摘要：分析了道路建設中橋梁、地面道路、電力、通信管線、排水箱涵的施工對輸氣管道的影響，提出了解決措施，對相關專業(yè)提出了設計建議。
關鍵詞：道路施工；橋梁施工；箱涵施工；輸氣管道；保護
Protection of Existing Gas Transmission Pipeline during Urban Road Construction
GONG Xun
Abstract：The influence of construction of bridge，ground road，electrical and communication pipelines and box culvert on gas transmission pipeline during road construction is analyzed，and the solution measures are put forward. The design suggestions are made for the relevant professions.
Key words：road construction；bridge construction；box culvert construction；gas transmission pipeline；protection
1 概述
隨著城市的發(fā)展，市政道路不可避免地要與城市范圍內的輸氣管道交叉。如何使道路建設對輸氣管道的影響降到最低程度，是我們需要考慮的問題[1～3]。
某長距離輸氣管道，設計壓力為9.2MPa，管道材質為X65，埋深(管底至地面)為2m左右。某城市道路(以下簡稱A號路)全長為15.5km，道路主線為城市快速路，主線設計車速為80km/h，道路大部分為橋梁、隧道形式，少部分為地面道路，道路全線有4個位置與輸氣管道的DN 600mm的支管平行或交叉。在A號路設計、施工中，我們妥善地解決了與輸氣管道相關的問題。
2 設計原則及前期準備
此輸氣管道的用戶為電廠和城市門站，考慮到管道下游用戶情況，改遷協(xié)調難度大、成本高，A號路原則上通過調整道路主體設計、施工方案，對輸氣管道采取保護措施等方法，避免改遷管道。
在A號路設計前，我們對道路沿線的管道做了物探。輸氣管道管理單位有其管道竣工資料，其中有詳細的節(jié)點坐標、標高等數據。但由于輸氣管道設計、施工一般采用國家坐標系(如西安80坐標)，城市市政道路工程通常采用地方獨立坐標，而通過軟件轉換坐標有誤差，有時誤差還較大，因此設計前的管道物探必不可少。目前無論輸氣管道還是地方市政工程，高程均為56黃海高程，竣工資料的標高可以作為參考。
3 橋梁對輸氣管道的影響與保護措施
橋梁對輸氣管道的影響主要集中在橋梁樁基上。橋梁樁基與輸氣管道的間距是重要的技術參數。按照《石油天然氣管道保護條例》的要求，我們在A號路設計中原則上取水平凈距不小于5m。為此，部分橋梁在設計中采用門架式橋墩(見圖1)，圖1中的左幅橋為A號路常規(guī)橋梁結構形式，右幅橋為避開輸氣管道，采用了門架式橋墩。
A號路橋梁樁基采用鉆孔灌注樁，使用沖孔工藝成樁。沖孔施工方法振動較大，且對樁基周圍土壤有一定擠土效應。為減小樁基施工對輸氣管道的影響，在靠近輸氣管道的樁基施工前，我們在樁與輸氣管道間先設置一道混凝土擋墻。在樁基施工時，離輸氣管道底部5m(約離地面7m)以上的樁基采用人工挖孔，以下的部分采用機械施工。
4 地面道路對輸氣管道的影響與保護措施
A號路部分地面道路與輸氣管道相交，其對輸氣管道的影響主要集中在路基碾壓過程中。
A號路為城市快速路，建設標準高，路面結構厚度約80cm，路基需要分層碾壓以滿足道路密實度要求?？紤]到輸氣管道設計壓力高，環(huán)向應力大，為保證管道在道路施工及今后運行中的安全，我們對A號路車行道下的輸氣管道采用管溝保護(見圖2，圖中尺寸單位為mm，以下同)。管溝內壁與輸氣管道之間凈距不小于50cm，采用現(xiàn)澆施工，兩端伸出道路邊緣2m，并要求施工中盡量保留輸氣管道周圍的原土，避免破壞管道防腐層。
此外，A號路由于改造地面道路，導致埋在道路下方的次高壓燃氣管道埋深減小，這種情況我們也采取了同樣的管溝保護方式。
5 電纜對輸氣管道的影響與保護措施
A號路有部分新建電力、通信管線與輸氣管道相交，考慮到雜散電流可能會對輸氣管道造成腐蝕，按照《輸氣管道工程設計規(guī)范》GB 50251—2003中第4.3.12條第2款的規(guī)定，管道需要“采用相應的最高絕緣等級”[4]。
