建筑 横跨地铁车站次高压燃气管道原位支托保护工程施工工法 精品

跨地铁车站次高压燃气管带气原位支托保护施工工法

中铁五局三公司深圳地铁5号线太安站 卢胜华

1、前言

在城市修建地铁车站时，不可避免需进行大量市政管道改迁，当不能改迁时则采用原位保护，但对横跨地铁车站的次高压燃气和高压燃气管等高风险源管道进行较大跨度的原位带气支托保护时，施工难度更大，风险更高，必须采取绝对安全可靠的施工方法确保施工期间管道运营安全和周边生命财产安全。全球曾发生过多起因施工不当造成城市天燃气管道漏气爆炸事故，教训很深刻。

深圳地铁5号线太安站是位于深圳市罗湖区东晓路上的三层换乘站，周边房屋密集，次高压燃气管道正位于该车站中部的交通频繁的布心路北侧绿化带下，跨车站时中间有一折线拐点，要对该管道进行原位带气支托保护，在没有类似施工经验的情况下（曾有跨河、公路的燃气保护桥，但其是先施工再通气，没有安全风险），原位带气支托保护工程施工期间要保证高压燃气管道正常运营和周边生命财产安全是一项创新的重大的技术难题，是当时政府和地铁公司重点关注项目。

中国中铁五局虽从未做过类似高压燃气管道保护工程施工，但通过自主创新，积极配合设计单位的施工图设计，咨询燃气专家，自定详细施工方案并组织实施，安全顺利完成该次高压燃气管道原位带气支托保护工程的施工，形成了跨地铁车站高压燃气管道原位带气支托保护施工工法。由于该工法在高压燃气管道原位带气支托保护安全控制方面效果明显，技术先进，具有明显的社会效益和经济效益。

2、工法特点

2.1、利用贝雷片组合梁桥对横跨地铁车站的既有（次）高压燃气管道进行原位带气悬吊、支托保护，能有效避免在繁华城区的（次）高压燃气管道停气改迁或带气迁改给社会造成非常大的负面影响和安全风险（因为，停气改迁不像停水改迁几个小时就能完成，而是要经停气、降压、燃放气、驳接、氮气置换、增压、通气等多工序作业至少10天，给20万居民和商业用户造成社会影响很大；带气改迁，鉴于深圳塘朗车辆段高压燃气管带气改迁施工过程中动用了大量的社会资源，在改移过程中，交通、消防、急救、公安、政符相关职能部门等均采取应急措施，并现场值班，且需疏散周边150m内的居民，再加上一次恢复迁改，负面影响和风险更大）。

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2.2、利用本工法的三次支托转换技术，加上变形监测和变形调整技术，能确保（次）高压燃气管道原位带气支托保护工程施工安全，保证高压燃气管道正常运营安全和周边生命财产安全。

2.3、采用钢箱涵内填充珍珠岩以及包覆聚氯乙烯泡沫管壳，确保了（次）高压燃气管保护期间完全裸露时的安全，避免了太阳直射引起钢管焊缝处较大的温差变形而带来的安全风险。

2.4、本工法从经济投资方面分析，比改迁（无论是带气迁改还是停气迁改）总投资要小很多。

3、适用范围

繁华城区既有（次）高压燃气管因长距离改迁或短距离改迁和恢复存在较大安全风险和耗费很大社会资原时，需采取临时架空原位带气支托保护工程的施工。

4、工艺原理

4.1、利用支撑在距车站围护结构约5m以外一跨简支梁形式的两片三排单层加强型（TSR 双弦杆）贝雷架组合桥，作为支托保护桥主要受力构件，两片梁之间采用型钢上、下横梁连接，上、下横梁是悬吊支托直接受力构件。每片贝雷架组装好后进行预架设，并检查挠度值≤30mm。

4.2、一次悬吊、支托转换，人工间隔掏挖管下土体，安装一序悬吊、支托体系，掏挖剩余管下预留土墩，安装二序支托体系，将（次）高压燃气管道完全转换到支托保护桥上。

4.3、二次支托转换，待管下车站主体盖挖顶板（对于其他工程来说指全部主体结构）完成后，设置临时素混凝土支墩，墩顶通过支托体系与管道传力后，拆除上述保护桥和支托体系，将（次）高压燃气管道完全转换到主体结构上。

4.4、三次支托转换，待回填到（次）高压燃气管顶，再掏挖临时支墩处回填砂，拆除支托体系，继续回填，恢复原状。

5、施工工艺流程和操作要点

5.1、施工工艺流程

施工工艺流程参见图“5.1 次高压燃气管原位带气支托保护施工流程图”

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图5.1 次高压燃气管原位带气支托保护施工流程图 否 施工准备 位置与设计是否相符 管线人工探查 是 设计调整 保护桥基坑开挖 管道两侧地连墙、盖挖中(预留管周土体) 立柱、桩基及桥台施工 原保护箱涵破除 支座安装及贝雷梁吊装 单片单层三排贝雷梁拼装 间隔掏挖管下土体 上、下横梁、保护箱 安装上横梁、保护箱底一及管托加工 次板、管线悬吊 支 托转 拆除燃气管下给水钢管 安装下横梁、管线支托 换施 工管下剩余土体掏挖 保护箱安装及填珍珠岩 二衬盖板及挡土墙施工 二 全程管线监测 次临时支墩施工、支托转换 支 托转 换保护桥拆除 施 工 回填至管顶及包封箱涵施工 基坑开挖及管下连续墙逆作 三 盖挖段主体结构顺作 次 支托拆除临时支墩下管托及木垫 转换 施工回填及恢复原状 3

5.2、操作要点

5.2.1、燃气管线位置人工探查

根据施工图示的高压燃气管位置详见“图5.2.1次高压燃气管原位带气保护平面图”，进行管线实地放样工作，然后每隔10m距离及拐点处采用人工开挖探沟进行管线探查，探沟人工开挖时采用铁锹进行开挖，挖到警示板后应特别小心清土，直至露出管道为止，严禁采用挖机等机械和锋利尖锐工具进行开挖。然后测量管道中心线三维坐标并引至两侧地面、做好标识，管线上方土体回填，将两侧标识引至管位。

若查明管位与设计图纸不符时，及时联系设计、监理和业主单位现场查看，共同确定调整方案后再施工。主要是确定桥台孔桩位置。桥宽根据实际情况调整，确定方案后并立即组织施工。

Φ600搅拌桩 高压喷桩 三排单层贝雷片梁桥 单桩承台、型钢拉杆连接 待施工的二次盖挖段顶板 次高压燃气管道 已施工的一次盖挖段顶板

图5.2.1次高压燃气管原位带气保护平面图

5.2.2、管道两侧地连墙、盖挖中立柱施工要求

《深圳市然气管道设施保护办法》第九条规定的“次高压安全保护距离为管线边缘外2.0米”是指在次高压燃气管线周边开展其他工程，而非指针对保护该管线工程的保护距离；根据专家意见，允许施工安全距离缩短到保护设施边缘，使主体围护结构缺口尽可能小，利于主体围护结构封闭。故该管两侧地下连续墙施工至管边缘50cm。

为防止围护结构冲孔施工对管线造成挤压和震动破坏，在管线两侧地下连续墙施工前，先人工挖孔至管底1m，然后在管线两侧埋入90*450*2cm厚钢板，钢板上部与导墙钢筋连结，并在管道上方覆盖钢板防止重物坠落砸伤管体，如下图所示“图5.2.2 围护结构施工期间管线保护图”。

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