杨秀河
中铁十一局集团第四工程有限公司 湖北武汉 430074
【摘 要】 在沿海地区，随着经济社会的快速发展，城市化进程的不断加快，与周边城市之间的联系也越来越紧密，跨区域的交通量也持续增长，为满足日益增长的交通需要，保障交通运输安全的需要，对不能满足功能要求的既有道路进行改扩建势在必行，但因原道路两侧居民高度密集，可利用空间有限，原道路两侧管线复杂，特别是高压油气管道，如何有效的对无条件迁改情况下的高压油气管道进行安全保护作为施工的重中之重。
【关键词】 高压燃气管道 桥梁施工 管道保护 软土地基
1 工程概况
1.1施工概述
龙塘互通工程为中山市重点改造工程，高压燃气管道位于现状道路南侧，自本项起点高压燃气管道先后下穿龙塘互通F2辅道、B匝道桥、C匝道、坦洲快线高架桥、Z匝道桥，管道与坦洲快线高架桥桩基净距大于5米，与B匝道、Z匝道桩基净距大于2.5米小于5米。本路段高压燃气管道均位于本项目建设用地范围内，互通范围内受影响天然气管道长度合计约1.3km，因条件受限无法进行迁改。
1.2管道情况概述
高压燃气管道：高压燃气管道位于路线南侧，与路线共线呈东西走向。广东天然气管道为钢质管道，管径660mm，管压7.8MPa，管道埋深1.5～3米。
2 项目主要地质情况
本区地貌类型主要为冲积平原，呈带状分布，覆盖层由第四系粉质粘土、砂层等冲洪积、残坡积层组成；松散层中软土（淤泥、淤泥质粉质粘土、淤泥质砂层）在全线广泛分布，厚度变化较大，赋存深度变化大，软土工程地质差，影响公路工程尤其是路基工程的稳定和安全，应采取针对性的措施，需要时应进行软弱地基处理。本区主要工程地质问题为软土问题。
3 高压管道影响情况
3.1管道影响范围的界定
3.1.1根据《中华人民共和国石油天然气管道保护法》（国家主席令[2010]第30号）第三十条规定：在管道线路中心线两侧各五米地域范围内，禁止下列危害管道安全的行为：
（一）种植乔木、灌木、藤类、芦苇、竹子或者其他根系深达管道埋设部位可能损坏管道防腐层的深根植物；
（二）取土、采石、用火、堆放重物、排放腐蚀性物质、使用机械工具进行挖掘施工；
（三）挖塘、修渠、修晒场、修建水产养殖场、建温室、建家畜棚圈、建房以及修建其他建筑物、构筑物。
3.1.2《关于处理石油管道和天然气管道与公路相互关系的若干规定（试行）》（[78]交公路字第698号）第二条规定：在现有公路两侧敷设油、气管道，或在现有油、气管道附近新(改)建公路时，油、气管道的中心线与公路用地范围边线之间应保持一定的安全距离：
1）对于成品油管道，安全距离不应小于10m。
2）对于天然气管道，安全距离不应小于20m。
3）在县、社公路或受地形限制地段，上述安全距离可适当减小；
在地形困难的个别地段，最小不应小于1m。
对于地形特殊困难，确实难以达到上述规定的局部地段，在对管道采取加强保护措施后，管道可埋设在公路路肩边线以外的公路用地范围内。新(改)建公路路基必要时也可填压管道两侧的防护带范围，但其填压长度不应超过100m。
新(改)建公路需要进行爆破作业可能危及管道安全时，公路与管道间的安全距离，或一次使用的炸药量，应由公路部门同成品油部门事先进行协商确定。
敷设油、气管道应避开公路采石料场，或隔有足够的安全距离，以免开山放炮影响管道安全、妨碍公路部门采运石料。公路部门新设采石料场，距离现有管道也应有必需要的安全距离。这些安全距离大小，由双方有关部门根据实际情况协商确定。公路部门不得在油、气管道防护带内取土、新植树木。
油、气管道防护带为管线中心算起，两侧各5m的范围。
3.1.3《交通运输部国家能源局国家安全监管总局关于规范公路桥梁与石油天然气管道交叉工程管理的通知》（交公路发[2015]36号）第三条规定：新建或改建公路与既有油气管道交叉时，应选择在管道埋地敷设地段，采用涵洞方式跨越管道通过；受地理条件影响或客观条件限制时，可采用桥梁方式跨越管道通过。采用涵洞跨越既有管道时，交叉角度不应小于30°；采用桥梁跨越既有管道时，交叉角度不应小于15°。桥梁下墩台离开管道的净距、对埋地管道的保护措施（钢筋混凝土盖板、地面标识）依照本通知第二条规定执行。
3.2 管道与桩基位置关系
桥涵结构物和管线净距
表3.2-1桥涵结构物和管线净距一览表
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经核查，项目跨越位置处，公路距离管道的距离不能满足5m的安全距离要求，不符合《石油天然气管道保护法》、《关于处理石油管道和天然气管道与公路相互关系的若干规定（试行）》的规定，但根据《交通运输部国家能源局国家安全监管总局关于规范公路桥梁与石油天然气管道交叉工程管理的通知》（交公路发[2015]36号），项目在施工中采取有效保护措施后可进行施工。
4 施工过程对管道的影响分析
（1）施工前若未进行详细查明交叉段地下高压燃气管道及其附属设施的详细位置，施工过程中易对地下的高压燃气管道造成破坏。施工过程中损坏地下高压燃气管道的事故主要原因是因为地下高压燃气管道隐蔽性强，地下管道图纸与实际不符，前期未对地下管道进行详细的调查，施工前未制定有效的保护地下管道方案或方案流于形式弃之不用，施工过程中保护措施不当等。
