摘要:地铁工程建设过程中,大量地下管道需要临时迁改或永久迁改,部分管道原地保护。本文介绍了管道监测测点设置、检测频率、监测控制值及管道巡视的要求以及采取的全面管理方法,以为相关工程提供参考和借鉴。
关键词:管道保护;地下燃气管道;地铁;监测;第三方破坏
引言
随着城市化的进程的加快，大量的更新和改造工程包括城市基础设施及房地产项目的建设,使“拉链路”及市政管网被破坏的事件屡屡发生。根据深圳市有关部门]统计,2009-2012年第三方破坏事故分别为40起、36起、29起、26起,2013年前11个月,第三方活动挖断燃气管道事故共发生了达29起。据统计中国城市燃气协会资料,2011年由于第三方破坏违章施工管理造成事故的共有86起,占全年事故数514起的16.73%。城市建设不可避免与城市地下管道打交道,特别是地铁工程。地铁施工时如何对已有的燃气管道进行保护，即实现施工安全也保证管道安全显得尤为重要。
1燃气管道的分类和保护要求
燃气管道的气密性与其他管道相比，有特别严格的要求,漏气可能导致火灾爆炸、中毒或其他事故,同时对用户的正常生产生活影响巨大国家及各省市都对燃气管道的安全保护和都有规定,部分省市划定了安全保护范围和安全控制范围,安全控制范围内只允许规定的作业,并要求获得主管部门的审批，安全保护范围一般不允许任何作业。
2燃气管道破坏的形式和原因分析
2.1燃气管道的主要破坏形式
根据造成管道破坏的形式，可以划分为直接破坏和间接破坏两种。1)直接破坏,一般在施工中施工机具直接作用于管道上造成管道破坏，此种破坏一般多是即发的,也有累积的;2)间接破坏，一般并非即时发生的,荷载并没有没有直接将作用于管道,而是逐渐累积的,因此事故的发生比较隐蔽。
2.2第三方施工破坏管道原因
地铁施工对于燃气管道来讲，属于第三方施工。结合已发生事故的情况进行分析事故责任主要在于第三方施工单位的原因,应包括管理原因技术原因及意外原因等。
2.2.1管理原因
主要包括:违反法律法规、信息传递偏差野蛮施工和施工缺陷、现场巡查和监测不到位、问题处理与应急不当等。
2.2.2技术原因
主要包括:(1)管道没有查明,地质情况未摸清;(2)保护方案缺陷;(3)监测方案问题及实施不利等。
2.2.3意外因素
主要是非第三方原因,包括管道老化、自然因素(地质和水文特殊条件)、其他如地震、台风暴雨等不可抗力等。
2.3地铁施工对燃气管道的影响分析
一般将地铁工程划分为前期工程、主体工程即后期运营。由于地铁施工中质量安全缺陷和事故对燃气管道的影响:(1)深基坑围护结构失去稳定、降水过多造成维护变形、基坑坍塌,周边建筑物和管道沉降坍塌等;(2)暗挖法施工中隧道坍塌、冒顶、漏水、沉降等事故;(3)盾构施工中偏位漏水、变形过大等;(4)其他意外事故如火灾爆炸等
3地铁施工中燃气保护与监测
3.1燃气保护技术
施工影响范围内的燃气管道尽量全部废除，改迁到影响范围以外。
如果确需无法改移的,采取原位保护措施。
3.1.1管道探查
首先要获得档案馆及主管单位的地下管线图，了解地下管线的种类、走向和各种管线的管径、壁厚和埋设年代,以及各管线距基坑的距离。
3.1.2管道迁改
保护最妥善的方案是将燃气管道迁改到施工影响范围以外，这需要综合考虑周边环境、迁改费用和对管网的影响等因素，当然将管网的建设同地铁工程的兴建结合在一起，长远考虑,避免反复迁改则是上策。管道迁改一般由专业单位实施。
3.1.3原位保护技术
