nèi)壁與墊有木板的管前土層之間，將千斤頂開動(dòng)，頂木在千斤頂?shù)淖饔孟庐a(chǎn)生分力，從而進(jìn)行校正，該方法主要適用于開挖校正法不能發(fā)揮作用的時(shí)候。

3.3 拆除頂管設(shè)施

在出土的袖長滿足設(shè)計(jì)要求后，或者通過一些測試，確定達(dá)到合格的標(biāo)準(zhǔn)，之后停止頂起工作，然后使用起重機(jī)拆除這些設(shè)施，為了避免一些危險(xiǎn)的事故在施工過程中發(fā)生，做好安全預(yù)防措施和安全警告標(biāo)簽，這是在頂管設(shè)備拆除過程中必須要注意的事項(xiàng)。

3.4 工作管交叉

在工作管穿越施工過程中，要采取措施，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)模式進(jìn)行施工，認(rèn)真落實(shí)施工過程中存在的規(guī)范問題。然后，要密切關(guān)注施工人員的職業(yè)素質(zhì)和安全責(zé)任意識，對其進(jìn)行一定的教育，提高其質(zhì)量意識和責(zé)任。設(shè)置一定數(shù)量的專職檢驗(yàn)員對施工質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，并做好檢驗(yàn)記錄;冬季，相關(guān)設(shè)備應(yīng)采取防凍措施。在運(yùn)輸、施工、安裝過程中應(yīng)采取管道保護(hù)措施，并嚴(yán)格執(zhí)行。

3.5 采取一定的防護(hù)措施

在施工之前，必須確定施工人員的工作資格，然后到施工現(xiàn)場施工和檢測，也要進(jìn)行一定的檢查，確保其有資格獲得頂管施工工作。在施工之前，聯(lián)系協(xié)調(diào)好相關(guān)部門，確保得到相關(guān)部門的許可，并在得到相關(guān)手續(xù)之后才能進(jìn)行建設(shè)施工。在建設(shè)的過程中，應(yīng)采取一定的隔離措施，禁止非工作人員進(jìn)入施工現(xiàn)場，影響施工工作;施工前，應(yīng)對相關(guān)設(shè)備進(jìn)行一定程度的檢測，對操作的設(shè)備和工具應(yīng)進(jìn)行檢測，檢測其絕緣性能，做好安全意識，防止泄漏現(xiàn)象的發(fā)生[2]。同時(shí)，針對各種類型的電動(dòng)設(shè)備和工具，應(yīng)該設(shè)置專門的放置區(qū)域，對用電、布線等問題進(jìn)行合理的規(guī)劃，避免操作過程中的互相影響，并在醒目處設(shè)置警示牌，防止非專業(yè)操作人員進(jìn)入該區(qū)域。

4 主要采取的保護(hù)措施

4.1 加強(qiáng)主觀認(rèn)識

施工人員對頂管技術(shù)了解不夠，掌握難度不是很清楚。那么作業(yè)人員對混凝土的思考仍然停留在以前的狀態(tài)，對頂管技術(shù)存在的問題沒有及時(shí)的認(rèn)識。因此，加強(qiáng)對頂管施工人員的技能和責(zé)任意識的培訓(xùn)和強(qiáng)化，對頂管施工的順利進(jìn)行有著非常大的促進(jìn)作用。建立安全施工責(zé)任機(jī)制，并嚴(yán)格執(zhí)行參與施工人員培訓(xùn)后的考核工作，堅(jiān)決貫徹落實(shí)安全與質(zhì)量共同保證的原則。在施工過程中，必須做到安全第一，工期、效益都不能凌駕于安全之上。

4.2 管道采用污水導(dǎo)流

對長距離管道中的污水和污泥進(jìn)行一定程度的清洗也是頂管技術(shù)需要考慮的一個(gè)重要因素。通過管道的堆放，將管道內(nèi)的污水引流到一定程度，及時(shí)進(jìn)行通風(fēng)，并安排相應(yīng)的管理人員和清理人員對管道內(nèi)的污泥進(jìn)行清理。施工過程中，一定要根據(jù)施工環(huán)境，提前規(guī)劃好污泥污水的引流路線，堅(jiān)決杜絕一切破壞環(huán)境的行為發(fā)生，始終堅(jiān)持綠色、環(huán)保原則，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展，切忌因小失大。