由于輸氣管道已通氣運行，我們只能對電力及通信管線用鋼筋}昆凝土包封，作電氣屏蔽處理，避免雜散電流對輸氣管道造成腐蝕。
我們將電纜溝與輸氣管道交叉點兩側各10m以內部分改為埋管(電纜在套管內穿過)敷設，套管采用加厚玻璃鋼管并用鋼筋混凝土包封(現(xiàn)澆施工)，并對鋼筋網作電氣焊接連通，見圖3。通信管道原設計就采用埋管形式，故只在交叉位置前后各10m采用與電力電纜相同的鋼筋混凝土包封，并對鋼筋網作電氣焊接連通。
為了便于施工及減小施工對輸氣管道的影響，我們將電力及電信管線埋設在輸氣管道上方，并按照規(guī)范要求，使電力、電信管線與輸氣管道垂直凈距不小于0.5m。
6 排水箱涵從輸氣管道下方穿過
A號路有1處新建排水箱涵需要從輸氣管道下方穿過，箱涵斷面尺寸(寬×高)為4.0m×2.4m。
箱涵采用現(xiàn)澆施工，需要先開挖基坑。按照原設計，基坑采用機械開挖，開挖深度約5m，放坡坡度為1:1，基坑頂面開挖寬度為15m。箱涵開挖后，輸氣管道懸空暴露，這對管道的安全帶來很大隱患。因此，我們調整了設計及施工方案。
首先調整箱涵設計標高，使箱涵與輸氣管道垂直凈距不小于50cm，垂直方向保證足夠的安全距離和操作空間。再調整箱涵伸縮縫位置，使輸氣管道位于一節(jié)箱涵的中間。
箱涵分兩階段施工，見圖4、5。一階段時，先在輸氣管道兩側、箱涵伸縮縫處打鋼板樁。為加強鋼板樁整體剛度，再在鋼板樁背后橫向設兩根槽鋼。此外，在鋼板樁施工前，我們將鋼板樁施工位置的地面標高降至與輸氣管道管底標高相同，以減小鋼板樁施工產生的振動對輸氣管道的影響。鋼板樁施工完成后，開挖一階段箱涵基坑，進行一階段箱涵施工，完畢后，拔除鋼板樁。鋼板樁使得一階段基坑開挖時，輸氣管道周邊填土不散落、不坍塌。
二階段箱涵基坑分兩級開挖。第一級開挖至箱涵頂，邊坡坡度為1:1，其間用人工挖出輸氣管道，將管道先用橡膠帶纏繞四周，再用細木條包裹，捆扎結實，以保護管道防腐層，避免暴曬。第二級從箱涵頂至底，開挖深度為3m，豎直開挖。先開挖側墻位置，用槽鋼橫向支撐在已經完成的一階段箱涵側墻上。槽鋼長度為13m，兩端各搭接1.5m。要求邊挖邊撐，挖夠一根槽鋼寬度，就立即進行橫向支撐。
考慮到輸氣管道設計壓力高，環(huán)向應力大，為減小懸空引起的輸氣管道額外增加的應力，二階段基坑開挖時，我們用工字鋼從輸氣管道下方穿過，兩端搭在已建好的一階段箱涵頂，支撐輸氣管道。
在二階段箱涵施工完畢后，拆除用來支撐輸氣管道的工字鋼，拆除輸氣管道上纏繞的橡膠帶、細木條。填土時分層回填碾壓，密實度不小于93%，避免輸氣管道下方土壤沉降。
7 道路與輸氣管道截斷閥室的間距
相對于輸氣管道，截斷閥室往往容易被忽視。截斷閥室通常有放空功能，若道路距離放空管過近，緊急情況下需要放空時，放空的天然氣就有可能被附近道路上行駛的車輛引燃，發(fā)生危險。因此，在《石油天然氣工程設計防火規(guī)范》GB 50183—2004中，對截斷閥室、放空管與道路的距離作了相對于輸氣管道更為嚴格的規(guī)定[5]。
在GB 50183—2004表4.0.4中，閥室為五級天然氣廠站，放空管按照“可能攜帶可燃液體的火炬間距減少50%”來計算與道路的間距。A號路為城市市政道路，不屬于高速公路，管道截斷閥室、放空管與道路的距離應按照該表中的“其他公路”計算。但考慮到A號路為城市快速路，道路主線車速快、車流量大，而匝道、輔道車速慢、車流量小。為安全起見，我們將道路主線按照該表中的“高速公路”考慮，匝道、輔道按照“其他公路”考慮來校核間距。即道路主線與截斷閥室、放空管的水平凈距分別為20m、40m，匝道、輔道的相應水平凈距分別為10m、30m。
參考文獻：
[1] 楊光，谷凱.高壓輸氣管道破裂泄漏事故影響分析[J].煤氣與熱力，2008，28(8)：B25-B28.
[2] 董捷，黃小美，張永興.燃氣管道與懸臂樁基坑安全間距研究[J].煤氣與熱力，2009，29(6)：A38-A42.
[3] 胡士信.煤氣管道雜散電流干擾及排流保護[J].煤氣與熱力，1996，16(1)：23-29.
[4] GB 50251—2003，輸氣管道工程設計規(guī)范[S].
[5] GB 50183—2004，石油天然氣工程設計防火規(guī)范[S].
(本文作者：龔勛 深圳市市政設計研究院有限公司 廣東深圳 518029)
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