供熱管道頂管穿越高速公路安全性分析及控制措施

郭 華 箏

(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院，山西 太原　030012)

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供熱管道頂管穿越高速公路安全性分析及控制措施

郭 華 箏

(山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院，山西 太原030012)

以太原市集中供熱頂管穿越東環(huán)高速公路工程為例，根據(jù)各規(guī)范及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，介紹了管道下穿現(xiàn)狀高速公路的技術(shù)措施，并確定了工程的安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，提出了一系列安全風(fēng)險(xiǎn)的控制措施。

供熱管道，頂管，高速公路，安全風(fēng)險(xiǎn)

近些年來(lái),供熱管道與公路交叉穿(跨)越的需求日漸增加，國(guó)內(nèi)以頂管下穿高速公路的工程項(xiàng)目不斷增多,那么如何在保證不影響既有線路通車(chē)的情況下,安全地進(jìn)行管道施工,就成為不得不面對(duì)的技術(shù)難題。2011年《公路安全保護(hù)條例》正式出臺(tái)，以法規(guī)的形式保障公路、公路附屬設(shè)施的質(zhì)量和安全。

下面以太原市集中供熱聯(lián)網(wǎng)工程南內(nèi)環(huán)街支干線頂管穿越太原東環(huán)高速公路的項(xiàng)目為實(shí)例進(jìn)行分析，分別從公路路基設(shè)計(jì)、公路橋涵設(shè)計(jì)、供熱管道設(shè)計(jì)等方面綜合論述穿越高速公路的安全性。

1　項(xiàng)目概況

設(shè)計(jì)供熱管位位于路中心線以南11.5 m，套管頂管敷設(shè)，混凝土套管內(nèi)徑1 000 mm，壁厚100 mm。頂管兩側(cè)設(shè)工作坑，工作坑深約10 m，離高速東側(cè)護(hù)坡坡腳處20 m，西側(cè)護(hù)坡坡腳處22 m。頂進(jìn)工作坑尺寸為7 m×7 m，南、北、西三側(cè)均采用鋼板樁進(jìn)行支護(hù)，東側(cè)采用放坡施工，放坡系數(shù)1∶0.5，并采用鋼筋網(wǎng)片噴射混凝土加固護(hù)壁；接收坑尺寸為3.5 m×7 m，南、北、東三側(cè)均采用鋼板樁進(jìn)行支護(hù)，西側(cè)采用放坡施工，放坡系數(shù)1∶0.5，并采用鋼筋網(wǎng)片噴射混凝土加固護(hù)壁。頂管與高速公路關(guān)系圖見(jiàn)圖1。

圖1　頂管與高速公路連接線關(guān)系圖(單位：cm)

穿越處位于新建南內(nèi)環(huán)互通范圍內(nèi)，南內(nèi)環(huán)互通與規(guī)劃的太原市南內(nèi)環(huán)東街十字交叉，南內(nèi)環(huán)東街下穿東環(huán)高速。互通立交范圍內(nèi)新建1座36 m+56 m+36 m預(yù)應(yīng)力混凝土現(xiàn)澆連續(xù)箱梁跨線橋(主線上跨南內(nèi)環(huán)東街)。根據(jù)實(shí)地查看，本穿越項(xiàng)目先于南內(nèi)環(huán)互通的施工。

地質(zhì)情況由上至下依次為：雜填土、濕陷性粉土、粉土。頂進(jìn)管道位于濕陷性粉土層。

2　技術(shù)分析

1)JTG B01—2014公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)第9.5.1條規(guī)定：“電信線、電力線、電纜、管道等均不得侵入公路建筑限界，不得妨害公路交通安全和人員安全，并不得損害公路的構(gòu)造和設(shè)施[1]。”

本項(xiàng)目工作坑距高速公路東側(cè)護(hù)坡坡腳處20 m，距高速公路西側(cè)護(hù)坡坡腳處22 m，均未侵入公路建筑限界，滿足《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求。

2)JTG B01—2014公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)第9.5.3條規(guī)定：“原油管道、天然氣輸送管道與公路相交叉時(shí)，宜為正交；必須斜交時(shí)，交叉角度應(yīng)大于30°[1]。”

本項(xiàng)目供熱管道與高速公路的交叉角度為87.6°，滿足《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求。

“三新”統(tǒng)計(jì)是一項(xiàng)新的內(nèi)容，也是新時(shí)期國(guó)家提出的加快經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)新理念，隨著“三新”經(jīng)濟(jì)的出現(xiàn)和深入發(fā)展，“三新”經(jīng)濟(jì)統(tǒng)計(jì)工作也在逐漸發(fā)生變化。只有結(jié)合實(shí)際，從健全制度、加強(qiáng)組織管理和人才隊(duì)伍建設(shè)等多方面入手，不斷完善，才能逐漸突破難點(diǎn)，夯實(shí)基礎(chǔ)，切實(shí)提高統(tǒng)計(jì)效能。

3)JTG B01—2014公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)第9.5.4條規(guī)定：“管道與各級(jí)公路相交叉且采用下穿方式時(shí)，應(yīng)設(shè)置地下通道(涵)或套管。通道或套管應(yīng)按相應(yīng)公路等級(jí)的汽車(chē)荷載等級(jí)進(jìn)行驗(yàn)算[1]。”

本項(xiàng)目供熱管道下穿太原東環(huán)高速公路處設(shè)置了保護(hù)套管，滿足《公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》要求。

