賈娜

在進(jìn)行城市規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)，要想提高區(qū)域內(nèi)排水和防澇能力，就需要進(jìn)行地下工程建設(shè)。在進(jìn)行地下天然氣管道施工時(shí)，會(huì)對周邊環(huán)境產(chǎn)生一定影響。施工企業(yè)在對項(xiàng)目規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)，需要從整體層面上制定合理規(guī)劃，還需要從工藝角度出發(fā)，制定有效管理措施，才能提高項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量和效率。因?yàn)樵谶M(jìn)行隧道開挖期間可能會(huì)引發(fā)地表沉降問題，會(huì)對天然氣管道施工安全性產(chǎn)生一定影響。因此施工企業(yè)需要選擇安全性更高的工藝技術(shù)，還需要對施工期間周邊環(huán)境變化情況持續(xù)監(jiān)測，在此基礎(chǔ)上對現(xiàn)有施工內(nèi)容適當(dāng)調(diào)整，避免工程建設(shè)期間出現(xiàn)嚴(yán)重事故問題。

一、項(xiàng)目概況

本項(xiàng)目屬于洛川隧道，施工風(fēng)險(xiǎn)為一級(jí)，施工區(qū)域位于延安市洛川縣后子頭鄉(xiāng)。隧道工程建設(shè)期間穿越的范圍比較廣，而且各個(gè)施工段地理環(huán)境存在一定差異，進(jìn)口位于黃土梁斜坡，坡面比較平緩，種植的植被以灌木為主，下方存在水渠。出口位于塬面，植被種植主要存在蘋果樹等內(nèi)容，隧道上方黃土塬面比較完整，兩側(cè)存在沖溝。在進(jìn)行隧道施工時(shí)，最大埋設(shè)深度為60米，屬于單洞雙線隧道項(xiàng)目，全程4140.43米。如圖1所示，在這一項(xiàng)目下方穿越天然氣管道，需要做好施工現(xiàn)場地質(zhì)調(diào)查，選擇地質(zhì)雷達(dá)進(jìn)行勘探，探測結(jié)果顯示施工區(qū)域存在圍巖和粘性黃土。其中的粘性黃土土質(zhì)比較均勻，主要存在顆粒成分，但因?yàn)榉€(wěn)定性比較差，會(huì)對項(xiàng)目建設(shè)產(chǎn)生一定影響。在進(jìn)行天然氣管道埋設(shè)時(shí)，埋設(shè)深度為1.5米，管道全長482.5千米。施工企業(yè)在對管道防護(hù)時(shí)，在外層設(shè)置了防腐層，并采用了強(qiáng)制電流陰極保護(hù)方式。

圖1 天然氣管道過隧道頂部的橫斷面圖

二、隧道下穿天然氣管道施工技術(shù)應(yīng)用措施

1.注意事項(xiàng)

施工企業(yè)根據(jù)現(xiàn)場情況選擇合適施工工藝后，需要明確支護(hù)要求。采用超前支護(hù)形式，施工企業(yè)需要借助二襯臺(tái)車設(shè)備進(jìn)行相關(guān)作業(yè)。但因?yàn)榕_(tái)車設(shè)備支撐力有限，需要提高管棚扛彎能力，才能避免施工期間出現(xiàn)安全性事故問題。在進(jìn)行實(shí)際建設(shè)時(shí)，借助鋼筋籠提高鋼管建設(shè)水平，可以通過增強(qiáng)管棚強(qiáng)度，滿足這一環(huán)節(jié)建設(shè)要求。施工企業(yè)選擇三臺(tái)階臨時(shí)仰拱施工方法之后，需要做好開挖斷面測量和控制。在進(jìn)行循環(huán)架建設(shè)時(shí)，施工人員需要配合機(jī)械開挖作業(yè)情況，如果掌子面施工穩(wěn)定性比較差，需要做好封閉處理。在進(jìn)行開挖作業(yè)時(shí)，施工人員要采用掏槽作業(yè)形式，還需要對施工寬度嚴(yán)格控制。

2.施工方法

（1）選擇合適技術(shù)

