摘要:通过对该项目的风险予以识别并且对其进行风险评估后,需要进一步采取措施来尽量避免事故的发生。通过风险评价分析,燃气管道改建施工与地铁2号线交叉总体上风险较小,但是施工技术风险水平为三级,较比于其他三个指标风险较大,需要及时采取相应风险处理措施同时加强风险监测,风险控制的措施能否发挥其作用对工程风险的管理起到决定性的影响。
1燃气管道改建施工阶段风险控制措施
1.1燃气管道基坑卸载及堆载的控制措施
基坑开挖引起基坑下部及周边岩土体卸载,是地层变形产生的源头。因此,控制基坑开挖速度及开挖量是控制区间隧道结构变形变位的关键。
(1)分区分时段开挖
结合上部结构在工程的挖掘工作中不同的卸载模式,加上结构自身属性、隧道的关键控制距离,可以采取分阶段以及分时段的施工,这样能够防范并且控制每一分区在施工过程中可能产生的问题,比如拱道变形,从而使得整个施工顺利进行。在此笔者推荐采用左右分幅施工的方法,减小每一次的宽度,当然还要避免在雨季开展施工,万一遇到雨季也要做好排水方面的工作。
(2)选择合适的支护结构
为了合理把握因为卸载而引起的土体问题,比如隆起或者水平位移,在设计上部结构工程时,必须考虑合适的支护类型和参数。
在隧道结构的上方施工时,保护工作的开展取决于本区域采用的卸荷模式。如果仅仅采用的是一般卸荷模式,必须将墙后土体的变化以及结构底部可能产生的变形等因素,可能带来的影响较为明显因此用刚度大并且控制地层变形较好的支护结构比较稳妥。结合本工程地面环境和济南地区经验,需选取合理的支护结构参数,控制上部沉降和地层变形。
(3)考虑“时空效应”原理,在分块开挖以及浇筑底板上部结构工程的时候,区域的划分以及施工的顺序极其重要,必要时可以减少空间尺寸或者结构所暴露的时间,充分利用土体自身平衡的能力,可以做到稳定性的保障,同时还可以做到邻近环境最大可能不被损坏。
(4)压重堆载
一般情况下,底板的混凝土需要在终凝以后方可进行,堆载材料的选择也多种多样,堆载的集度约只需要控制在0.05-0.1MPa。这一工作需要一直持续到底浇筑完毕以后方可停下。
在基坑开挖过程中一旦发现隧道变形过大或基坑底部隆起量过大时及时采取压重堆载措施。
(5)及时支护
上部施工过程中应及时进行支护,通过支护工作尽量减少土体、温度以及施工碰撞等可能带来的不利影响。
(6)洞内处理措施
由于基坑施工期间,济南地铁2号线尚未运营,有条件在地铁区间隧道洞内采取相应措施。在施工时除应具备基本得施工监测措施外,一旦在施工过程中出现了任何意外状况,一定要有临时支撑等备用措施,从而减少突发状况对施工隧道的影响。
1.2地铁2号线监控量测措施
开挖燃气管道基坑形成的沉降槽宽度约为40m,在施工过程中应对与燃气管道交叉处的地铁2号线盾构区间两侧各20m范围进行监测,并对监测情况进行统计分析,根据监测结果动态控制监测频率及监测范围,并在燃气管道施工之前,对区间隧道的变形初值进行记录。
(1)监测工作得开展必须由有经验得单位来设计;监测方案在实施以前必须予以评审,并获得地铁管理部门的认可。
(2)监测工作必须在基坑施工前开始,监测截止时间暂定为燃气管道施工完成并投入使用后三个月。
(3)监测项目及监测点布设见表5.1。监测点布设原则:监测点的布置设定在可能有大的变形部位才有效;在重要地段间距不得大于2m,在需要得时候也可以采取加密得方式。
(4)实施监测的频率:有关结构的监测在外部施工时应贯穿始终如果结束检测需等到数值不再变化,其中重要工序的施工期间必须达到至少一天一次。负责监测的单位以及工作人员必须严格执行要求,开展现场监测工作,必要时应加密监测频率,必要时应采取自动化监测。
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(5)建立监控量测体系,设置预警、报警值,建议监测预警值按变形控制标准最大限值的60%考虑;报警值按变形控制标准最大限值的80%考虑。
(6)其他没有涉及事项的现场监测依据GB50911-2013和CJJ/T202-2013两份文件当中涉及的规定予以执行。
1.3突发情况控制措施
(1)结构变形超标应急预案:一旦发现严重的结构变形,只要不达标就应迅速停止建设,并根据变形的部位和原因采取加强结构等方式确保工程施工安全有序进行。
(2)地铁2号线区间隧道差异沉降过大:区间隧道发生差异沉降将同时对地铁线路平顺性和隧道结构内力产生影响。一旦差异沉降量超标,应立即停止施工,工程参建各方共同会诊,采取有效措施对地铁隧道进行加固。
(3)参建各方应建立长期协同联动机制,若后期出现任何紧急突发状况,方便及时沟通处理。
2燃气管道运营阶段风险控制措施
2.1杂散电流防护
从杂散电流泄漏路径分析,正常情况下,首先钢轨及其附件腐蚀,其次整体道床(排流网)、依次轨旁管线、主体结构,最后是结构外的金属管线。事实上只要由杂散电流泄露的情形,就会对石油管道产生电腐蚀。因此,后期建设的管道产权单位应将与地铁交叉区段作为管道腐蚀风险源,按照我国法律当中存在相关技术规范,必须有针对性的重点设计,采取直流排流或其他防护措施,从而实现工程的安全度。因此,可以长期监测工程的输气管道,尤其是杂散电流监测,避免或减小电腐蚀影响。
2.2燃气管道泄露问题的防控
除了保证管道在建设过程当中不预留安全隐患之外,在燃气管道投入使用建设之后也需要加大对燃气管道的监测和监控。因为燃气管道常年在地下潮湿环境作业,随着使用年限的增加而极易出现腐蚀和坏损,这是由于管道本身的使用磨损造成的,因此,想要更彻底的解决燃气管道的泄漏问题,还必须加强技术和资金的投入,加强对正在使用的燃气管道的监测,从而预防危机的发生。为了避免后期管道泄漏爆炸危害已运营地铁安全,建议对外包管涵进行抗爆设计,加强管涵配筋。
3结论
本文一方面在风险相对较大的施工技术方面,给出了在燃气管道施工阶段必要的安全控制措施,包括结构施工卸载及堆载的控制措施、监控量测措施以及突发情况的应急措施,从而指导安全施工,另一方面在燃气管道运营阶段,从杂散电流防护、燃气泄漏两方面的安全性做了分析并给出控制方案。
参考文献
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