管道施工安全技术大全11篇

管道施工安全技术篇（1）

一、饮水安全工程案例

在内蒙古翁牛特旗全宁街道范围之内，为了让农村牧区群众用上安全水，喝上放心水，将饮水安全工程作为民生工作中的重点，计划投入资金1,000万元，分类实施饮水安全工程16处，以便解决饮水安全问题。在其输配水管道施工中，赤峰市翁牛特旗从百姓“吃、喝、住、行”等最基本需求入手，落实饮水安全工程。在该工程中，其输配水管道施工方面，管道管线起点到终点的输水管道长度约为280Km，单管敷设，管径达到DN150，管材为U-PVC。并且在输配水管道施工中，线路区以平地为主，急需提升施工技术水平。

二、饮水安全工程输配水施工重点

1．管道设计

在输配水管道施工中，由于其饮水工程所处平原地区，但是其地质环境条件较为复杂，且其管道施工中的管件均为工厂化PCCP管产品，不仅具有半柔性接口特性，还具有管件大、管材重等弊端因素[1]，因此，对输配水管道施工设计图纸的质量提出更高要求。输配水管道施工中，对于饮水安全工程输配水管道设计，不仅关系到对输水以及分配水的能力，还将是影响工程需求。在输配水管道施工中，输水渠道破坏的不断增加，导致会看输水能力大大降低，必须加强施工技术，提升输水工程质量。

2．输配水管道渗漏问题

饮水安全工程的输配水管道施工中，管道渗漏具体表现在防洪能力低、失稳和裂缝变形，坝基和绕坝渗漏问题，也是造成饮水安全工程不安全的主要原因之一[2]。在实际的设计工作中，存在草率选择防渗方案，不考虑方案可操作性和可灌性，必将使饮水安全工程存在安全隐患，对人民的生活安全造成影响。强化饮水安全工程输配水管道施工的防渗加固设计，在施工过程中采取质量控制措施，可以提升输水能力。

3．安全施工保障

饮水安全工程中，由于工期长、复杂性高，输配水管道施工安全难以得到保障。针对输配水管道施工中，工程周边施工环境条件复杂多变，导致事故时有发生，将会给输配水管道施工造成重大经济损失，对此应该提升施工的安全性[3]。在输配水管道施工中，应该重视节约水资源，提高水的循环使用率，有效避免污水对水质以及周围环境的污染。在输配水管道施工，做好需求沟通工作，还避免给输配水道线路与其它电力以及通信线路间的相互影响，保障输配水管道施工的合理性与科学性，更好的促进饮水安全工程输配水管道的正常运行。科学合理的设计输配水管道，不仅可以提高输配水管道运行能力，还可以提高有效避免因排污不达标，而造成对周围环境的污染，确保工程安全。

三、优化输配水施工技术措施

1．优化输配水管道施工技术

首先，应该在设计施工图中，明确给出输配水管道的分段施工顺序，并给出施工中的合拢管具置，优化施工安全，保证施工质量。其次，就是在具体输配水管道的施工指中，若是首节管偏差，可用超挖纠偏法，在偏向反侧适当进行超挖，配合纠偏调位，使输配水管道恢复到管道轴线[4]。输配水管道施工中，对于可分二次进行管槽回填。再者，在输配水管道施工中，输配水管道施工中，对于输配水管道所经地段，可经过人工清理找平后，直接进行输配水管道铺设工作；而对于因为超挖以及软基地段施工中，可以采用碎石进行回填，并铺设200mm的粗砂垫层，确保输配水管道施工稳定性；还可应用顶管施工技术，增加顶管管材外壁光滑度，在顶管施工到一定程度，利用管道灌浆孔，向管壁外侧压注膨润土泥浆，确保顶推力不超限，使顶管施工顺利进行。