需要根据燃气管道表面各土层的承载情况、影响情况管道的压力类别采取不同的方法,所采用的方法必须经过验算合格,并经过管道主管方的同意。采用的保护方法如下(1)混凝土盖板法当管道顶及管道侧土层好,或管道埋深大于1米以上时,可采取钢筋混凝土盖板法。盖板的宽度根据道路需要设置,两端应保证人行道的宽度。盖板的长度至少超过管道侧壁2.5米。一般混凝土板厚度0.3米,混凝土强度等级要求C30或以上,配置双层双向钢筋网，配筋需要进行验算。路面下30-50cm范围换填砂,采取水沉法施工,但需要保证燃气管道管顶以上至少50cm的原回填材料。(2)管沟法在管道两侧修建管沟(支撑墙法),并加设混凝土盖板。(3)跨管桥法当燃气管道埋深浅,管道回填土及周边土层承载力不足时,采取更安全的方法跨管桥法，即在管道两侧设置混凝土墩台使用型钢或贝雷架做主梁,表面铺设防滑钢板。桥梁宽度至少满足1个车道的宽度(4米)，桥梁长度根据管道两侧的土层承载能力确定,桥墩台采用扩大基础,开挖深度以不超过管道埋深。横跨管道的钢梁至少比管道所在原状土表面以上0.2米。(4)开挖防挤沟和应力释放孔适合于有震动或挤土效应时,与燃气管道平行的防挤沟，减少土体的侧向压力,设置应力释放孔,释放部分挤土。(5)侧面帷幕墙法管道在深基坑边时一般采用即在管道两侧安全控制范围内,设置止水帷幕,帷幕的宽度及长度根据周边基坑开挖对其影响而确定,一般采取旋喷桩法搅拌桩法、袖阀管等措施。(6)管道底部注浆加固法将管道底部进行注浆加固，若袖阀管注浆法已加固管道基础,但由于注浆时与管道非常近,需要精心施工,种植注浆压力,避免造成管道碰坏会隆起。(7)管线桥悬吊法管道穿越基坑的方法，即在基坑内设置桥墩台或以围护结构作为支撑,在支撑墩台上设置型钢梁、桁架、贝雷架等横梁,管道采取悬吊、或上承安放在梁上。采取悬吊方法可对管道的沉降做适当调整。
3.2燃气管道监测
由于只有综合各方面监测数据,才能全面反应监测物的稳定性，所以对于燃气管道的监测范围并非只局限于燃气管道本身,需要参考其他项目如土层沉降、结构位移地下水变化、结构内力等项目的变化情况系统分析,才能保证管道的安全。管道监测项目主要是管道的垂直位移、水平位移、差异沉降,必要时监测管道应力变化及。基坑、隧道及竖井的地下结构根据需要进行气体监测,采用气体浓度检测仪。特别重要管道可进行应力监测。根据管线年份、类型、材料、尺寸及现状等情况,确定监测点设置;测点布置在管线的接头处，或者对位移变化敏感的部位。管线位于强烈影响区时，竖向位移监测点的布置间距5m-15m;位于一般影响区是,竖向位移监测点布设间距15-30m,并宜延伸至基坑边缘以外1-3倍基坑开挖深度范围内的管道。监测点宜布设在管线的节点转角点、位移变化敏感或预测变形较大的部位。隧道下船管线风险较高时,宜对管线下方土体进行竖向位移监测。
4结束语
地铁施工时要注意对周边环境的保护，特别要重视燃气管道的存在。燃气管道保护需要有全面的思想:施工前应进行管线探查选择合适的管线保护方案,严格按照实施，做好管线交底,加强施工人员教育与培训工作;施工过程中合理组织,对管道和危险源做不间断巡查、实施专业化监测和信息化施工;与相关单位建立良好联络沟通机制，做好应急准备工作。这样采取适当的保护措施，进行全面的管理,地铁施工中燃气管道的风险是完全可控的。
参考文献
[1]李宏来城市地下燃气管道安全的影响、破坏因素以及安全技术[J].化工管理,2013(14).
[2]曹义四,谢高新,夏卫国第三方施工中燃气管道设施的保护[J].煤气与热力,2012(05).