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          管道研究

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          明挖隧道工程交匯高壓天然氣管道安全保護實踐

          來源:《管道保護》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)項目建設,是粵港澳大灣區道路網結構的重要組成部分?绾Mǖ拦こ淌┕ざ卧嫉刭|條件為濱海灘涂,經填海造地,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險因素,管道保護難度大。為了有效管控隧道施工風險,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)開展風險評價和方案論證。公司與屬地管道保護主管部門,項目建設、設計、監理、施工、監測等單位就隧道工程設計方案、專項管道保護方案的可行性進行了多輪次討論,先后組織三次專家會議論證專項安全風險評價報告和管道保護專項方案。最終確定采用隔離樁保護方案,即在在役天然氣管道與通道基坑圍護結構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方案的安全實施,多措并舉對施工作業活動全面精細化管控。

          (2)比選驗證管道保護方案。正式施工前,在遠離管道處進行試樁試驗,比選隔離樁施工工藝及組合工藝對管道影響程度和實際防護效果,驗證效果見表 1。經過試驗比選,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 隔離樁保護方案比選結果



          圖 2 復合方案圖示

          (3)針對問題及時調整施工方案。單個隔離樁施工比較順利,但連續完成4、5根樁后,由于樁頭尚未進行連接,整體無法形成穩定結構,打樁時的擾動導致土體發生不均勻位移,沉降速率異常增高。經與建設方、施工方再次討論分析,優化工序,重新調整為隔離樁配合地下連續墻開挖并補充注漿加固的方案,同時采用跳樁施工,讓被開挖擾動的土體得到穩定和固化,最終由多個組合體形成支撐面,達到整體穩固目的。施工速率達到1~1.5 d/根,加固結構全部完工后,管道直接監測點沉降約3 mm,遠低于8 mm預警值,管道安全得到有效保證。

          (4)明挖隧道施工管控要點。加強沉降位移數據監測。作業現場增設了全自動全站監測儀,該設備采用GPS定位并配合內置陀螺儀精準控制自動旋轉角度,按照既定程序,按時自動測量10個管道本體直接監測點和21個間接監測點的沉降位移數據,可及時發現異常土體位移和沉降。

          (5)強化施工全過程防控。設置24小時專職看護,聘請有監理資質的專業人員現場監管,管理人員定期巡查。執行建設、施工、監理單位入場前三級安全宣貫和技術交底制度,對施工班組負責人、新入場施工人員、特種作業人員、非常規作業人員進行重點培訓并加強監督,確保所有施工人員規范施工,管理措施落實到位,F場布設了4臺全天候智能監控攝像機,通過智能監控平臺,全方位監護管道和作業安全,關鍵節點防護到位,壓實現場監督管理職責。

          (6)與建設方、施工方建立了會商研判機制。針對施工期間管道周邊土體擾動情況、監測數據變化情況,定期會商研判風險趨勢,及時采取有效防護措施。

          (7)聯防聯控,齊抓共管。對工況改變、多次動土、單位變更等情況,由建設項目監管單位、轄區油氣長輸管道保護部門、街道辦、管道企業、建設單位、監理單位、施工單位七方共同簽署《動土作業確認表》,強化多方職能,實現安全防控多維度管理。

          管道保護隔離樁及地連墻作業歷時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,監測的管道位移累計沉降最大值為5.5 mm,實時跟蹤監測的各項指標正常,管線周邊地質始終處于穩定狀態(圖 3)。



          圖 3 監測數據截圖

          我們的體會是:

          (1)應對管道保護方案進行實地試驗比選,進一步驗證工法的安全性和可實施性。

          (2)實際工況與設計和施工方案中模擬情況仍可能存在較大的參數差異性和隨機性,實時監測十分必要。施工期間一旦發現異常,立即停止作業,采取應急加固措施,及時調整、優化施工方案。

          (3)應加強施工全過程監督管理,防止人為因素、施工質量因素以及自然災害因素等疊加帶來的風險,確保施工期間管道狀態安全可控。


          作者簡介: 孫超燕,1984年生,2006年畢業于河北石油管道學院,管道保護經理,現從事管道保護工作。聯系方式:15920862613,sun.chaoyan@gdlng.com。


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