2．优化应用输配水管道防渗技术

在输配水管道施工中，可以结合工程施工具体情况，选择合适的防渗技术。如在土料防渗中，应注重施工顺序，边铺筑边夯实，加强输配水管道防渗完工后的养护；在混凝土防渗中，保证渠道具有良好输水性；在砌石防渗中，可以提高输配水管道工程的防渗效果，防渗耐久性好。强化输配水管道防渗技术，可以针对工程实际情况，结合经济效益分析，采取合适防渗技术，优化防渗技术方案。输配水管道施工中，对于浆砌毛石施工中，可以采用座浆法施工。输配水管道施工中，管道砌筑前，在基础面上铺一层4~5cm厚的稠砂浆，石料摆放在浆面上，用铁锤轻敲石面，使铺浆溢出为度，先砌“角石”，再砌“面石”，最后砌腹石[5]。另外，在输配水管道施工防渗中，也可以应用新型复合土工膜材料以及新型保温复合材料，提升输配水管道渠道防渗质量。浇筑中，混凝土振捣采用Φ100振捣器在远离止水及埋件50cm以外振捣后，采用Φ50软轴振捣器在止水周围振捣，合理搅拌施工材料，确保工程施工中混凝的土密实性。在输配水管道上铺设节水保湿养护膜，使用宽透明胶将膜搭接口处粘好，另外在养护期间也不需要浇水，有助于防风，还有助于渠道面防晒，有效提升输配水管道防渗质量。

3．输配水管道穿越施工技术

对于输配水管道施工中的穿越工程技术，针对内蒙古翁牛特旗全宁街道范围之内施工中，在需要穿越河流、公路地段，可以采用硅酸盐水泥以及普通硅酸盐水泥，应用初期支护净空断面检测技术，对隧道施工进行有效的保护。洞内使用光电测距仪等仪器时，要注意仪器的防护，避免影响测距的精度，如表2所示。同时，在输配水管道施工中，采用人工注浆的方式安装锚杆，确保支护锚杆的牢固性，用Φ48mm钢管搭脚手架，人工在水利工程施工现场绑扎并铺设钢筋网，降低边坡岩体塌滑对输配水管道运行的影响，提升施工质量。对于输配水管道施工中，针对穿越河道施工中，可以按照50年一遇防洪标准，配倒虹管穿越河底将管道埋深位于冲刷深度1.5m以下，并设置排气阀井。对于穿越公路的输配水管道施工中，为避免顶管对公路的影响，同时也确保输水管线的安全运行，拟采用外加设砼套管的方法，将预应力砼管作为顶管管材，内铺塑料管，套管管径采用D880混凝土公路顶管，同时应严格控制顶管的施工质量，确保路面不隆起和塌陷，保证施工质量。

4．控制输配水管道施工安全

在输配水管道施工中，应该严格按照指标规定，做好输配水管道施工中的管材和管件验收工作，管材轴向不得有异向弯曲，管材在同一截面内的壁厚偏差不得超过14%，应在施工现场中，待到管材和管件放置一定时间之后再进行连接，这样可以使管材与管件的温度保持一致，确保施工材料符合质量需求，定期监管施工质量，制定严格的混凝土施工方案，提高输配水管道工程耐久性。有效监督施工中的地质情况，采用地质超前预报技术，并可以利用超声回弹的综合法，去检测输配水管道施工中的衬砌质量，提高施工安全系数。加强输配水管道施工中的质量监督工作，是实现安全施工的重要环节，提高工作人员安全意识，使输配水管道发挥饮用、防洪的作用。规范施工中的紧急救助行为，可以最大程度减少输配水管道施工中的安全、财产损失。做好环境保护工作，防治水土流失，保护生态环境，营造输配水管道周边具备良好生态环境，杜绝安全隐患，使饮水安全工程能够造福人民。

