深埋高压燃气管线探测施工工法
1前言
近年来，非开挖技术发展迅猛，管道在穿越施工时，如穿越道路、河渠、交叉管道等，越来越多地使用水平定向钻或顶管等非开挖工艺.采用此类工艺敷设的管道通常埋深较深，一般为3~20m，过江管道埋深更可达30m，同时，管道线路不一定是直线，也可能为平面曲线.常规地下管线探测仪器采用电磁感应法对浅理金属管道探测比较准确，但对超深金属管道探测误差很大，一般平面探测误差达理深的20%一30%，深度探测误差比平面位置探测误差更大，且管线仪对非金属管道无法定位.近年来，由于深埋管道探测结果不准确等原因，造成地下管线受损事故频发，造成巨大经济损失和恶劣社会影响.
北京城市副中心行政办公区综合管廊工程施工总承包（九标段）为宋梁路北延（运潮减河段）综合管廊工程，全长290m.本工程在运潮减河南岸河堤（里程0130处）与4.0MPa燃气管线相交，该燃气管线直径1000mm，采用定向钻施工，其覆土深度约14m，距离河道上口线最小距离18m.由于管线高程及平面位置与资料数据相差较大，燃气公司要求先进行探并施工，在探明现状燃气管线实际位置及高程后才能确定穿越该管线具体施工方案.经施工技术人员会同设计院人员和国内知名专家反复讨论、研究，提出了“深埋高压燃气管线探测施工工法”的施工方案.
2工法特点
2.1本工法加大了穿越燃气管线施工安全系数.管廊穿越高压燃气管线施工风险极大，如果探明的管线位置及高程不准确，将对后续施工造成极大的安全隐患.本工法的研制，可以准确的探明管线的准确位置及高程，为后续管廊穿越管线施工提供充分的数据支持，提高了穿越施工的整体安全系数，从方案上保证了燃气管线的安全运行.
2.2本工法提高了深埋管线探测结果的准确性.本工法的原理是先施工两座竖井，之后在井内利用雷达和触探相结合的方式进行管线探测，解决了传统管线探测仪器对深理金属管道探测误差很大，对非金属管道无法定位的问题.
2.3本工法可保护燃气管线的安全运行.竖井施工时，在结构四周设置加强锚杆，其作用不仅可以进行注浆止水，还对探井结构整体起到一个支撑的作用，有效的防止
探井结构发生沉降.在发现燃气管线并完成数据统计后，回填时，在燃气管上方埋一套管，里面放置可自由移动金属棒，金属棒跟燃气接触，用以测定燃气管线下沉情况.
3适用范围
定向钻拉管施工的深理高压燃气管线.
4工艺原理
4.1根据前期现场燃气管线勘察的结果，在管线大致走向的正上方施工两座竖井，竖井采用倒挂井壁法施工，为防止探井结构发生沉降，在结构上设置加强锚杆，支撑整个结构.
4.2竖并见底后用雷达探测初步确定管道的走向和大致范围，根据雷达探测成果布置触探点位.
4.3分两种情况进行触探，一种为竖井底部地质为砂土，采用气吹法探测，另一种为竖井底部地质为黏土，则采用洛阳铲进行探测.
5施工工艺流程及操作要点
5.1施工工艺流程
→布置触探点位一进行触探一确认管线准确高程及走向.
5.2操作要点
5.2.1圈梁施工
为保证探井锁口段开挖（注：1m深）的稳定，防止探井边坡土体滑落塌方.根据基坑探槽的地层揭露情况，若地层结构密实、无水，岩土侧壁有一定的自稳性能，则采用挖掘机离开挖轮廓线50cm的距离挖锁口圈底板以上20cm，然后人工用风镐修整边坡和底板.检验合格后，立模浇注锁口圈梁混凝土.若探井探槽揭露的地层土体结构松散，则采用基坑四边放坡向下开挖法施工，浇筑锁口圈梁混凝土，最后对井壁后回填土体并进行小导管注浆加固.
混凝土浇筑时采用混凝土输送泵，或采用移动溜槽法直接入模.同时在相应位置预理构件，用于竖井挡水墙、护栏、人行步梯及竖井提升.注意对井口高出地面部分加强保护，防正在混凝土达到设计强度以前被破坏.高出地面部分预理Φ48钢管，作为固定竖井栏杆使用.
在施作井口锁口圈梁时，预先预留锚入锁口圈梁以下的钢筋，以便使锁口圈梁与井身初期支护形成一个整体，增加探井的整体稳定性.
5.2.2深孔注浆
锁口圈梁施工前，应提前对探井进行深孔注浆.第一次注浆深度为水位线以上2m至管顶以上1.59m，注浆宽度为初衬结构外3.5m范围内.
图5.2-1第一次深孔注浆范围示意图
若探井开挖至设计深度时仍未发现管线，则需要重新打孔向下进行第二次注浆，注浆深度为第一次注浆底面下3m，注浆面宽度同第一次.
图5.2-2第二次深孔注浆范围示意图
注浆方式采用袖阀管注浆，注浆材料为超细水泥水玻璃（进场的水玻璃一般为40波美度，加入30%体积的水将水玻璃浓度降为28~29波美度，然后与1：1超细水泥浆混合）.
5.2.3土方开挖
采用人工开挖土方，土方开挖每福间距为0.5m，土方开挖分两步施工，先进行第一部分土方开挖并安装格栅，进行初期支护，完成后再进行第二部分土方开挖，安装格栅，进行初期支护.由于第二格栅与上一格栅交错布置，所以下一步距内的土方开挖方向与上一步距相反.
图5.2-3土方开挖步序图
5.2.4初衬施工
1、钢格栅施工
探井钢格栅每棍包含4片.开挖时先开挖第1部分的土方，架设钢格栅喷射混凝土后开挖第2部分土方并架设格栅喷射混凝土.开挖尺寸合格后及时安装格栅，纵向连接筋2201000，沿钢格栅环向内外双排布设，采用机械连接，竖向拉结筋与格栅主筋施工卡扣固定牢固.内外两侧铺设A6.5@150钢筋网，搭接150mm.网喷C20喷射混凝土，厚度250mm.每福格栅成环后，方可开挖下一福土方.严格按照图纸要求施.格栅节点不得使用帮焊筋帮焊连接.
探井格栅相邻格福交错布置，布置方式如下图.
图5.2-4探井格栅平面图
竖井每次开挖一福格栅间距后，初喷混凝土40mm，架设钢筋格栅、钢筋网.合格后喷射混凝土.喷射混凝土采用预拌混凝土，采用潮喷工艺，混凝土喷射机放在地面上，通过管道连接到工作面.
竖井开挖过程中，井壁向外逐福打设一环中32侧壁超前小导管注浆加固地层.环向间距为@0.5m，长度为2.0m，水平向下15°方向打设.注浆浆液根据地质情况选用超细水泥加水玻璃双液浆，注浆配合比现场试验确定.注浆压力控制在0.5~0.8MPa
