明挖隧道工程交匯高壓天然氣管道安全保護(hù)實(shí)踐
來源:《管道保護(hù)》2022年第6期 作者:孫超燕 張宇曦 時間:2022-12-20 閱讀:
孫超燕 張宇曦
廣東大鵬液化天然氣有限公司
媽灣跨海通道(月亮灣大道—沿江高速)項(xiàng)目建設(shè),是粵港澳大灣區(qū)道路網(wǎng)結(jié)構(gòu)的重要組成部分。跨海通道工程施工段原始地質(zhì)條件為濱海灘涂,經(jīng)填海造地,地層底部為軟塑—流塑狀、含水率較高的淤泥層,上部為人工填石層,平均厚度約9.23 m,最大層厚達(dá)20.6 m。明挖隧道段有332 m鄰近廣東大鵬在役天然氣管道(圖 1),施工間距最近5.5 m,基坑開挖深度24 m~32 m,施工過程中存在基坑傾斜或垮塌、樁基震動、重車碾壓等多種安全風(fēng)險(xiǎn)因素,管道保護(hù)難度大。為了有效管控隧道施工風(fēng)險(xiǎn),廣東大鵬公司采取了如下措施。

圖 1 媽灣跨海通道與天然氣管道位置
(1)開展風(fēng)險(xiǎn)評價和方案論證。公司與屬地管道保護(hù)主管部門,項(xiàng)目建設(shè)、設(shè)計(jì)、監(jiān)理、施工、監(jiān)測等單位就隧道工程設(shè)計(jì)方案、專項(xiàng)管道保護(hù)方案的可行性進(jìn)行了多輪次討論,先后組織三次專家會議論證專項(xiàng)安全風(fēng)險(xiǎn)評價報(bào)告和管道保護(hù)專項(xiàng)方案。最終確定采用隔離樁保護(hù)方案,即在在役天然氣管道與通道基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)之間增加鉆孔灌注樁,以防范和消減深基坑開挖、打樁、重載等造成管線周邊土體的裂隙、滑動、塌陷、傾斜等問題。同時為保證管道保護(hù)方案的安全實(shí)施,多措并舉對施工作業(yè)活動全面精細(xì)化管控。
(2)比選驗(yàn)證管道保護(hù)方案。正式施工前,在遠(yuǎn)離管道處進(jìn)行試樁試驗(yàn),比選隔離樁施工工藝及組合工藝對管道影響程度和實(shí)際防護(hù)效果,驗(yàn)證效果見表 1。經(jīng)過試驗(yàn)比選,最終采用方案4,可以最大限度降低對管道周邊土體擾動,管道保護(hù)效果較好,同時提高了施工工效,縮短了施工周期,見圖 2。
表 1 隔離樁保護(hù)方案比選結(jié)果