管道施工安全技术篇（2）

中图分类号：TU74 文献标识码：A

1前言

作为城市基础建设重要组成部分的城市供水项目建设，大口径供水管道一般是作为浑水管以及出厂总管而铺设。大口径供水管道在施工中，其施工技术和吊装安全，又成为项目施工的重要事项。多年来，随着城市化进程的加快，城市人口不断增多，城市范围不断扩大，大幅度增加了相关的交通压力、道路扩建和基建项目施工，使得城市供水管道安装工程量大幅增加。特别是一些配套工程，相关管线的标高和管位错综复杂，这给供水管道安装造成相当大的难度。这就需要在大口径管道施工中，严格遵守相关法律法规，按照施工图纸，精心组织，合理施工确保施工安全，保证项目建设符合要求。这里，我们特别讨论一下大口径供水管道安装施工的技术和管道吊装的安全方面的问题。

2.大口径供水管道施工的技术要求

2.1制定合理的施工组织设计

施工组织设计是对施工活动进行科学管理的重要手段，它具有战略部署和战术安排双重作用。它体现了实现基本建设计划和设计的要求，提供了各阶段施工准备工作内容，协调施工过程中各施工单位、各施工工种、各项资源之间的相互关系。合理的施工组织设计是工程施工的关键。大口径供水管道现阶段常用的材料为PCCP钢筒砼管和钢管，现在我们以这两种管材经行讨论。

2.2施工工艺流程

PCCP钢筒砼管：测量放线监理验线运管沟槽开挖、修整基础处理管道安装泵验接口外封回填接口内封冲洗

钢管：测量放线监理验线运管沟槽开挖、修整基础处理管道焊接安装外防腐回填泵验内防腐冲洗

2.3施工技术措施

2.3.1、测量放线：放线前应充分熟悉图纸及设计变更。放线时放好三条线，一条管道中心线及两条作业区外边线，每次放线完毕后请设计验线，填写施工放样报验单，签字同意后方可开挖。同时，复核沿线水准桩，必要时引测临时水准点，并做好原始地坪标高记录。

2.3.2、沟槽开挖：在沟槽开挖前应充分了解各管段的地下水位和土质情况，已有地下管道与施工管线有关或交叉的具置，地下各种电缆的具置，施工管道与已建的管道、构筑物衔接的平面位置和高程校对等，以便合理的采取相应的措施。

2.3.3、管道安装及内外防腐

钢筒砼管

①管道基础处理好后即可下管，在管道下沟前应逐根检查是否有损坏现象，尤其在承插口处，如承插口处受损将会直接影响到管道接口的严密性，严重时要杜绝使用。

②管道下沟前应做好试吊工作，确定好重心，让插口一端略向下斜，以利于安装。管道起吊时将由专人负责现场指挥，吊车动作需平稳，轻放至沟底，严禁与坚硬物体相撞，以免破坏管道预应力钢丝保护层。

③管道吊至沟底时，由专业管道工安装橡皮圈，橡胶圈套上去后要用螺丝刀绕两圈，以使橡皮圈均匀，无扭曲翻转现象，安装完后在橡胶圈及承口涂上油，以减小拉进阻力，防止胶圈损坏。

④管线方向可利用吊装钢丝绳来控制。管道借转角度不超过0.35度，接口间隙控制在2.0cm左右，管道安装好后应立即作做泵气试验，合格后方可再排下一节管道，泵气结果应记录在册。

⑤管道内外封：

外封：先将带铅丝的蛇皮布理顺、绑紧，用水润湿缝口，再用1：2水泥砂浆从管道一侧灌注，为使灌浆密实，可预先在蛇皮布里设一铅丝，灌浆时来回扯动。当一侧所灌砂浆从另一侧冒出时可证明管底已经灌满，灌满顶部后浇水养护。另外，避免在冬季夜间气温较低时灌浆，冬天灌浆后应覆以泥土、草袋等防冻。

内封：在试压孔用螺栓、垫片密封后接头内部凹槽亦采用1：2水泥砂浆勾缝，整平如管内面。内封应在回土密实后进行。

钢管:

