何龍1 石巖俊2 王鵬斌2

1.國家管網(wǎng)集團西氣東輸甘陜輸氣分公司；2.中國船級社質(zhì)量認證有限公司陜西分公司 

背景

西一線延安支線在YA130樁穿越賀宜路，原設計穿越方式為大開挖加蓋板，穿越長度11 m，管溝挖深6.2 m～6.5 m。施工階段發(fā)現(xiàn)賀宜路為泰豐煤礦運輸通道，往來大型貨車較多，秋冬季車流量較大。道路兩側(cè)分別為河溝、山坡，無法建立臨時通道保障車輛通行，遂決定將穿越方式變更為頂管穿越。根據(jù)頂管穿越設計標準及公路相關規(guī)范確定該段套管、管道埋深，確保頂管穿越施工安全和質(zhì)量。

實施過程

（1）交叉角度。GB 50423―2013《油氣輸送管道穿越工程設計規(guī)范》7.1.6規(guī)定：油氣管道與公路宜垂直交叉，交叉角度不宜小于30°；DB34/T 2395―2015《涉路工程安全評價規(guī)范》規(guī)定：管線與公路交叉時，一般采取垂直交叉，從公路路基下穿越，如果需要斜交，交叉角度不應小于 60°。在確保道路兩側(cè)管道埋深符合標準前提下，確定管道與賀宜路交叉角度為70°。

（2）降坡處理。為減少施工難度和安全隱患，發(fā)送坑選擇在山坡一側(cè)，對山坡進行削方處理使發(fā)送坑邊沿與路面平齊，基坑深度不大于5 m。

（3）套管埋深。GB 50423―2013《油氣輸送管道穿越工程設計規(guī)范》7.1.9規(guī)定：套管最小覆土厚度不小于1.2 m，套管頂至邊溝底不小于1.0 m；DB13/T 2815―2018《頂管工程施工技術(shù)及驗收規(guī)范》規(guī)定：一般情況下，頂管的覆土厚度不小于3 m，或者不小于1.5 D。選用設計文件要求的符合等級公路使用的DRCP III 1200 mm×2000 mm鋼筋混凝土套管，套管與路面凈距為3 m（無路邊溝）。

（4）作業(yè)要點。路面下為黏土，在實際頂進挖掘過程中常出現(xiàn)超挖現(xiàn)象，導致棄土量大于套管實際體積。當超挖量較大時，土層流失嚴重，套管外圍出現(xiàn)較大空隙。如果已挖掘段未能及時得到支撐保護，在車輛載荷和上層土體重新固結(jié)雙重作用下，最終可能引起較大的沉降導致坍塌。

頂進施工過程中，挖掘長度不得超過套管前端0.3 m；頂管作業(yè)應避開運輸車輛通行時間段；頂進過程同步進行道路沉降監(jiān)測。按照DB34/T 1789―2012《給水排水工程頂管技術(shù)規(guī)程》規(guī)定：穿越施工造成的路面沉降量應小于或等于20 mm。頂管完成后對套管外壁注漿加固。

（5）公路載荷影響。賀宜路為非等級公路，路面剛度較低，局部已出現(xiàn)明顯變形，且大型運輸車輛較多，道路載荷較大。原設計路面開挖深度6.2 m，變更為頂管穿越后管道埋深減小，須保證管道位于路基工作區(qū)以下。路基工作區(qū)深度近似值Z按式（1）計算：

式中，K為應力系數(shù) ，K＝3/2π＝0.4775；n為系數(shù)，取5～10；P為一側(cè)輪重荷載，kN；γ為路基土的容重，kN/m3，一般取18.9 kN/m3。

按煤礦大型貨車一側(cè)輪重P=110 kN，n=10計算，得出工作區(qū)深度Z=3.02 m。實際管道埋深為3.8 m，超過工作區(qū)深度，可避免運輸車輛道路載荷對管道的影響。

啟示

（1）根據(jù)道路車流量及現(xiàn)場實際情況，將原開挖穿越變更為頂管穿越，對保障穿越工程施工安全和管道安全運行更為有利。

（2）提高道路穿越等級，應按照管道與公路相關規(guī)范要求實施。

（3）根據(jù)公路載荷情況，計算路基工作區(qū)深度，確保管道在該深度以下敷設，減小管溝開挖深度，降低作業(yè)風險。

（4）頂進施工中，應控制套管前端的挖掘長度，避免出現(xiàn)較大的沉降現(xiàn)象，確保頂管作業(yè)安全和道路交通順暢。

作者簡介：何龍，研究生，工程師，就職于西氣東輸甘陜輸氣分公司，主要從事長輸管道工程建設工作。聯(lián)系方式：15202601177，wangpengbin@c.ccs.org.cn。