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

(山西省交通規劃勘察設計院，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

(山西省交通規劃勘察設計院，山西 太原030012)

以太原市集中供熱頂管穿越東環高速公路工程為例，根據各規范及技術標準，介紹了管道下穿現狀高速公路的技術措施，并確定了工程的安全風險等級，提出了一系列安全風險的控制措施。

供熱管道，頂管，高速公路，安全風險

近些年來,供熱管道與公路交叉穿(跨)越的需求日漸增加，國內以頂管下穿高速公路的工程項目不斷增多,那么如何在保證不影響既有線路通車的情況下,安全地進行管道施工,就成為不得不面對的技術難題。2011年《公路安全保護條例》正式出臺，以法規的形式保障公路、公路附屬設施的質量和安全。

下面以太原市集中供熱聯網工程南內環街支干線頂管穿越太原東環高速公路的項目為實例進行分析，分別從公路路基設計、公路橋涵設計、供熱管道設計等方面綜合論述穿越高速公路的安全性。

1　項目概況

設計供熱管位位于路中心線以南11.5 m，套管頂管敷設，混凝土套管內徑1 000 mm，壁厚100 mm。頂管兩側設工作坑，工作坑深約10 m，離高速東側護坡坡腳處20 m，西側護坡坡腳處22 m。頂進工作坑尺寸為7 m×7 m，南、北、西三側均采用鋼板樁進行支護，東側采用放坡施工，放坡系數1∶0.5，并采用鋼筋網片噴射混凝土加固護壁；接收坑尺寸為3.5 m×7 m，南、北、東三側均采用鋼板樁進行支護，西側采用放坡施工，放坡系數1∶0.5，并采用鋼筋網片噴射混凝土加固護壁。頂管與高速公路關系圖見圖1。

圖1　頂管與高速公路連接線關系圖(單位：cm)

穿越處位于新建南內環互通范圍內，南內環互通與規劃的太原市南內環東街十字交叉，南內環東街下穿東環高速?；ネ⒔环秶鷥刃陆?座36 m+56 m+36 m預應力混凝土現澆連續箱梁跨線橋(主線上跨南內環東街)。根據實地查看，本穿越項目先于南內環互通的施工。

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

2　技術分析

1)JTG B01—2014公路工程技術標準第9.5.1條規定：“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造和設施[1]?！?/p>

本項目工作坑距高速公路東側護坡坡腳處20 m，距高速公路西側護坡坡腳處22 m，均未侵入公路建筑限界，滿足《公路工程技術標準》要求。

2)JTG B01—2014公路工程技術標準第9.5.3條規定：“原油管道、天然氣輸送管道與公路相交叉時，宜為正交；必須斜交時，交叉角度應大于30°[1]。”

本項目供熱管道與高速公路的交叉角度為87.6°，滿足《公路工程技術標準》要求。

“三新”統計是一項新的內容，也是新時期國家提出的加快經濟社會發展的一項新理念，隨著“三新”經濟的出現和深入發展，“三新”經濟統計工作也在逐漸發生變化。只有結合實際，從健全制度、加強組織管理和人才隊伍建設等多方面入手，不斷完善，才能逐漸突破難點，夯實基礎，切實提高統計效能。

3)JTG B01—2014公路工程技術標準第9.5.4條規定：“管道與各級公路相交叉且采用下穿方式時，應設置地下通道(涵)或套管。通道或套管應按相應公路等級的汽車荷載等級進行驗算[1]。”

本項目供熱管道下穿太原東環高速公路處設置了保護套管，滿足《公路工程技術標準》要求。

4)JTG D20—2006公路路線設計規范第12.5.6條規定：“穿越公路的保護套管其頂面距路面底基層的底面應不小于1.0 m[2]。”

本項目供熱管道套管管頂位于現狀高速公路路面以下11.08 m，滿足《公路路線設計規范》的要求。

5)CJJ 34—2002城市熱力網設計規范中第8.2.8條規定：“地下敷設熱力網管道的管溝或檢查室外緣，直埋敷設或地上敷設管道保溫結構表面與建筑的最小水平凈距，垂直凈距應符合表1的規定[3]。”

表1　熱力網管道與建筑物(構筑物)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設計規范中第5.2.4條規定：“對于鉆孔樁，樁的中距不應小于樁徑的2.5倍[4]。”查閱山西省交通規劃勘察設計院K265+353.137南內環互通跨線橋設計圖紙可知，擬建南內環互通跨線橋下部采用鉆孔灌注樁基礎，2號橋墩樁基礎樁徑為1.5 m，則2.5倍樁徑最大為3.75 m。

本項目供熱管道穿越處距離擬建南內環互通跨線橋2號橋墩最近，且距其承臺邊緣凈距為11.15 m，滿足《城市熱力網設計規范》及《公路橋涵地基與基礎設計規范》要求。

3　安全風險控制措施

通過對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、管理方面和人員設備方面主要風險、供熱管道運營中的主要危害等風險源辨識、對風險源發生概率及損失進行分析和評估，安全風險等級評定為Ⅱ級，風險可控。

為避免或減少安全風險發生的可能性以及潛在損失，保障高速公路及其附屬設施，現提出以下控制措施：

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

2)施工期間應在高速公路中央隔離帶及路肩處設置沉降觀測點，當發生沉降時應采取相應的措施；穿越完成后，穿越點兩側應設置永久性警示標志。

3)本工程位于濕陷性粉土地段，見水軟化，施工中注意排水，施工期間嚴禁工作坑內積水，開挖后要及時回填、碾壓，以免造成地基下沉。

4)套管應滿足相應公路橋涵設計規范的要求，其接頭必須采用配套的鋼承口。

5)施工完畢后必須對套管兩端進行封堵，并對管壁外側進行注漿處理。

6)路基范圍內，頂管頂進應采用少挖勤頂的施工方法，每次頂進距離不大于15 cm。

7)在供熱管道運營過程中，須注意對高速公路范圍內管道的日常檢查及維護，尤其是擬建南內環互通跨線橋及橋下施工過程中，發現有隱患或變化及時向有關部門匯報。

4　結語

本文根據各項規范標準，對管道下穿現狀高速公路路基及擬建南內環互通跨線橋是否滿足要求進行分析；確定安全風險等級為Ⅱ級，風險可控；并提出安全風險的控制措施。

太原市集中供熱聯網工程(華能東山)南內環支干線采用頂管的施工方法,成功完成了對太原東環高速公路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驗,對今后此類工程的設計和施工大有裨益。

[1]JTG B01—2014，公路工程技術標準[S].

[2]JTG D20—2006，公路路線設計規范[S].

[3]CJJ 34—2002，城市熱力網設計規范[S].

[4]JTG D63—2007，公路橋涵地基與基礎設計規范[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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