①钢管焊接严格按GB50268-97规范执行，焊条应符合其化学成分，机械强度应与母材相同且匹配，同时必须放入烘箱内烘干后置于保温筒中随时取用。

②埋地管焊缝30％抽检超声波探伤，顶管、桥管及倒虹管焊缝100％探伤。焊工必须持证上岗，焊接遍数外三内二，焊接坡度60±5，当工作环境的风力大于5级，雪天或相对湿度大于90%，室外温度低于5℃时应采取保护措施施焊。焊接接头表面严禁有气孔、裂纹、夹渣、咬边等缺陷，其咬边深度不超过0.5mm，咬边长度不超过焊逢全长10%，且不大于100mm。

③钢管内防腐采用1:2水泥砂浆，保证15mm厚度。水泥砂浆衬里的施工，必须在管道铺设完毕、试压合格并按设计要求覆土夯实后进行。衬里施工前，管内壁必须进行清扫，除去松软的氧化皮、浮锈、泥土、油脂、焊渣、污染物等。衬里施工时，管内壁不得有结露和积水。外防腐首先用敲锈榔头除掉管道表面上的厚锈和焊接飞溅，然后使用钢丝刷、砂布、铲刀等手工工具，刮或磨，除掉管道表面上所有松动的氧化皮、疏松的锈和疏松的旧涂层。除锈后，管身上的水、泥、油污等赃物清洗干净后方可涂底漆。底漆涂刷要均匀完整，无空白，无凝块和流痕。

3.大口径供水管道吊装的安全事项

起重作业具有较大的技术性，作业过程中有很大的复杂性与灵活性，稍有差池，就有可能产生事故。因此，起重作业人员应当认识到：安全技术是专业技能的重要内容，安全技术反应出很强的专业特点。因此吊装过程，无论巨细粗精，对安全技术都要严格要求。这对于保障自己以及他人在生产过程中的安全与健康，提高企业经济效益，实现安全生产，具有非常重要的意义。

大口径供水管道施工中，其中吊装一般采用汽车吊或履带吊。汽车吊装适合于管道位于已建道路或硬化场地，如无以上条件，在野外施工时一般采用敷设铁板，汽车吊于敷设的铁板上进行吊装，这就要一边施工一边翻吊铁板。在这过程中，需要吊装人员以及司吊人员密切注意旋转半径内人和物的安全。履带吊的适用范围相对广泛些，但也要注意以上安全隐患。所以吊装过程中要求：

第一，作业场地面必须坚实平整、不得下陷，整机保持水平，否则容易引起倾覆。具体作业中应注意：①不要太接近开挖的沟槽边缘或软弱的路肩。②对不坚实的地面，应夯实并敷设符合要求的垫板；地面不平时，应设法整平。③吊车不作业时，一定要停放于水平而坚实的地面。

第二，吊装过程中要坚持“十不吊”原则：（1） 信号指挥不明不准吊；（2）斜牵斜挂不准吊；（3）吊物重量不明或超负荷不准吊；（4）散物捆扎不牢或物料装放过满不准吊；（5）吊物上有人不准吊；（6）埋在地下物不准吊；（7）安全装置失灵或带病不准吊；（8）现场光线阴暗看不清吊物起落点不准吊；（9）棱刃物与钢丝绳直接接触无保护措施不准吊；（10）六级以上强风不准吊。

施工过程中，要注意由吊车与沟槽的距离不宜过大，距离过大会引起吊距不够，如果采用大级别吊车又会引起不够经济。大口径供水管道，由于直径大，所以一般沟槽较宽、较深，如果地质条件较差，会引起塌方，这给吊装的吊车造成极大的隐患，稍不注意，就会引起吊车倾覆，造成极大损害。因此，吊车的选用需经过计算，通盘考虑，合理选用。

4.小结

大口径给水管线犹如人身体中的大动脉,如果施工技术不到位，管理不到位，或吊装安全注意不够，就有可能影响到工程质量，影响到施工安全，甚至可能造成重大损失。因此，必须做好施工组织，正确、熟练地应用施工技术，做好大口径管道吊装，保证吊装安全，确保施工顺利，高质量完成施工任务。