4.3 在地質(zhì)條件復(fù)雜的地段開挖操作坑過程中造成公路路基塌陷

在操作坑靠近高速公路一側(cè)周采用200mm的槽鋼進(jìn)行打樁，每根槽鋼長6m，在槽鋼樁外用10mm厚鋼板插入淤泥中，防止開挖操作坑過程中路基產(chǎn)生塌方。槽鋼樁完成后，采用長臂挖機(jī)對操作坑土方進(jìn)行分層開挖，開挖深度至3.6-3.8m后，對基坑底的土質(zhì)進(jìn)行換填，換填厚度1m，采用片石換填原土，在片石砼上面澆筑鋼筋混凝土頂管操作坑，澆筑鋼筋混凝土操作坑尺寸為6m×4m，從而有效防止操作坑下沉及塌方，保障了頂管穿越高速公路的成功率，同時(shí)有效保證路基的穩(wěn)定性，對路基進(jìn)行有效的防護(hù)作用[3]。

4.4 套管質(zhì)量不符合頂管用套管要求，出現(xiàn)套管破碎造成路面塌陷

套管采購屬于施工單位自購材料，對自購材料采購嚴(yán)格按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)和技術(shù)要求進(jìn)行，實(shí)地考查重點(diǎn)物資供貨廠（商），并根據(jù)需要采取駐廠監(jiān)造、檢驗(yàn)等措施，確保物資的采購質(zhì)量。在施工前對套管質(zhì)量進(jìn)行檢查，并提供第三方質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告，報(bào)監(jiān)理業(yè)主審核后方可使用，確保混凝土套管在頂進(jìn)過程中套管不被擠壓破碎。針對供貨商的考察要從招標(biāo)初期開始，從生產(chǎn)質(zhì)量、生產(chǎn)時(shí)間、后期售后維護(hù)、責(zé)任承擔(dān)等方面，確保供貨商的資質(zhì)和水平。在簽訂合同協(xié)議時(shí)，要明確生產(chǎn)單位的義務(wù)和責(zé)任，從法律層面確保其能提供安全可靠且質(zhì)量優(yōu)質(zhì)的材料。

4.5 頂進(jìn)過程中保護(hù)措施不當(dāng)或者路面沉降觀測不及時(shí)，在產(chǎn)生路面下沉?xí)r不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題

（1）及時(shí)進(jìn)行路面沉降觀測保證路面不出現(xiàn)塌陷;（2）采用交通導(dǎo)行方法，避免頂進(jìn)挖掘過程中產(chǎn)生路基塌陷。

4.6 套管縫隙處理不符合要求，造成路面塌陷

在套管頂進(jìn)完成后對套管內(nèi)接縫進(jìn)行處理，采用細(xì)石混凝土進(jìn)行接縫填實(shí)，并且在穿越套管完成后再套管內(nèi)填充中砂，避免產(chǎn)生路面塌陷和天然氣管道和套管之間的空隙，防止天然氣管道運(yùn)行中對公路產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)。

5 頂進(jìn)施工安全措施

頂管施工時(shí)，管內(nèi)為存在危險(xiǎn)的有限空間，人員清渣時(shí)嚴(yán)格規(guī)定連續(xù)作業(yè)時(shí)間每人不得超過1小時(shí)，避免因缺氧造成的呼吸困難。

對于可控定向鉆井配合頂管在長距離管道工程頂管施工中的應(yīng)用，需要考慮以下幾點(diǎn)：第一，對施工組織設(shè)計(jì)進(jìn)行全面、詳細(xì)的研究和分析。在準(zhǔn)備進(jìn)行基坑開挖作業(yè)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照要求進(jìn)行作業(yè)，如頂進(jìn)偏差，還要及時(shí)報(bào)告結(jié)果，通常由施工領(lǐng)導(dǎo)、技術(shù)人員和研究小組糾正偏差措施;第二，做好保護(hù)措施，做好環(huán)境檢查。在地下頂管前不斷處理各種勘探、地下管線及構(gòu)造物，確保管道外壁50cm以內(nèi)的凈空空間;第三，選擇好施工方法和技術(shù);第四，全面了解施工機(jī)械性能;第五，施工單位要提前做好分析，估計(jì)符合合同要求;第六，維護(hù)頂管設(shè)備，進(jìn)入現(xiàn)場前檢查;第七，根據(jù)現(xiàn)場條件確定基坑、建筑物、地下管線的最小距離。降水根據(jù)現(xiàn)場地下水位判斷。為確保施工順利進(jìn)行，在作業(yè)坑內(nèi)設(shè)置分流井。

6 結(jié)語

天然氣長輸管道頂管穿越高速公路施工是管道施工中的常見穿越，在高速公路頂管過程中必須加強(qiáng)過程管理，采取有效措施避免高速公路出現(xiàn)塌陷問題。我們在頂管穿越岳宜高速公路過程中采用了以上措施及方法，防止了對高速公路的路面塌陷，對該工程交工驗(yàn)收中打好了基礎(chǔ)，能夠順利取得交通管理部門的驗(yàn)收，在以后的天然氣長輸管道穿越高速公路施工管理中有著一定的借鑒作用。

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