燃气管线悬吊保护施工技术

高越

（中铁十八局集团第一工程有限公司 河北涿州 072750）

1 引言

工程施工中不可避免会遇到燃气管道阻碍，本文以实际管廊明挖区间工程为例，结合工程实际施工特点，分析了悬吊法的主要工艺，主要对其工艺流程要点展开了深入的探讨，从安全性、操作性、经济行等总结燃气管线悬吊保护施工技术，降低因施工不当造成的风险隐患，可为今后类似工程提供借鉴。

2 工程概况

石家庄市汇明路地下综合管廊建设工程位于石家庄市西南（南北方向为规划吉恒街，东西方向为现状汇明路）。项目起自槐安路，至清水街止。综合舱主体全长6 975 m，共包含3 种标准断面，设有电力舱、综合舱、热力舱、污水舱、燃气舱。

本段设计管廊为4 舱和5 舱(友谊大街～红旗大街街5 舱、红旗大街～清水街4 舱)，廊体净宽度分为：15.9 m、19.5m 两个宽度。

通过现场调查，位于人民医专学校食堂南侧埋设有众和燃气管线，该段由燃气井引出2 条DN150、PE 材质燃气管道，大体东西走向，埋深现状地貌以下1.5(低于冠梁标高以下10cm)。一条管线在里程5+346 处向北侧延伸至丰河苑小区；另一条燃气管道在5+356.8 处向南延伸，变为横跨管廊结构方向(南北走向)，埋深由北向南逐渐变大，到管廊南侧围护桩处埋深为4.7 m，已侵入管廊结构内。影响施工里程范围为5+334.8～5+356.8，影响施工范围为约22 m。此段管廊结构跨度为19.5 m，围护结构设计采用桩+撑明挖施工。如图1 所示。

图1 燃气管道平面示意图

3 悬吊保护方案

管廊基坑方向为东西，建设区域内煤气管道方向大致也是东西方向，并侵入基坑范围内，同时在5+356.8 里程位置煤气管道走向从东西向转为南北向并穿过整个管道的走廊结构，埋深由北往南逐渐变大，到管道的走廊南侧围护工程桩处埋深为4.7 m 左右，影响基坑土方开挖和管廊结构施做。因此须实施燃气临时悬吊防护。依据现场施工要求拟采取如下悬吊防护方法。该段悬吊保护平面图见图2。

图2 悬吊保护平面图

3.1 围护桩施工

围护桩在施工期间，通过人工开挖探沟，适当调整桩间距，避让开燃气管道进出基坑围护范围。

3.2 冠梁施工

由于燃气管道与设计冠梁高程有冲突，冠梁采用钢管抱箍保护燃气方法，已对冠梁进行了浇筑。

3.3 燃气管道悬吊

根据探明的燃气管道走向、深度，绘制好明挖基坑范围内燃气平面布置图。

采用架设钢支撑为主楞承重，槽钢为次楞加钢丝绳悬吊25#槽钢兜底燃气管道，吊点间距2 m。

（1）根据现场基坑宽度拼接钢支撑，每道钢支撑长度为21.7 m。然后将钢支撑吊装横跨在冠梁上方，在钢支撑下方垫两块10*10 方木。钢支撑布设间距分别为4.3 m，4.2 m，6 m 和5.3 m。钢支撑两端需伸出冠梁外侧各1m，在冠梁上电钻钻孔，并预埋膨胀螺栓(3M25)，用金属箍(50*4 的钢板)将钢支撑包裹固定，同时用方木填充钢支撑与抱箍之间的间隙，以固定钢支撑使其不发生滚动。钢支撑安装示意见图3。

图3 钢支撑安装图

（2）破除现状燃气检查井1 座，破除前为防止破坏燃气管道及阀门，先用沙土将检查井回填至井顶部，空压机破除预制混凝土井盖，人工破除四周砖砌井室。

（3）人工开挖探沟燃气管线至管底位置，并将管道周围1.5 m 范围内土方均人工开挖至此标高。开挖时注意保护管道外皮，当挖至管线底部时，掏一个20cm 左右的小洞以保证承托槽钢能够穿过。

（4）安装25#槽钢至钢支撑上，与钢支撑焊接到位。为保证槽钢连接处的稳定，在槽钢端头部位分别焊接两根Φ25 钢筋作为固定支架。槽钢之间的接头使用刚性连接方式，应严格控制焊缝质量，充分保证槽钢接头处连接可靠牢固。