参考文献

管道施工安全技术篇（3）

1 国内油气长输管道的安全状况

国内的压力管道安全监察工作起步较晚，安全监察机构，体制建立较迟，从而造成多年来长输管道一直处于部门各自管理的局面，没有统一的管理，与先进国家相比，国内在标准法规体系建设、设计技术水平、设备设计性能、施工安装质量、检验检测能力及运行管理水平等方面存在较大差距。

2 管道组对、焊接基本施工安全要求

（1）对口时必须有专人指挥。

（2）任何人不得站在两管口之间，不应将手指等身体基本部位置于两管口之间。

（3）使用专用对口工具。

（4）使用内对口器时，气泵的转动部位应有防护罩。

（5）内对口器行走时，应认真观察行走所到达的位置，做到准确控制停在管口处，防止内对口器滑落伤人。

（6）装卸外对口器时，应注意配合，防止砸伤人员。

（7）使用吊管机吊管对口时，吊带应吊在钢管中间。

（8）使用支架、倒链吊管对口时，不得使用有弯曲变形的支架。

（9）指架的底座支撑面应垫实，防止因受力不均而倾倒伤人或损坏设备。

（10）在沟下对口时，作业空间应足够大，防止挤伤作业人员。

3 管线下沟基本施工安全要求

（1）在管线所经的村镇等人口密集区的作业带两侧应设置警戒带。

（2）在管线所经的路口应设立行安全标志，并派专人看守，每条路两人，一侧一个；管沟两侧应派巡视员一个，阻止非工作人员进入作业现场，并观察管沟内要是否有非施工人员或牧畜等。

（3）下沟前，专职指挥、HSE监督员、操作手、清沟人员、摘挂吊带人员应学习下沟安全技术措施，进一步明确笛声信号和旗语方式。

（4）HSE监督员应教育清沟人员、摘挂吊带人员提高自身的安全保护意识，随时观察周围的作业环境，做到及时发现安全隐患及时撤离。

（5）对吊管机、吊带、吊钩等进行一次安全检查，确认安全后，方可组织下沟作业。

（6）下沟前，应对吊管机行走一侧的作业带土地堆、土坑等进行平整，保证下沟安全。

（7）下沟作业开始，应先进行一次试吊，进一步确认 吊钩、吊带、吊管机的安全。

（8）当工作人员进入管沟内清理塌方时，应将管线锚固；当指挥人员确认管沟内清理塌方的工作人员基本 全部撤离管沟后，方可继续下沟作业。

（9）进入管沟清理塌方的工作人员应使用牢固的梯子上下。

（10）下沟作业时，摘挂吊带人员应使用事先准备好的钩子钩挂吊带，不应钻到钢管下方抓拽吊带。

（11）摘挂吊带人员当摘挂好吊带后就及时撤到吊管机吊臂以外的安全地带，严禁站在爬杆下或站在吊管机与管线之间。

（12）当吊管机经过各种架空线路时，应降低爬杆的高度，并由专人指挥安全通过架空线路或电线杆等。

（13）现场工作人员当发现安全隐患时，应及时告诉指挥人员，下停止作业令，杜绝多人指挥，造成操作手误操作，而发生事故。

（14）同类吊管机机型应一同使用，在行走时不应载客。

（15）下沟作业时，禁止人员站立在管子上。

（16）管线下沟与管沟开挖不应交叉作业。

4 管道施工安全技术

4.1 管道基础施工安全

（1）施工前应对所用工具、机械等进行详细检查，如有损坏应进行修理或更换，以保证使用时安全可靠。经常检查沟壁是否有裂缝，支撑有无松动等异常现象，对查出的 不安全问题，应排除后再进行施工。

（2）做好沟槽的放水、排水工作。冬季雨雪后，要做好防滑措施。

（3）沟槽作业时，要戴好安全帽。上下沟槽的立梯应支稳支牢，严禁从撑木或吊运机械设备等上下沟槽。工间严禁在槽内休息。机械作业时，不得碰撞沟槽支撑。松动支 撑应及时加固。

