桩基旋挖成孔地下燃气管线原位隔离保护施工工法
1前言
随着城市规模、体量的迅速发展壮大，城市交通负荷日趋增加，对于地下空间的应用及利用需求也愈发重要，在桩基施工的过程中经常会遇见正处于使用状态下的地下管线，不可避免地需进行大量市政管道改迁，当不能改迁时则采用原位保护.对横跨桩基孔位区域的次高压燃气和高压燃气管等高风险源管道进行较大跨度的原位带气支托保护时，要经停气、降压、燃放气、驳接、氮气置换、增压、通气等多个工序，施工难度更大，风险更高，必须采取绝对安全可靠的施工方法，以确保施工期间管道运营安全和周边生命财产安全.全球曾发生过多起因施工不当造成城市天燃气管道漏气爆炸事故，教训很深刻.
针对以上问题，本工法利用贝雷片组合梁桥对横跨桩基孔位区域的既有（次）高压燃气管道进行原位带气悬吊、支托保护，采用三次支托转换技术，结合变形监测和变形调整技术，实现（次）高压燃气管道原位带气支托保护工程的安全施工，并集成了《桩基旋挖成孔地下燃气管线原位隔离保护施工工法》这一企业级工法.工法申报单位积极将相关技术应用于实际工程，取得了较高的经济技术效益，并将施工技术和经验进行总结，在工程实践中不断探索、完善，集成了本次工法的申报文本.经浙江省科技信息研究院科技查新，本工法在国内尚未见有相同的施工方法及相同研究成果的公开报道.本工法核心技术获授权发明专利1项：基于明挖法的地下管廊遇上交叉管道的施工方法（ZL201910023802.7），获授权实用新型专利4项：一种快速拼装贝雷片弦杆的定位胎具（ZL202021507779.3）、一种贝雷生产专用夹具（ZL202022896625.4）、一种无焊接安装的贝雷片加强结构组件（ZL202120130290.7）、一种快速拼装贝雷片的定位胎架（ZL202022406955.0）.本工法关键技术已于2022年5月20日通过了中国公路建设行业协会组织的科技成果评价，总体达到了国内领先水平.
2工法特点
2.0.1本工法利用贝雷片组合梁桥对横跨桩基孔位区域的既有（次）高压燃气管道进行原位带气悬吊、支托保护，降低工作难度，节省工程造价，同时能有效避免在桩基旋挖桩成孔时（次）高压燃气管道停气改迁或带气迁改带来的负面社会影响和安全风险.
2.0.2本工法采用三次支托转换技术，结合变形监测和变形调整技术，可实现（次）高压燃气管道原位带气支托保护工程的安全施工，确保高压燃气管道的正常运营安全和周边生命财产安全.
2.0.3本工法采用钢箱涵内填充珍珠岩以及包覆聚氯乙烯泡沫管壳，确保了（次）高压燃气管保护期间完全裸露时的安全，避免了太阳直射引起钢管焊缝处较大的温差变形而带来的安全风险.
3适用范围
本工法适用于因长距离改迁或短距离改迁和恢复存在较大安全风险和耗费很大社会资原时的管线原位保护施工，特别适用于桩基旋挖成孔地下燃气管线原位隔离保护施工.
4工艺原理
利用支撑在距桩基孔位约5m以外设置一跨简支梁形式的两片三排单层加强型（TSR双弦杆）贝雷架组合桥，作为支托保护桥主要受力构件，两片梁之间采用型钢上、下横梁连接，上、下横梁是悬吊支托直接受力构件.每片贝雷架组装好后进行预架设，并检查挠度值≤30mm.
一次悬吊、支托转换，人工间隔掏挖管下土体，安装一序悬吊、支托体系，掏挖剩余管下预留土墩，安装二序支托体系，将（次）高压燃气管道完全转换到支托保护桥上.
二次支托转换，待燃气管道下旋挖钻成孔完成后，设置临时素混凝土支墩，墩顶通过支托体系与管道传力后，拆除上述保护桥和支托体系，将（次）高压燃气管道完全转换到主体结构上.
三次支托转换，待回填到（次）高压燃气管顶，再掏挖临时支墩处回填砂，拆除支托体系，继续回填，恢复原状.
本工法的工艺原理如图4.1所示.
图4.1桩基旋挖成孔地下燃气管线原位隔离保护原理图
5施工工艺流程及操作要点
5.1工艺流程
桩基旋挖成孔地下燃气管线原位隔离保护施工工艺流程参见图5.1.
5.2工艺流程
5.2.1燃气管线位置人工探查
根据施工图示的高压燃气管位置，进行管线实地放样工作，然后每隔10m距离及拐点处采用人工开挖探沟进行管线探查，探沟人工开挖时采用铁锹进行开挖，挖到警示板后应特别小心清土，直至露出管道为止，严禁采用挖机等机械和锋利尖锐工具进行开挖.然后测量管道中心线三维坐标并引至两侧地面、做好标识，管线上方土体回填，将两侧标识引至管位.
若查明管位与设计图纸不符时，及时联系设计、监理和业主单位现场查看，共同确定调整方案后再施工.主要是确定桥台孔桩位置.桥宽根据实际情况调整，确定方案后并立即组织施工.
图5.1桩基旋挖成孔地下燃气管线原位隔离保护施工工艺流程图
图5.2.1燃气管原位带气保护平面图
5.2.2管道两侧旋挖钻成孔施工
为防止桩基旋挖成孔施工对管线造成挤压和震动破坏，在管线两侧桩基施工前，先人工挖孔至管底1m，然后在管线两侧埋入90x450x2cm厚钢板，钢板上部与导墙钢筋连结，并在管道上方覆盖钢板防正重物坠落砸伤管体.紧靠燃气管两侧的桩基成孔采用人工开挖至管底下1m，防止冲孔时土体挤压管道，再采用旋转钻机或旋挖钻机将土质部分成孔.
图5.2.2桩基旋挖成孔施工期间燃气管线保护平面图
5.2.3桥台施工
桥台土方采用人工分层开挖，因开挖深度达4米，坑顶有施工动荷载，开挖前在桥台基坑三侧施工深10m、宽2.4m水泥搅拌桩，管线下方采用木制挡板进行支挡，保证承台基坑周边土体密实，同时搅拌桩施工过程中震动小，可有效减小对管线的绕动.
型钢拉杆在安装桥台钢筋前先吊装到位，吊装时用拉绳拉住以防碰撞燃气管道，尽量不要跨越次高压燃气管道.
5.2.4保护桥基坑开挖
