管道工程施工对邻近地下管线的保护

发表时间:2021/8/30   来源:《城镇建设》2021年4卷第9期   作者:王凯
[导读] 随着我国经济水平的快速发展,越来越多的施工项目出现在人们的生活当中。
        王凯
        北京市恒锋市政工程有限公司  

        摘  要:随着我国经济水平的快速发展,越来越多的施工项目出现在人们的生活当中。诚然,这些建筑工程是为了更好地便利百姓的生活,建设富强的祖国而进行的,但在实际的操作过程当中,往往由于一些技术和人为的原因,造成施工区域内自来水管、煤气管、排水管道、电力电缆和通讯电缆等地下管道的损坏,对工程和百姓生活造成极大的影响。本文根据东海洪项目的具体进程,分析如何避免在管线密集区域破坏到管线的布置。
        关键词:管道工程 ?地下管线? 保护

一.工程概况
东海洪工地施工条件比较恶略,包括:自来水、天然气、雨水等管线密布,保护其安全难度大;地下水位较高,流沙严重,坍塌风险很大;有较深沟槽,土质差,坍塌隐患严重。
施工中,有地下管线开挖,遇到 流沙(粉沙),水位高(距地面1~1.2米),难以成型,附近1.5~2米,有2层楼房,采用了预先地面注浆加固土体,再进行开挖、检测等措施,基本满足施工安全要求。
土体为粉质,挖深3.8~4.2米,含水量很高,湿软易于坍塌。工程采用了短距离开挖(2米左右),随开挖随设置钢板撑的做法。下完管道,再回填2米左右,再逐层机械拆除撑板。
较浅沟槽采取设置支撑、缩短开挖长度等方法,以满足施工安全要求。因拟建管线附近就有上水、天然气管线、以及院墙、房基等建筑物,在确保管线及建筑物安全的情况下才可以施工,因此采取了“设置临时支撑”,“缩短开挖长度”等方法,较好地满足了施工要求。
二.地下管线损坏原因
地下管线的保护工作是每个施工项目都需要额外考虑到的实际问题,在项目规划和实施过程当中,常常要针对不同的管线损坏风险作出相应地策略。
2.1不明管线
建筑项目在施工之前,往往会对所施工区域地下的详细情况进行调查,以免破坏管线。但是某些管线可能因为时间长久,资料已不详细;或显示已废弃却仍在使用;或者管线设置与竣工验收图不符等,这些不明管线都会引发施工过程中的意外损坏。
2.2土体挤压导致管线损坏
在实际施工过程当中,常会用到一些如打桩、压桩、顶管、压密注浆等技术,这些技术在使用时会对地下的土层部分造成挤压,从而使得一些年代较为久远,管材结构较为脆弱的地下管道造成变形甚至损坏。
2.3土体变形引起管线损坏
挖掘地下土壤的过程往往会伴随着流沙现象,这种情况在一些沿海周边地区和土质较为松软的区域比较常见。由于挖掘时边坡失稳或流沙现象的存在,会形成管线荷载加重,超出其设计时的最大承重能力,进而形成损坏。
2.4不均匀沉降,造成管线损坏
顶管、井点降水和沉井下沉施工都可能引起土体的不均匀沉降,若沉降的幅度较小,可以马上停止工程,通过一些其他措施进行弥补;若沉降幅度较大,管线极易造成损坏。
2.5管线上部荷载过大
在施工现场,常堆放有大量的施工材料与施工设施,这些物品都会使得正在进行施工的工地路面负荷增大。且此时路面的整体结构已被破坏,压力分布不均匀,因此某些管线上部的负荷会过大,引起管线变形。
2.6气候原因
因为某些大型工程遇到持续很长的时间,或者气候出现一定的极端变化。此时如果施工方为做好相关的应对措施,就会使得暴露在外部的地下管线受到过热或过冷的温度侵袭,导致管线被冻裂。
2.7回填土
施工方往往都有着一定的技术来保护管线,如通过钢板进行加固,施工完毕后进行拆除。但在拆除过程当中,会出现一些土壤在回填过程当中没有压实,导致管线在被覆盖是出现挤压损坏,而这种损坏现象往往都是在项目工程竣工之后发生的。
2.8震动负荷引起管线接头松动
土壤和水流都是较为优秀的导体,对于震动的传播极为迅速,一些特殊条件还会放大所传导的震动幅度。在施工进程中,避免不了使用打桩、施工机具等具有会引起强烈震动的设备,在一定情况下会导致管线受到震动损害,从而产生裂缝。
2.9水流冲刷
在施工中,存在着一定的大体积排水情况,或由于施工工作不严谨而导致的管道漏水,这些情况会导致土体受到大量的水冲刷,从而导致土质松软,水土流失,进而对于承载着管道的土壤塌陷,造成管道破损。
三.保护措施
3.1隔离法
隔离法,顾名思义,就是将地下管线与附近的土壤隔离,形成一层保护状态,从而避免其受到挤压或振动。常见的隔离设备有钢板桩、树根桩、深层搅拌桩等。对于这种做法,能够有效地将管线保护起来,避免其周围土壤移动而造成管线悬空,加大管线在地下的负荷,因此常常使用在深埋的管线区域当中。
3.2悬吊法


一些管线所埋区域较浅,常在施工过程中被暴露出来,且其周围土质特殊,不适合用隔离法去进行维护的,因此采用悬空管线的方式来进行操作。这种方法通过设置吊索将管线固定,且吊索固定位置土壤结构稳定。在使用此方法时亦可以通过调整方位而达到最佳保护效果。
3.3支撑法
在一些施工区域,其土质松软,易产生沉降,此时就需要通过支撑管线的方式来进行处理。当中支撑管线分为临时型和永久型,临时型可设置撑桩,永久型需要考虑到工程结束后的拆除便利。后者一般结合永久性建筑使用。
3.4土体加固法

顶管、沉井施工中,经常会由于操作失误而造成过度挖掘或者使土体位移,此时由于无法进行设备支撑,因此需要在其中注浆,进而起到加固的作用。地下管线与主工程区之间的土体易产生危害,因此需要首先进行加固。
3.5选择合适的施工工艺
在施工过程当中,可以选择分段施工的形式,对整个工程区域进行合理划分,来逐步处理复杂管线所带来的影响;也可通过调整打桩速率,采用间隔打桩的形式,短时、多次进行,从而避免长时间的打桩震动管线;最后要设置排水沙井,对多余的水源进行处理,避免对土体危害。
3.6对管线进行搬迁、加固处理
对于工程项目施工区域中用处不大,且便于搬迁的管线进行搬迁处理。通过临时的改道管线来避免其造成损坏;也可通过一定的方式改善管道的坚固程度,设置接头方式、伸缩节,加固原材料等形式增大管线抗压能力。
3.7卸载保护
对于地下管线的保护可通过帮助其减轻负荷来进行,尤其是管线上部的负荷。可以使用卸荷板,在管线上部进行合理的布置,使作用在管线周围的土壤的荷载相应减弱,对于管线的压力降低,从而减少土体变形。
3.8突击施工法
突击施工法主要是根据相关资料,确定施工区域内有无使用频率较低的管线,从而向相关部门申报先暂停其使用,同时施工方加紧工程,在几小时或几天内完成施工,随后在恢复管线的使用。这种方法可以极大地缩短施工进程,且相应地减少保护管线而造成的额外费用。

参考文献:
[1]元静宣浅谈市政工程施工中地下管线的保护[J].现代物业, 2011 (2) .
[2]陈建堂,黄华浅析市政I程施工中地下管线的保护问题[]科技与生活,2010 (13)
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