（4）所有工具、材料不得向沟内投扔和倾倒，应用绳系送或用设备吊运。所需材料、堆土应距槽边 1 米以外，并设置土梗拦挡。

（5）对电夯、振动棒、平板振动器等手持电动工具应安装漏电保护器，操作人员须经培训合格后方可操作。操作时，要戴绝缘手套。严禁非电工人员从事电工作业。

4.2 管道安装施工安全

（1）施工前，必须对沟边、架空支架得现场通道清理、平整，确保作业道路通畅。要检查沟壁有无裂缝，支撑有无松动，机具是否安全可靠。

（2）沟槽、高空作业应设坚固立梯，上端帮扎牢固，下端应有防滑措施。作业人员应戴好安全帽，穿工作服、软底鞋。

（3）高空作业要有防护栏杆或安全网，作业人员按规定系好安全带。材料堆放平稳，工具放入工具袋内，防止坠落伤人。遇有恶劣天气时，应停止高空作业。

（4）在自然光线不足得作业点或夜间施工时，应设置足够的照明设备。施工现场有减速的交通警示标志。 夜间悬挂警示红灯。施工时，还应有专人管制交通。

（5）沟槽下管和支架管道吊装应有专人指挥，操作人员要听从指挥，熟悉指挥信号，要精神集中，相互配合，不得擅自离开工作岗位。吊装时，划分的施工警戒区域应有 标志，非施工人员禁止入内。

4.3 管道接口施工安全

操作人员必须戴安全帽，穿工作服，电焊工戴防护面罩及护目镜等。并正确佩戴个人劳动保护用品。 必须从立梯上下沟槽或支架，梯子脚应当用麻布包扎，并有专人在下面扶住，防止梯子倾斜和滑倒，开脚梯子之间应用绳索绑牢，防止梯子的两脚滑开。 各种电动机械设备，必须有可靠有效的安全接地、漏电保护装置等，方可开动使用。 在管道接口前，应检查周围环境是否符合安全要求。 如沟槽有无裂缝、撑木、脚手架是否牢固；接口工作坑尺寸是否符合要求；管子敷设是否符合设计高程、管子支设是否稳固以及所用工具有无损伤等情况。 发现问题及时处理后，方可进行接口。

4.4 管道附属构筑物与沟渠砌筑施工安全

（1）砌筑前，检查沟壁有无裂缝，支撑有无松动，机具是否安全可靠。对查出的问题，及时采取加固、修理或更换，以保证施工时的安全。

（2）进入砌筑现场必须戴好安全帽，扣好帽带。并正确使用个人劳动保护用品。

（3）上下沟槽及脚手架，应设立梯或斜道。立梯、斜道应搭设牢固。严禁作业人员攀登支撑或乘吊运机械设备上下构造或脚手架。

（4）砌筑时，若地下水位高于基础时，应采取降排水措施，以利于施工安全。

（5）现场运输道路应平整畅通。上、下坡道时，前后车辆应保持一定的安全距离，且车辆不要装的太满。

（6）往槽内运砖、石、预制板、砂浆等材料时，采用机械吊运时，吊斗下方严禁站人。吊运应有专人指挥，并严格遵守起重机械的安全技术操作规程。采用溜槽下料时，溜槽应支设牢稳、密封。上下操作人员应相互配合。严禁将各种砌筑材料向沟内抛扔。

管道施工安全技术篇（4）

中图分类号：TU997 文献标识码： A

前言：随着我们国家的经济在飞快的发展，道路桥梁工程的数量也在不断的增加。桥梁施工中的安全和质量问题是整个施工管理中的重中之重，桥梁建设时公路、铁路的重要组成部分，桥梁质量会直接影响交通路线的安全运行。桥梁施工具有施工环境差、建设难度大、施工人员技术水平参差不齐的特点，当前桥梁建设任务较多，工程质量和进度要求也比较高，诸多因素导致施工安全与质量控制必须有更高的要求。在桥梁施工管理中必须做好安全和质量控制，减少工程损失，保证工程进度和质量，减少施工过程中的事故。

