城市地下管線處理方法及懸吊保護方案

龔念安

(中鐵十六局集團第二工程有限公司，天津 300162)

0 前 言

隨著城市化進程的加快，近年來大批地下工程興起，悄然由以往的平面式發展正在走向立體式發展。然而，地下工程施工期間地下管線對其推進造成的阻礙問題突出。尤其地下管線均涉及民生，影響大、種類多，給施工帶來了相當大的困擾。基于此，應結合城市綜合管廊工程實際，對管線進行調查分析處理并選取合適的保護方案措施，為城市地下管線問題處理方案編制提供指導。

1 工程概況

IT大道(清水河～繞城高速)綜合管廊工程位于成都市金輝路下方。里程為39+40～57+50，全長1 810 m，采用明挖法施工，標準段凈寬8.75 m、長9.35 m，圍護結構采用鉆孔灌注樁，支撐采用鋼管內支撐。綜合管廊工程完畢后再恢復市政道路，現有的地下管線總體位于綜合管廊以上及市政道路面層下，建設單位組織的交底指明的地下管線有64處，其中縱向的5處，橫向的59處，平均約30 m有一處管線。

2 原有地下管線調查與處理方法分類

2.1 原有地下管線調查

管線僅僅依據設計地形圖及建設單位組織交底獲得的大量地下管線信息還遠遠不夠，一般信息存在一定的不完整性，主要可能存在個別遺漏以及坐標、走向偏差問題等。對獲取的資料信息必須進行現場勘察核對，同時對現場開展全面調查，進一步核對信息正確性。調查過程中要以現場的明線、溝渠及井為基礎，核對線路根數及走向。其中發現的未知管線及時向業主及監理匯報，并積極與有關產權單位取得聯系和協商處理。對于復雜地段及老舊城區，優先采用探測雷達進行地下管線初步探測調查，再配備人工挖深坑探明管線。在與有關產權單位協商過程中，要確定好各類管線的允許變形量，并向監理工程師報備。對已探明的管線建立統一的管線分布圖，對每個井位及管線類型、走向、埋深等信息進行標注，及時根據變化更新處理。

2.2 管線處理方法類別

2.2.1 管線廢除

設計廢除或經過產權單位簽字確認廢除的管線，避免后期出現道路塌陷及水囊病害，需對管線頭進行封堵處理。封堵原有管頭一般采用24厚磚墻+堵漏劑封堵，但對于管徑超過50 cm的以及雨、污水管，宜采用50厚磚墻+堵漏劑，同時管道側壁采用Φ16鋼筋植筋將磚墻與管道連接。

2.2.2 管線遷改

管線遷改是管線處理方法中最安全有效的方法，但是遷改工作手續繁瑣、時間長、費用高、影響管線運行較大。對于侵入結構或者影響到工程無法施工的，一般采取遷改的方法處理。管線遷改采取先建后拆，先鋪設好新管線，再將所需改移的管線拆除。對于需要后期恢復的管線，在恢復管廊頂板覆土回填時再將管線恢復。基坑外的新管線鋪設及管線恢復時及時埋設監測點，以便在施工過程中對其進行監測，一旦發現異常及時采取措施處理。

2.2.3 管線原位監測

為了評估施工影響范圍，不開挖施工范圍內的管線，為了預防管線損壞事故發生，需對其進行監控與測量。可根據監測數據及時分析了解管線狀況，以便提前對險情采取應對措施。

2.2.4 管線原位保護

管線原位保護方法多種多樣，一般有支撐法、懸吊法、抬架法、橋架法等。支撐法應用于大跨度基坑工程中，但前提是管線自身需承受自身重量；最為常見的是懸吊法，但受梁體跨度限制，無法運用到超大跨度工程中；抬架法適用于狹窄通道工程，應用極為少見；橋架法類似懸吊法，只是靠梁體本身就能托起管線。其中，懸吊法技術容易被掌握與復制，各種管線可以用一個通用的技術方案解決，適用廣泛，綜合管廊工程擬采取的也是懸吊法對管線進行保護。

3 地下管線懸吊保護

3.1 地下管線分析及處理

管廊范圍內地下管線繁多，各類管線保護要求也不盡相同，實施前不可能每條管線均制定一個專項方案，為此需要對地下管線進行分類分析與處理，使之能適用懸吊保護方案。為此特對工程地下管線進行歸類分析并制定處理意見，具體內容如表1所示。