（2）施工人员不听从指挥，野蛮操作，可导致燃气管道损坏事故。
（3）探明管道位置的过程中，回填软土疏松，管道长时间外露。造成管道悬空，且没有对管道进行撑墩支护，导致管道变形、损坏。
（4）施工过程中将对高压燃气管道周围土体产生扰动，使土体应力状态不断发生变化，引起周围土体位移及地表变形（沉降或隆起），即土层运动。若工程设计达不到标准规范的要求或施工过程中不按照规范进行施工，可能影响高压燃气管道的安全。
（5）因施工方危险因素未能得到有效控制，造成的工程施工延期，影响工程质量也可能对高压燃气管道的安全造成影响。
（6）施工场地四周若未采用安全栏围护，未设置警示牌，非工作人员进入工地，易引发各类安全事故。
（7）施工过程中，施工工程车辆未按规定路线行驶，从未经保护的高压燃气管道上方经过，可能造成高压燃气管道变形、断裂，引发重大安全生产事故。
（8）施工过程中机械车辆较多，且多为重型机械车辆，如果长时间停留在管道上方或经过未进行保护段，同样会对高压燃气管道造成破坏。
（9）在跨越高压燃气管道处施工如果发生机械倾覆、边坡坍塌等事故所发生的次生事故也可能对高压燃气管道造成影响。
5 施工过程对管道保护措施
5.1前期准备
5.1.1 管线探明
在桩基承台施工前，根据业主提供的管网图注示及管道产权单位管理人员现场测定的位置和深度，土方开挖前根据管道产权单位提供的准确线路走向，先做好定位放线工作，做好排水工作。每隔5米采用人工小心开挖探明管道，直至高压管道的走向完全清楚。
5.1.2 开挖沟槽
在明确管道走向后，沿管道两侧开挖约沟槽，管线5米范围内必须人工开挖。
①开挖由专人指挥，一般都应在管道产权单位委派管理人员和项目部安全人员及技术员共同旁站下进行。探明管道基本走向后，根据管道保护法管道5米范围内采用人工开挖，基坑开挖采取分层分段对称开挖。并严格遵循“分层开挖、严禁超挖”及“大基坑小开挖”的原则。
②每隔10米钉木桩做记号，上面用红色警示带缠绕。同样木桩用小木板注明中石化管道作提示牌。
③将高压管埋设计图分发到现场管理人员和机械施工员手中，并将机械操作工带到现场，结合现场实际情况进行技术操作安全交底。
为确保高压燃气管道安全。管道开挖全过程，项目部都应及时联系管道产权单位人员旁站，监督指挥。
5.2桩基、承台施工
为了避免冲孔时对旁侧管道的扰动，决定采用旋挖钻成孔，拉森钢板桩防护的方法，将风险降到最低，如下图大于2.5米范围内桩基、承台施工处理，在管道两侧2.5米设置硬质隔离。
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①防护原理
打钢板桩其目的是防止桩机施工时引起坍塌;埋设深护筒的目的一方面防坍塌，另一方面是为了减小桩机施工对管道的震动。
②防护施工
桩基施工时先人工开挖清表到一定的深度，确定管道位置，在确定对管道无妨碍后，再用机械配合打钢筋板对管道采取加固保护，钢板桩离管道距离不得小于1.5m，避免扰动管道,然后进行桩基施工；
管道5米范围外桩基施工时，根据管道走向，在条件受限情况下管道中心线两侧各2.5米处设置硬质隔离，条件允许情况下距离调整5米，防止机械设备随意压覆在管道上方，在设备临时需横跨管道上方时，需在管道上方铺设钢板，设备通过后立即恢复隔离状态；
土方开挖时采用钢板桩支护，钢板桩与高压燃气管道的最小净距必须符合安全要求；
钢护筒及钢板桩底距管道不小于1m，管道上部的覆土尽量保持于施工前原样，开挖的土方不堆弃在管道的上方；
桥梁施工期间，应高度重视管道安全，并与产权单位协商、配合，采取必要的安全措施；
对旋挖钻、挖机及吊车应尽量在安全范围内施工，如施工中对管道安全存在影响，应提前采取防护保证措施，下垫钢板，分散机械对管道的压力；
施工中将修建一条便道,施工便道应避开高压燃气管道设置；
钢板桩打好后，桩基础施工时挖坑埋护筒，护简埋置深度超过高压燃气管道底1m以上,钻孔时钻机选择振动较小的旋挖钻，以免振动管道。
钻机钻进时派专人在管道周围观察，发现沉降、位移等异常情况时，应立即停止施工作业并告知管道单位委派现场巡视人员,共同协商研究制定新的施工方案。
6 结束语
在高速发展的中国，各项基础设施建设逐渐趋于完善，随着交通网的密集分布，在类似的项目施工中，采取有效措施对于既有高压管道进行避让或原位保护，不仅能降低安全风险，还能起到节省国家土地资源，也能大大加快施工进度，节约资金投入。
参考文献：
[1]《中华人民共和国石油天然气管道保护法》（国家主席令[2010]第30号）。
[2]《关于处理石油管道和天然气管道与公路相互关系的若干规定（试行）》（[78]交公路字第698号）
[3]《交通运输部国家能源局国家安全监管总局关于规范公路桥梁与石油天然气管道交叉工程管理的通知》（交公路发[2015]36号）
[4]《中山市坦神北路建设工程施工图设计》
[5]《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50—2011）