（5）悬吊之前，在燃气管道外侧包裹一层防火岩棉。防火岩棉缠绕一圈，将管道严密封裹。

（6）吊点间距计算

钢丝绳悬吊主要承受拉力为底部槽钢重量，燃气管道材质较轻，计算时取安全系数为1.5。

a.Φ10 钢丝绳破断拉力为4 700 kg，根据钢丝绳使用安全系数规定要求取安全系数为7，则单股钢丝绳破断力为671 kg。

b.25#槽钢每米质量为31 kg，悬吊总长度为44 m，取安全系数为1.5，则悬吊总重量为2 046 kg。

c.按每2 m 设置一个悬吊点，吊点数量N为23，则每个吊点钢丝绳承受应力为q=F/N=2046/23=89 kg。671 kg＞89 kg，则2 m 一个吊点，钢丝绳承受力满足要求。

（7）燃气管道采用25#槽钢下部兜底，避免出现断裂，在槽钢侧面钻Φ12 孔，用10 mm 钢丝绳悬吊槽钢将其与钢管支撑连接牢固，每侧钢丝绳开口处用3 道钢丝夹锁死，钢丝绳吊点间距为。管线悬吊立面见下图4 和图5。

图4 管线悬吊立面图

图5 管线悬吊立面图

（8）在钢支撑与燃气管道外围采用10#槽钢封包进行刚性保护，防止大风和碰撞等情况发生导致燃气管线破坏。槽钢之间连接采用焊接，上部与钢支撑进行焊接，布设间距为3 m。刚性保护示意见图6。

图6 刚性保护示意图

（9）下部土方开挖时先挖除燃气管线南侧土方，待燃气管道出露后挖机缓慢倒挖其下部土方，待开挖到距离管线一定距离再开始正铲开挖。

3.4 施工质量保证措施

（1）管道悬吊的施工结构，应经监理机构检验和管道所有权方的主管部门审查通过，后方可开展下一步土方施工；（2）为了确保预埋件的与工字钢连接良好，为了防止发生安全事故必须先由技能较好、有证书的人负责连接，并对焊接的枪机进行了仔细检查，最后再由项目部的专职质检员检查；（3）在线路两侧1.5 m、顶部50 cm 范围内进行人工开挖，避免因开挖碰触线路而产生损伤；（4）施工过程中定时检测管道的状况，包括管道是否有损坏，管道高度是否有变动及有无出现水位移动。

4 管线保护及监测措施

4.1 管线保护措施

（1）管道悬吊保护项目开展前向管道产权机构提交保护的书面申请，并将具体方案对有关施工人员作出详尽的说明；（2）在管道悬吊及维护项目开展时应对参加过该项目施工的人员，作出“维护公共事业管道必要性及破坏公共管道危害”的知识宣传教育工作；（3）施工过程中对可以发生意外状况的场合，装备好抢险仪器做好防患于未然；（4）如果出现管道破裂事故及时根据报告程序向上级部门或者施工单位报告。同步告知管道产权单位及有关部门主动参加抢修工作；（5）对人为因素引起的破坏地下管道事件按照“四不放过”的原则加以解决。

4.2 管线监测措施

4.2.1 监测内容。(1)管线高程；(2)管线是否损坏。

4.2.2 沉降监测点布置。在悬吊管线工字钢上距冠柱一米处设置一个沉降观察点，各道槽钢板均布设，控制变形在10mm 之内。

4.2.3 测量方法。采用精密水准测量方法。基点与附近水平点联测取得初始高度。第一次观测应对测点连续三个观测，三个高程之差应等于±0.5 mm，取平均值为初始值。

实施阶段做好对悬吊管线变形的检测工作，并将检测情况及时上报到有关单位。当管道变形或增大后要及时分析原因，并采取相应方法加以解决。目前通常采取的办法包括：(1)逐步增大吊点位置，(2)架设斜支撑。

6 产生的效益

燃气管线悬吊保护施工方案，在安全的前提下，加快了施工进度，保证了工程的质量，同时为项目创造效益。本项批准签证金额82 万元，产生效益约20 万元。

7 结语

总之，燃气管线悬吊施工中，要特别重视施工质量和安全，必须严格遵循施工工艺流程，精准掌握质量控制要点。同时还需要提高施工人员技术和素质，从而保证施工效果和工程建设安全质量。