周小超 董旭 王亞飛 盧艷超 馮志文 李旭

國(guó)家管網(wǎng)集團(tuán)北方管道鄭州輸氣分公司

背景

倒虹吸河渠是輸水排水及引水灌溉的一種重要的立體交叉建筑物，經(jīng)常應(yīng)用在渠道與河流、谷地、道路、鐵路等其他線性工程相交中。

河南省西霞院水利樞紐輸水及灌溉區(qū)工程主要為引水西霞院灌區(qū)31.18萬(wàn)畝，補(bǔ)水已建引黃灌區(qū)140.1萬(wàn)畝，年引黃總量2.13億立方米。該工程采用倒虹吸方式穿越西一線管道（圖 1），穿越段斷面為涵洞型式，2孔一聯(lián)，全身采用鋼筋混凝土整體澆筑，保證涵洞的密封性。倒虹吸施工過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)大、周期長(zhǎng)，如果措施不當(dāng)，施工期間可能導(dǎo)致油氣管道變形、損傷，甚至引起管道泄漏、著火、爆炸等嚴(yán)重后果。

圖 1 交叉段完工現(xiàn)場(chǎng)

做法

施工作業(yè)前首先對(duì)管道光纜進(jìn)行測(cè)量定位，完成探坑開(kāi)挖、環(huán)焊縫檢測(cè)與修復(fù)，并對(duì)管道光纜采取保護(hù)措施后，方可進(jìn)行基坑開(kāi)挖、混凝土澆筑與桁架安裝工作。        

基坑開(kāi)挖與混凝土澆筑。在管道保護(hù)范圍外上下游各延伸2 m處開(kāi)挖4 m×4 m×0.5 m的基礎(chǔ)作業(yè)坑，基礎(chǔ)底距離管道不小于0.5 m。基坑達(dá)到施工標(biāo)準(zhǔn)后開(kāi)始制作鋼筋籠，通過(guò)標(biāo)線或其他參照物進(jìn)行找平固定，在澆筑C30混凝土過(guò)程中觀察螺栓位移情況并及時(shí)矯正，避免預(yù)埋件傾斜影響桁架安裝�；炷�土達(dá)到強(qiáng)度后安裝0.5 m×0.5 m鋼板墊片，防止施工過(guò)程中混凝土開(kāi)裂導(dǎo)致管道額外受力。

桁架安裝。桁架為工廠定制現(xiàn)場(chǎng)組裝件，2臺(tái)吊車負(fù)責(zé)桁架吊裝，1臺(tái)吊車負(fù)責(zé)桁架穩(wěn)定，吊裝機(jī)械停在管道5 m之外，吊裝前基礎(chǔ)面要標(biāo)出定位控制線和標(biāo)高控制線，復(fù)核基礎(chǔ)預(yù)埋螺栓位置及連接件上螺栓孔位置大小是否相符，清除螺栓及預(yù)埋件上的雜物及油污。吊裝前必須精確測(cè)定支座標(biāo)高及核對(duì)鉸支座處預(yù)埋螺栓位置，桁架吊裝過(guò)程中吊點(diǎn)設(shè)在兩端頭下部的四點(diǎn)，鋼絲繩長(zhǎng)度要經(jīng)過(guò)計(jì)算和試吊，起吊后，桁架保持穩(wěn)定時(shí)傾斜角滿足就位要求。桁架安裝后觀測(cè)其沉降變化，穩(wěn)定后開(kāi)始安裝管道吊帶，并列2條吊帶從管道下方穿過(guò)兜裹管道，吊帶兩邊接在連接桁架的手動(dòng)葫蘆上，通過(guò)葫蘆的松緊來(lái)抵消地面沉降對(duì)管道的影響。桁架每8 m并列布置2道吊帶（圖 2）。

圖 2 桁架及吊帶安裝

管道監(jiān)測(cè)。采用光纖光柵對(duì)管道本體進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)，設(shè)計(jì)光纖光柵應(yīng)力監(jiān)測(cè)截面2處；采用GNSS地表位移對(duì)管道兩側(cè)邊坡進(jìn)行位移、地表沉降監(jiān)測(cè)。建立監(jiān)測(cè)預(yù)警平臺(tái)，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集設(shè)定10分鐘一次，施工期間一周提供1次監(jiān)測(cè)報(bào)告（出現(xiàn)異常時(shí)加密提供），施工結(jié)束逐月延長(zhǎng)監(jiān)測(cè)報(bào)告周期，當(dāng)?shù)乇砦灰票O(jiān)測(cè)預(yù)警值累計(jì)位移量大于100 mm或管道本體徑向大于20 mm時(shí)啟動(dòng)預(yù)警。

回填及驗(yàn)收。管道頂部以下范圍采用開(kāi)挖的砂土回填，人工分層攤鋪和平整土料，分層厚度控制在15 cm～20 cm，使用人工沖擊進(jìn)行夯實(shí)，壓實(shí)系數(shù)不小于0.96。管道兩側(cè)填土?xí)r保持均勻上升。回填至管底時(shí)拆除管道保護(hù)橡膠板，對(duì)暴露的管道進(jìn)行防腐層檢測(cè)，確保管道外防腐層完好�；靥钪凉苤幸陨虾�，管道兩側(cè)5 m范圍內(nèi)不得采用機(jī)械攤土及碾壓。施工結(jié)束后，組織相關(guān)單位及人員按照管道第三方施工管理要求開(kāi)展相應(yīng)的驗(yàn)收工作。

啟示

合理安排工期。在施工過(guò)程中加強(qiáng)與施工相關(guān)方聯(lián)系，制定完善的作業(yè)計(jì)劃，縮短管道光纜暴露時(shí)間，特別要做好防水措施，避免雨水沖刷、浸泡造成作業(yè)面?zhèn)葔�滑�?dòng)、坍塌，影響桁架基礎(chǔ)穩(wěn)定，引發(fā)管道本體損傷。

壓實(shí)監(jiān)管責(zé)任。施工過(guò)程中要嚴(yán)格執(zhí)行管道保護(hù)各項(xiàng)管理規(guī)定，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)布控、桁架安裝、土方開(kāi)挖、混凝土澆筑、土方回填等關(guān)鍵環(huán)節(jié)安排專人監(jiān)護(hù)，完工一道工序留存一項(xiàng)資料，整體驗(yàn)收后及時(shí)歸檔，為雙方工程長(zhǎng)期安全平穩(wěn)運(yùn)行打好基礎(chǔ)。

完善長(zhǎng)效機(jī)制。交叉防護(hù)工程要伴隨雙方工程運(yùn)營(yíng)十?dāng)?shù)年甚至更長(zhǎng)時(shí)間，不僅要做好施工過(guò)程管理，還要做好后續(xù)管理。施工結(jié)束后，雙方運(yùn)營(yíng)管理單位要簽訂聯(lián)防協(xié)議，明確各自責(zé)任，定期開(kāi)展聯(lián)合巡查，積極消除風(fēng)險(xiǎn)，做到項(xiàng)目全生命周期管理。

作者簡(jiǎn)介：周小超，1987年生，助理工程師，主要從事管道完整性管理、第三方施工管理等方面的工作。聯(lián)系方式：15893003112，15893003112@139.com。