圖 2 復(fù)合方案圖示
(3)針對問題及時調(diào)整施工方案。單個隔離樁施工比較順利,但連續(xù)完成4、5根樁后,由于樁頭尚未進(jìn)行連接,整體無法形成穩(wěn)定結(jié)構(gòu),打樁時的擾動導(dǎo)致土體發(fā)生不均勻位移,沉降速率異常增高。經(jīng)與建設(shè)方、施工方再次討論分析,優(yōu)化工序,重新調(diào)整為隔離樁配合地下連續(xù)墻開挖并補(bǔ)充注漿加固的方案,同時采用跳樁施工,讓被開挖擾動的土體得到穩(wěn)定和固化,最終由多個組合體形成支撐面,達(dá)到整體穩(wěn)固目的。施工速率達(dá)到1~1.5 d/根,加固結(jié)構(gòu)全部完工后,管道直接監(jiān)測點(diǎn)沉降約3 mm,遠(yuǎn)低于8 mm預(yù)警值,管道安全得到有效保證。
(4)明挖隧道施工管控要點(diǎn)。加強(qiáng)沉降位移數(shù)據(jù)監(jiān)測。作業(yè)現(xiàn)場增設(shè)了全自動全站監(jiān)測儀,該設(shè)備采用GPS定位并配合內(nèi)置陀螺儀精準(zhǔn)控制自動旋轉(zhuǎn)角度,按照既定程序,按時自動測量10個管道本體直接監(jiān)測點(diǎn)和21個間接監(jiān)測點(diǎn)的沉降位移數(shù)據(jù),可及時發(fā)現(xiàn)異常土體位移和沉降。
(5)強(qiáng)化施工全過程防控。設(shè)置24小時專職看護(hù),聘請有監(jiān)理資質(zhì)的專業(yè)人員現(xiàn)場監(jiān)管,管理人員定期巡查。執(zhí)行建設(shè)、施工、監(jiān)理單位入場前三級安全宣貫和技術(shù)交底制度,對施工班組負(fù)責(zé)人、新入場施工人員、特種作業(yè)人員、非常規(guī)作業(yè)人員進(jìn)行重點(diǎn)培訓(xùn)并加強(qiáng)監(jiān)督,確保所有施工人員規(guī)范施工,管理措施落實(shí)到位,F(xiàn)場布設(shè)了4臺全天候智能監(jiān)控?cái)z像機(jī),通過智能監(jiān)控平臺,全方位監(jiān)護(hù)管道和作業(yè)安全,關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)防護(hù)到位,壓實(shí)現(xiàn)場監(jiān)督管理職責(zé)。
(6)與建設(shè)方、施工方建立了會商研判機(jī)制。針對施工期間管道周邊土體擾動情況、監(jiān)測數(shù)據(jù)變化情況,定期會商研判風(fēng)險(xiǎn)趨勢,及時采取有效防護(hù)措施。
(7)聯(lián)防聯(lián)控,齊抓共管。對工況改變、多次動土、單位變更等情況,由建設(shè)項(xiàng)目監(jiān)管單位、轄區(qū)油氣長輸管道保護(hù)部門、街道辦、管道企業(yè)、建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位七方共同簽署《動土作業(yè)確認(rèn)表》,強(qiáng)化多方職能,實(shí)現(xiàn)安全防控多維度管理。
管道保護(hù)隔離樁及地連墻作業(yè)歷時9個月完成,目前并行段基坑開始全斷面開挖,平均開挖深度20 m,最深處開挖至24 m,監(jiān)測的管道位移累計(jì)沉降最大值為5.5 mm,實(shí)時跟蹤監(jiān)測的各項(xiàng)指標(biāo)正常,管線周邊地質(zhì)始終處于穩(wěn)定狀態(tài)(圖 3)。


圖 3 監(jiān)測數(shù)據(jù)截圖
我們的體會是:
(1)應(yīng)對管道保護(hù)方案進(jìn)行實(shí)地試驗(yàn)比選,進(jìn)一步驗(yàn)證工法的安全性和可實(shí)施性。
(2)實(shí)際工況與設(shè)計(jì)和施工方案中模擬情況仍可能存在較大的參數(shù)差異性和隨機(jī)性,實(shí)時監(jiān)測十分必要。施工期間一旦發(fā)現(xiàn)異常,立即停止作業(yè),采取應(yīng)急加固措施,及時調(diào)整、優(yōu)化施工方案。
(3)應(yīng)加強(qiáng)施工全過程監(jiān)督管理,防止人為因素、施工質(zhì)量因素以及自然災(zāi)害因素等疊加帶來的風(fēng)險(xiǎn),確保施工期間管道狀態(tài)安全可控。

作者簡介: 孫超燕,1984年生,2006年畢業(yè)于河北石油管道學(xué)院,管道保護(hù)經(jīng)理,現(xiàn)從事管道保護(hù)工作。聯(lián)系方式:15920862613,sun.chaoyan@gdlng.com。
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