在進(jìn)行本項(xiàng)目建設(shè)時(shí)，要嚴(yán)格按照管棚超前支護(hù)技術(shù)、三臺(tái)階臨時(shí)仰拱法開挖作業(yè)方法、初期支護(hù)時(shí)要快速封閉成環(huán)、加強(qiáng)拱架縱向連接效果，以減少地表沉降，同時(shí)強(qiáng)化洞外地表情況觀測、提高超前地質(zhì)預(yù)報(bào)水平，以此來保障施工安全。DK198+170—DK198+115下穿段落施工，由原設(shè)計(jì)三臺(tái)階預(yù)留核心土方法調(diào)整為三臺(tái)階臨時(shí)仰拱技術(shù)，拱部140°范圍采用中108大管棚＋中42小導(dǎo)管建設(shè)形式。上、下臺(tái)階鎖腳區(qū)域由原設(shè)計(jì)每處2根口42鎖腳錨管增強(qiáng)為4根，單根長5m左右。取消中臺(tái)階鎖腳錨管之后，每根設(shè)8根中89鎖腳錨管，長度為5m。該段內(nèi)要做好支護(hù)措施加強(qiáng)，全環(huán)設(shè)Ⅰ 25a工字鋼，間距為0.6m，噴射混凝土全環(huán)時(shí)厚度控制在35cm，拱墻襯砌厚度60cm，仰拱厚度為70cm，超前支護(hù)采用中108大管棚＋中42小導(dǎo)管（DK198+166.6—DK198+126.6段40m）施工形式。在 DK198+166.6—170.8處設(shè)置管棚工作室。管棚環(huán)向間距設(shè)置為40cm，外插角度控制在3°左右。為提高管棚抗彎性能，在鋼管內(nèi)部設(shè)置鋼筋籠，鋼筋籠由4根主筋和固定環(huán)制作而成，施工人員要做好主筋直徑控制，固定環(huán)采用短鋼管建設(shè)形式。

（2）支護(hù)技術(shù)應(yīng)用

在進(jìn)行上臺(tái)階導(dǎo)坑周邊支護(hù)處理時(shí)，施工人員可以先噴射混凝土再鋪設(shè)鋼筋網(wǎng)片等材料，將人工作業(yè)與機(jī)械作業(yè)形式密切配合。在進(jìn)行鎖腳錨管設(shè)置時(shí)，需要選擇合適位置，還需要做好焊接處理。施工人員在進(jìn)行開挖作業(yè)時(shí)，需要根據(jù)圍巖地質(zhì)情況，結(jié)合支護(hù)結(jié)構(gòu)要求設(shè)置臨時(shí)鋼架。如果施工時(shí)存在特殊要求，需要設(shè)置臨時(shí)支撐，還需要做好補(bǔ)強(qiáng)處理。在進(jìn)行腰梁安裝時(shí)，需要設(shè)置鋼架，還需要做好焊接處理，根據(jù)現(xiàn)場圍巖變化情況增加支撐結(jié)構(gòu)，可以避免后期出現(xiàn)失穩(wěn)問題。在進(jìn)行施工技術(shù)選擇時(shí)，施工企業(yè)需要做好支護(hù)參數(shù)測量和管理，還需要選擇合適輔助措施，才能保證各項(xiàng)工藝在應(yīng)用時(shí)，能夠滿足工程建設(shè)要求，并為天然氣管道安全運(yùn)行提供有效技術(shù)支撐。在進(jìn)行支護(hù)處理時(shí)，施工企業(yè)需要嚴(yán)格遵循隧道建設(shè)原則，采用機(jī)械開挖方式，盡可能避免出現(xiàn)爆破作業(yè)。如果存在施工工序變化情況，施工企業(yè)需要采取有效措施，提高鋼架基礎(chǔ)應(yīng)用穩(wěn)固性。在現(xiàn)場進(jìn)行導(dǎo)坑開挖作業(yè)時(shí)，需要做好臺(tái)階高度調(diào)整，還要保證臨時(shí)支護(hù)和鋼架能夠牢固連接。在對縱向連接鋼筋設(shè)置時(shí)，施工人員需要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)。在對臨時(shí)鋼架拆除時(shí)，要在支護(hù)作業(yè)完成之后，才能進(jìn)行相應(yīng)建設(shè)。

