城市燃气管网工程施工中地下管线的保护技术探讨

引言

随着城市轨道交通和地下空间等超深基坑建设的迅速发展，地下连续墙即地面以下设置的截水、防渗、挡土或承受上部结构荷载的混凝土连续墙体（以下简称地连墙）的应用也越来越多。地连墙施工中往往会遇到各种需要原位保护的管线，诸如供水管线、燃气管线、热力管线等浅埋（埋深约在 3.0m 以内）管线，遇到这种带有压力的管线的传统方法是改迁，而改迁的造价较高且改迁占地大、工期长，会影响居民生活和工作，故当这种管线与地连墙位置横穿式交叉时，在原位保护管线下进行地连墙的施工方法以及地连墙施工后坑内挖土阶段的管线保护方法是值得研发的一项施工技术。

1 城市燃气管网工程施工中地下管线面临的破坏风险分析

1.1 施工机械直接破坏

在城市燃气管网工程施工中，常使用挖掘机、装载机、推土机等大型施工机械。若施工人员对地下管线位置不明确，在操作施工机械过程中，可能直接挖断、撞断地下管线。比如在进行沟槽开挖作业时，若未能准确掌握地下管线的走向与埋深，挖掘机的铲斗可能会直接切入地下管线，导致管线损坏。尤其是在一些老旧城区，地下管线资料不完善，施工人员难以获取准确的管线信息，这种情况下施工机械直接破坏地下管线的风险更高。

1.2 土体扰动引发的间接破坏

燃气管网工程施工过程中的土方开挖、回填、地基处理等作业，会引起周围土体的扰动。土体的原始应力状态被改变，发生位移、沉降等变形。地下管线位于土体之中，会随着土体的变形而受到影响。例如，沉井施工时，沉井下沉会带动周围土体向沉井方向移动，对临近的地下管线产生挤压作用，导致管线承受过大的压力而变形、破裂。在软土地层中，土体扰动对地下管线的影响更为显著，因为软土的抗剪强度低，更容易在施工扰动下发生较大变形。

1.3 施工振动影响

部分施工工艺，如打桩、爆破等，会产生强烈的振动。振动通过土体传播，会对地下管线产生影响。长期或高强度的振动可能使管线接口松动、脱落，对于脆性材质的管线，如混凝土管，还可能导致管线出现裂缝。例如，在城市燃气管网工程的穿越施工中，若采用顶管施工工艺，顶进过程中产生的振动可能影响周边地下管线的稳定性，降低管线的使用寿命。

1.4 施工人员操作不当

施工人员的专业素质与安全意识对地下管线保护至关重要。一些施工人员缺乏对地下管线重要性的认识，在施工过程中未严格按照施工规范与地下管线保护方案进行操作。如在进行人工挖孔作业时，未对挖孔位置进行详细探测，盲目挖掘，可能会损坏地下管线。或者在施工过程中，发现疑似地下管线时，未及时停止施工并报告，而是继续作业，从而造成地下管线的破坏。

2 城市燃气管网工程施工中地下管线的保护技术

2.1 施工前准备阶段的地下管线保护技术

（1）详细勘察地下管线信息。在燃气管网工程施工前，需联合专业的地下管线探测单位、城建档案管理部门以及相关管线权属单位，对施工区域及周边一定范围内的地下管线进行详细勘察。运用先进的地下管线探测技术，如地质雷达、管线探测仪等，准确获取地下管线的位置、走向、埋深、管径、材质、使用年限等信息。同时，查阅城建档案资料，了解地下管线的历史变更情况，确保掌握全面、准确的管线信息。（2）制定科学合理的施工方案。根据勘察得到的地下管线信息，组织设计单位、施工单位、监理单位以及相关专家对施工方案进行论证和优化。施工方案中应明确地下管线的保护措施、施工方法、施工顺序以及应急预案等内容。对于距离既有地下管线较近的施工区域，优先选择对土体扰动小、施工精度高的施工方法，如顶管法、定向钻法等，减少施工对地下管线的影响。（3）建立沟通协调机制。与各地下管线权属单位建立良好的沟通协调机制，在施工前召开协调会议，向管线权属单位详细介绍施工方案和地下管线保护措施，征求其意见和建议。施工过程中，保持与管线权属单位的密切联系，及时通报施工进度和地下管线的保护情况，若发现问题，共同协商解决。