4)JTG D20—2006公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范第12.5.6條規(guī)定：“穿越公路的保護(hù)套管其頂面距路面底基層的底面應(yīng)不小于1.0 m[2]。”

本項(xiàng)目供熱管道套管管頂位于現(xiàn)狀高速公路路面以下11.08 m，滿足《公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求。

5)CJJ 34—2002城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范中第8.2.8條規(guī)定：“地下敷設(shè)熱力網(wǎng)管道的管溝或檢查室外緣，直埋敷設(shè)或地上敷設(shè)管道保溫結(jié)構(gòu)表面與建筑的最小水平凈距，垂直凈距應(yīng)符合表1的規(guī)定[3]?！?/p>

表1　熱力網(wǎng)管道與建筑物(構(gòu)筑物)其他管線的最小距離[3]　m

由表1可知，供熱管道距離橋墩邊緣的最小水平凈距為2.0 m。

JTG D63—2007公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范中第5.2.4條規(guī)定：“對(duì)于鉆孔樁，樁的中距不應(yīng)小于樁徑的2.5倍[4]。”查閱山西省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)院K265+353.137南內(nèi)環(huán)互通跨線橋設(shè)計(jì)圖紙可知，擬建南內(nèi)環(huán)互通跨線橋下部采用鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，2號(hào)橋墩樁基礎(chǔ)樁徑為1.5 m，則2.5倍樁徑最大為3.75 m。

本項(xiàng)目供熱管道穿越處距離擬建南內(nèi)環(huán)互通跨線橋2號(hào)橋墩最近，且距其承臺(tái)邊緣凈距為11.15 m，滿足《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》及《公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》要求。

3　安全風(fēng)險(xiǎn)控制措施

通過(guò)對(duì)管道下穿高速公路路基的自然條件主要危害、穿越施工工程主要危害、管理方面和人員設(shè)備方面主要風(fēng)險(xiǎn)、供熱管道運(yùn)營(yíng)中的主要危害等風(fēng)險(xiǎn)源辨識(shí)、對(duì)風(fēng)險(xiǎn)源發(fā)生概率及損失進(jìn)行分析和評(píng)估，安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)評(píng)定為Ⅱ級(jí)，風(fēng)險(xiǎn)可控。

為避免或減少安全風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的可能性以及潛在損失，保障高速公路及其附屬設(shè)施，現(xiàn)提出以下控制措施：

1)施工前應(yīng)查清地面下是否存在既有管線，并確定其位置、走向和埋深，以免對(duì)管線造成破壞或發(fā)生安全事故。

2)施工期間應(yīng)在高速公路中央隔離帶及路肩處設(shè)置沉降觀測(cè)點(diǎn)，當(dāng)發(fā)生沉降時(shí)應(yīng)采取相應(yīng)的措施；穿越完成后，穿越點(diǎn)兩側(cè)應(yīng)設(shè)置永久性警示標(biāo)志。

3)本工程位于濕陷性粉土地段，見(jiàn)水軟化，施工中注意排水，施工期間嚴(yán)禁工作坑內(nèi)積水，開(kāi)挖后要及時(shí)回填、碾壓，以免造成地基下沉。

4)套管應(yīng)滿足相應(yīng)公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范的要求，其接頭必須采用配套的鋼承口。

5)施工完畢后必須對(duì)套管兩端進(jìn)行封堵，并對(duì)管壁外側(cè)進(jìn)行注漿處理。

6)路基范圍內(nèi)，頂管頂進(jìn)應(yīng)采用少挖勤頂?shù)氖┕し椒?，每次頂進(jìn)距離不大于15 cm。

7)在供熱管道運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，須注意對(duì)高速公路范圍內(nèi)管道的日常檢查及維護(hù)，尤其是擬建南內(nèi)環(huán)互通跨線橋及橋下施工過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)有隱患或變化及時(shí)向有關(guān)部門(mén)匯報(bào)。

4　結(jié)語(yǔ)

本文根據(jù)各項(xiàng)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)管道下穿現(xiàn)狀高速公路路基及擬建南內(nèi)環(huán)互通跨線橋是否滿足要求進(jìn)行分析；確定安全風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)為Ⅱ級(jí)，風(fēng)險(xiǎn)可控；并提出安全風(fēng)險(xiǎn)的控制措施。

太原市集中供熱聯(lián)網(wǎng)工程(華能東山)南內(nèi)環(huán)支干線采用頂管的施工方法,成功完成了對(duì)太原東環(huán)高速公路K19+950處填方段路基的下穿，為供熱管道頂管穿越高速公路的安全性分析提供了一些經(jīng)驗(yàn),對(duì)今后此類(lèi)工程的設(shè)計(jì)和施工大有裨益。

[1]JTG B01—2014，公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2]JTG D20—2006，公路路線設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[3]CJJ 34—2002，城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[4]JTG D63—2007，公路橋涵地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

The safety analysis and control measures of heating pipe jacking pipe crossing highway

Guo Huazheng

(ShanxiTransportationPlanningSurveyandDesignInstitute,Taiyuan030012,China)

Taking the Taiyuan centralized heating supply jacking pipe crossing east central highway engineering as an example, according to each specification and technical standard, introduced the technical measures of pipeline status crossing highway, and determined the engineering safety risk grade, put forward a series of safety risk control measures.

heating pipe, jacking pipe, highway, safety risk

1009-6825(2016)21-0143-02

2016-05-13

郭華箏(1985- )，女，碩士，工程師

TU995

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