（3）管道保護(hù)處理

如圖2所示，施工人員在進(jìn)行初期支護(hù)時(shí)，首先要做好混凝土噴射處理，還需要提高砂漿錨桿建設(shè)水平，并做好型鋼處理。如果需要設(shè)置雙層鋼筋網(wǎng)，需要與其他固定裝置牢固連接。施工人員要嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求做好鎖腳錨管和槽鋼連接處理。在進(jìn)行超前小導(dǎo)管建設(shè)時(shí)，需要做好周邊圍巖加固處理并形成預(yù)支護(hù)體系，才能避免周邊軟弱圍巖出現(xiàn)變形和倒塌問題。在進(jìn)行二次襯砌作業(yè)時(shí)，施工人員需要根據(jù)管道支護(hù)方案開展管線探明和樁基施工處理，并且做好支墩建設(shè)。在對衍架加工和吊裝處理時(shí)，施工人員需要根據(jù)管道建設(shè)長度，選擇合適加工形式，并做好吊裝前期檢查。吊裝處理期間施工人員需要對現(xiàn)場施工參數(shù)測量和平整處理，避免項(xiàng)目建設(shè)期間出現(xiàn)嚴(yán)重施工偏差問題。吊裝處理期間施工企業(yè)需要做好所有人員安全交底和教育，避免施工期間出現(xiàn)事故問題。在進(jìn)行溝槽開挖時(shí)，需要明確施工位置，還需要提高排水作業(yè)水平。在對吊架連接時(shí)，施工人員需要在管道外部包裹絕緣套管，對管道充分保護(hù)。施工人員要做好天然氣管道建設(shè)期間封閉處理，如果發(fā)現(xiàn)管道存在沉降和位移情況，需要根據(jù)實(shí)際情況制定有效處理措施。在施工期間，施工人員還需要嚴(yán)格遵循項(xiàng)目建設(shè)要求，避免出現(xiàn)嚴(yán)重事故問題，同時(shí)施工人員需要做好管線保護(hù)和協(xié)調(diào)處理。在對衍架拆除時(shí)，施工人員需要嚴(yán)格按照項(xiàng)目建設(shè)程序標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，還需要做好管道防腐層檢測和評價(jià)。

圖2 錨捍布置示意圖

3.加強(qiáng)施工環(huán)節(jié)管理

在進(jìn)行工程建設(shè)時(shí)，要想對各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)問題有效預(yù)防，施工企業(yè)需要做好數(shù)值模型構(gòu)建，并對施工期間可能出現(xiàn)的沉降問題有效控制。在明確這一項(xiàng)目建設(shè)重點(diǎn)和難點(diǎn)之后，施工企業(yè)需要構(gòu)建數(shù)據(jù)模型。因?yàn)樘烊粴夤艿澜ㄔO(shè)期間會(huì)受到多方面因素影響，且地下施工難度比較大，隧道施工會(huì)對天然氣管道產(chǎn)生一定影響引發(fā)變形問題，地下水也會(huì)對工程建設(shè)產(chǎn)生影響。施工企業(yè)在構(gòu)建數(shù)據(jù)模型時(shí)，需要做好施工期間地層位移計(jì)算和分析，還需要對天然氣管道位移變形情況有效預(yù)測。在對隧道施工期間土體影響范圍計(jì)算和控制時(shí)，施工企業(yè)需要提取土體和材料參數(shù)，并構(gòu)建線彈性模型，對施工期間參數(shù)變化情況全方位展現(xiàn)。要想對工程建設(shè)期間沉降問題預(yù)防和控制，需要做好防水和排水建設(shè)。施工企業(yè)要嚴(yán)格遵循排水建設(shè)原則，還需要做好施工設(shè)計(jì)內(nèi)容優(yōu)化。如果管道建設(shè)期間已經(jīng)出現(xiàn)了一定范圍內(nèi)的沉降問題，可以通過補(bǔ)償注漿，并對注漿壓力有效控制，將管道推回至正確施工位置。施工企業(yè)還需要做好隧道地基加固處理，并提高防水保濕施工水平。施工企業(yè)需要對各個(gè)環(huán)節(jié)建設(shè)情況實(shí)時(shí)關(guān)注，在使用地質(zhì)雷達(dá)超前探測技術(shù)時(shí)，可以對可能出現(xiàn)的安全性事故問題提前預(yù)報(bào)，借助輔助措施為技術(shù)應(yīng)用提供有效支持，可以在一定程度上提高項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量和安全性。施工企業(yè)要做好建設(shè)行為監(jiān)測和控制，促進(jìn)項(xiàng)目健康發(fā)展。