3.2 懸吊保護方案制定

懸吊部件一般由梁體與懸吊兩部分組成，梁體可選用工字鋼、貝雷梁，懸吊件選用纜繩、螺桿托架等。

梁體采用工字鋼及貝雷梁時，方案中性能容易計算驗證，其他桁架需對每根桿件進行驗算，難度相對較大。其中貝雷梁承重能力及剛度較好，適用于自重較大的管線及抗變形要求高的剛性管線；工字鋼在跨度較大工程中，在自重影響下都會出現明顯擾度，承重能力相當有限，但是相對節約租賃成本且容易安裝，主要運用在自重輕巧的管線且無抗變形要求的柔性管線中。對于單根工字鋼無法滿足梁體穩定性計算的，可以加配工字鋼，如由2根及以上工字鋼組成梁體得以實現。

表1 地下管線分析及處理表

懸吊件一般有纜繩、螺桿托架兩種。纜繩實施簡便，適用于柔性管道里中，總體實施效果及標準化程度也不如螺桿托架。螺桿托架安全可靠性更高，在不同工程中也能重復利用。

即綜合管廊工程擬采用的是。

1)自重較大、剛性管線：采用貝雷梁+螺桿托架組成的懸吊保護體系。見圖1。

2)自重較輕、柔性管線：采用工字鋼+螺桿托架組成的懸吊保護體系。見圖2。

圖1 貝雷梁+螺桿托架懸吊保護示意圖

圖2 工字鋼+螺桿托架懸吊保護示意圖

4 懸吊保護方案實施要求

4.1 基本要求

1)由于地下管線涉及民生及企事業單位辦公生產，往往造成的事故影響較大，一般需要編制安全專項施工方案。

2)管線涉及不同行業及行政主管部門，施工方案應符合相關設計、施工和運行規范、行業標準以及當地產權單位等多方面要求編制及審批。

3)保護范圍內做好地面的警示標志，提醒工作人員管線的具體位置，避免機械等設備在現場亂挖破壞施工現場，管線開挖采用人工開挖，禁止機械挖土。

4)開挖前仔細核實管線的管徑、埋深、材質、走向、是否有余長等內容，核實無誤后方可進行施工作業。作業過程中加強安全教育和巡視，增加警示標識牌，操作機具時嚴禁碰撞管線以防止破壞(損傷)管線。

5)雨、污水管在基坑開挖前需要換鋼管的、電力及通信管線需要鑿除包封混凝土的以及自來水管需要哈夫節保護承插管接口的都需要提前處理到位。

6)剛性管線先將管線上方及周邊土體人工清挖完，再在懸吊點管線下方開槽確保能安裝懸吊部件；柔性管可以直接人工抬起安裝懸吊部件。

7)在剛性管線的懸吊保護過程中，懸吊部件安裝后先徒手擰緊，然后用扳手由中間向兩側逐步施擰，施擰后要達到每個懸吊點充分受力且管線沒有脫離原地面，使管線的重量充分轉移到鋼橫梁及懸吊部件上即可。

8)在管線和懸吊梁上安設監控點，加強對懸吊體系的監控量測，及時反饋數據。

4.2 管線特殊要求

4.2.1 燃氣管線

1)鋼管的防腐層纏繞鋁箔進行保護的，懸掛管道的槽鋼與管道的接觸面加1 cm厚橡膠墊或麻袋保護，同時避免燃氣管道與刃角接觸而割傷管道的防腐層。

2)PE管嚴禁長時間裸露在空氣中，若短期內不能回填需要將其更換為鋼管，若裸露在外則采取錫箔紙包裹外纏麻袋和防紫外線措施，麻袋定期澆水以保證濕度。

3)保護懸空管道2 m區域內(指水平凈距)無明火散發地點，不足2 m用阻燃、阻熱遮擋保護。

4.2.2 電力、通信線纜

1)破除C20包封排管或型槽通道并破除排管取出電纜時，需人工破除處理，嚴禁機械施工。

2)去除電纜上粘附泥土、雜物等，并用毛巾將電纜表面擦干凈，同時檢查電纜外保護套是否存在破損、變形等情況。

3)電纜懸吊吊架安裝完成后將電纜輕抬至吊架上方，電纜上下側均安裝絕緣膠墊。

5 結束語

總而言之，地下管線保護關系民生，嚴重影響項目施工生產安全及進度控制、經濟效益等。在遇到地下管線后要引起高度重視，決不能麻痹大意。要提前對現場進行排查摸底，及時組織人員調查并收集整理分析歸納管線信息，制定相匹配的應對與解決措施及方案，保障施工生產順利推進。

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