2.2 关键施工技术

（1）挖出地下管线施工混凝土护套及导墙施工。按调整后的地连墙设计图纸先开挖横穿地连墙幅基槽，进行管线的钢筋混凝土护套施工。然后整体开挖导墙基槽统一施工各幅地连墙的导墙，横穿管线幅的导墙应局部加深包裹住管线的护套，该幅导墙底应比管线下沿低 0.5m。导墙混凝土（应不低于 C25 级）硬化后，在管线两侧的导墙顶面设置型钢导架，以保护管线免受液压抓斗机成槽中损坏，以及吊装钢筋笼时作为定位的导架。当软土地区的地下管线埋深较大时，导墙随之也较深，应采用高压旋喷桩对槽壁进行加固，以避免导墙施工时引起槽壁坍塌影响管线安全。导墙的详细施工方法参考 GB51004-2015《建筑地基基础工程施工规范》。（2）管线左、右侧分步成槽施工。利用液压成槽抓斗机进行三抓式挖土，第一、第二抓分步成槽施工，即管线左侧第一抓取土、右侧第二抓取土，依次循环。成槽施工前制备好护壁泥浆的储备量为每日计划最大成槽方量的 2 倍，按试验做好泥浆的配合比，将泥浆储存于集装箱式半地下泥浆池中，新制泥浆比重为 1.06 左右，循环泥浆比重为 1.15 左右。泥浆顶面不宜低于导墙顶面以下 0.3m ，且应高出地下水位 0.5m 以上。抓斗下放和提升时应保持平稳、竖直和匀速，且按成槽机上配置的垂直度仪表及时纠偏，以保持槽壁的垂直度。（3）抓斗组装铲刀装置后挖除管线下方土隔墙。分步开挖管线左右侧槽段后，将工具式铲斗装置利用连接螺栓装配于抓斗机抓铲的一侧，开挖管线下方土隔墙。当土隔墙较宽（管线截面大）时，应分别在管线左、右侧挖除土隔墙即铲刀装置分别装配于抓铲的左、右侧。

2.3 事故应急处置

当发生地下管线破坏事故时，施工单位应立即启动应急预案，采取紧急措施控制事故发展，如停止施工、疏散人员、设置警戒区域等。同时，第一时间通知相关管线权属单位和政府主管部门，如燃气公司、自来水公司、电力部门、应急管理部门等。在专业救援队伍到达之前，施工单位应根据现场情况，采取力所能及的救援措施，如对燃气泄漏进行紧急封堵、对受损的给排水管道进行临时止水等，减少事故损失。例如，在某燃气管网施工中，不慎挖破了一条燃气管道，施工单位立即启动应急预案，疏散了现场人员，关闭了相关阀门，并使用灭火器等设备控制现场火势，同时通知燃气公司和消防部门。燃气公司和消防部门迅速赶到现场，经过紧张救援，成功排除了险情。

结语

城市燃气管网工程施工中地下管线的保护是一项复杂而系统的工作，关系到城市的安全运行与居民的生活质量。通过对施工中地下管线面临的破坏风险进行深入分析，采取相关措施，能够有效降低地下管线在城市燃气管网工程施工中的受损风险，保障地下管线的安全。随着城市建设的不断发展，未来应进一步加强对地下管线保护技术与管理措施的研究与创新，提高地下管线保护的科技水平与管理能力，为城市的可持续发展提供坚实保障。

参考文献：

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