4.加強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)防控

在進(jìn)行城市規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)，要想提高區(qū)域內(nèi)排水和防澇能力，就需要進(jìn)行地下工程建設(shè)。在進(jìn)行地下天然氣管道施工時(shí)，會(huì)對周邊環(huán)境產(chǎn)生一定影響。施工企業(yè)在對項(xiàng)目規(guī)劃和設(shè)計(jì)時(shí)，需要從整體層面上制定合理規(guī)劃，還需要從工藝角度出發(fā)，制定有效管理措施，才能提高項(xiàng)目建設(shè)質(zhì)量和效率。因?yàn)樵谶M(jìn)行隧道開挖期間可能會(huì)引發(fā)地表沉降問題，會(huì)對天然氣管道施工安全性產(chǎn)生一定影響。因此施工企業(yè)需要選擇安全性更高的工藝技術(shù)，還需要對施工期間周邊環(huán)境變化情況持續(xù)監(jiān)測，在此基礎(chǔ)上對現(xiàn)有施工內(nèi)容適當(dāng)調(diào)整，避免工程建設(shè)期間出現(xiàn)嚴(yán)重事故問題。

5.技術(shù)應(yīng)用保障措施

施工期間監(jiān)控量測可以了解圍巖穩(wěn)定狀態(tài)和支護(hù)、襯砌結(jié)構(gòu)可靠程度，選擇最佳施工時(shí)機(jī)，確保施工安全，提高結(jié)構(gòu)長期應(yīng)用穩(wěn)定性。在隧道施工期間實(shí)時(shí)監(jiān)測，提供及時(shí)、可靠的信息，并評定施工期間安全性，對可能發(fā)生的安全隱患或事故及時(shí)預(yù)報(bào)，以便采取有效措施，避免事故發(fā)生的同時(shí)引導(dǎo)施工，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)和施工的根本目的。隧道開挖期間如果拱頂下沉，會(huì)導(dǎo)致地表沉降，需要在天然氣管道下方前后一定范圍左右，對鋼拱架施工間距有效調(diào)整。在初期支護(hù)內(nèi)圈增設(shè)工字鋼，可以提高拱圈剛性性能，避免拱頂區(qū)域出現(xiàn)圍巖柔性變形問題。施工時(shí)如果發(fā)生事故，施工人員要迅速切斷氣源，封鎖現(xiàn)場以及危險(xiǎn)區(qū)域，迅速撤離現(xiàn)場設(shè)備并疏散人員。施工人員要設(shè)置警示標(biāo)志，關(guān)停一切火源和電源，防止出現(xiàn)火花，并將易燃和易爆物品搬離現(xiàn)場，防止引發(fā)火災(zāi)和爆炸災(zāi)害。施工人員設(shè)置警戒線之后要?jiǎng)澏ò踩珔^(qū)域，對現(xiàn)場和周邊地區(qū)進(jìn)行全面防護(hù)。在進(jìn)行工程建設(shè)之前，企業(yè)還需要制定應(yīng)急預(yù)案，一旦施工期間出現(xiàn)突發(fā)性問題，要立即啟動(dòng)預(yù)案對問題有效防控。

三、結(jié)語

綜上所述。施工企業(yè)在對隧道下穿天然氣管道項(xiàng)目監(jiān)督和管理時(shí)，需要根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況選擇合適施工方法，還需要建立健全風(fēng)險(xiǎn)防控體系，要對工程建設(shè)期間可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)問題有效預(yù)防。施工企業(yè)要對市場上一些新型工藝技術(shù)以及管道材料重點(diǎn)關(guān)注，將其作用于項(xiàng)目建設(shè)中，確保最終建設(shè)效果能夠符合預(yù)期設(shè)計(jì)要求。施工企業(yè)還需要根據(jù)不同環(huán)節(jié)建設(shè)特點(diǎn)，制定針對性工藝管理措施，才能保證各項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用效果能夠得到充分發(fā)揮，為工程建設(shè)提供充足保障。