一、 道路桥梁施工安全施工特点

1、桥梁工程的施工特点

道路桥梁工程本质上依旧属于桥梁工程，而一个桥梁工程仅从结构上来分析，也会涉及到多个环节，包括基础工程、下部结构、上部结构等，再加上当前道路桥梁工程规模越来越大、结构形式变化越来越多的情况下，整个道路桥梁工程从立项到竣工所涉及的施工工序极度复杂，相应的安全风险也非常多。此外，从施工管理上来分析，一项道路桥梁工程又会涉及到工期、质量、进度，并且还要结合工程的实际情况进行管理，复杂的管理程序往往造成管理不科学，埋下安全隐患。

2、工程量大，工期紧张

一般而言，道路桥梁工程的建设一般是在城市原有交通上建立的，这就自然而然地会给城市交通带来极大的不便。为了充分发挥道路桥梁工程的社会效益，减少其施工带来的不便，道路桥梁工程建设时都会尽可能地压缩工期、工期紧张。但是由于当前的道路桥梁工程工程量又普遍较大。在这种情况下，使得大型工程开展时常常处于仓促的状态下，极有可能存在施工图不完善、施工工序不到位以及管理工作落实不理想的情况，工程施工的安全无法得到保障。

二、影响桥梁施工管理安全的因素

1、人为因素

桥梁事故频发与施工人员操作不规范及领导安全意识淡薄有直接关系。由于施工人员的技术水平有限，并且安全培训较少，在施工过程中存在不带安全帽、不系安全带或者不穿安全鞋的现象；操作工人对安全注意事项和操作规范不清楚，施工过程中操作很难规范化；人为的违规行为，技术员或者特殊工种没有持证上岗，起重机违规作业，工程运输车辆违规载人。这些都是施工中的安全隐患。

2、材料设备因素

道路桥梁材料质量是保证工程质量与安全的基本条件。施工建设单位为了降低工程总造价，盲目追求经济效益，把安全生产和质量控制丢置一旁，使用不符合设计要求或没有达到道路桥梁强度的施工材料，给桥梁安全埋下重大的安全隐患。安全设备和机械设备是保证顺利施工的工具，施工过程中不允许使用不符合规格的机械设备、安全防护设备和极具配件等。同时要对设备进行及时合理的维护，保证设备能良好地运转。

3、环境因素

环境也是影响道路桥梁工程施工质量的重要因素，其主要包括社会环境和自然环境因素。自然环境因素如山洪、暴雨、泥石流等会直接影响工程的质量安全，在施工过程中应及时关注当地的气象、水文资料，预测可能发生的自然灾害，及时调整工程进度，避免发生严重的人员伤亡和经济损失。

三、道路桥梁施工安全管理措施分析

1、健全道路桥梁施工安全管理制度

安全管理制度是管理工作最为有利的保障措施，在市政桥梁安全施工管理中也是如此。各施工单位要做到以下制度的编制与落实工作。首先，严格落实安全生产教育制度，将安全生产意识全而贯彻到施工环节中。道路桥梁工程施工环境较为复杂，施工难度较大，安全风险多，安全管理难度大。要想做好安全管理工作，必须要在整个施工项口内部树立安全生产意识。通过意识上重视，有效的指导工程施工以及工程管理工作，为安全生产提供保障。第二，在施工班组内部实行安全讲评制度，要自工程开工后一直全而贯彻执行至工程完工，该制度每周执行一次，每周定期在班组内部进行班组施工安全状况总结，为下周的安全施工工作提供依据。这一制度能否有效的执行，依赖于日常班组安全检查工作。在日常施工中，由班组长做好安全指示与交底工作，具体施工时班组安全员要针对施工现状做好安全检查与记录，为每周一次的安全讲评提供依据。第三，要做好安全技术交底制度。施工安全与否依赖于施工人员的技术水平与业务素养，其安全技术掌握牢靠则必然给工程安全施工提供保障，反之则为安全施工埋下隐患。具体安全施工技术交底制度的落实应当结合施工技术交底，与之同时开展。安全施工技术交底时，要结合相关规范制度与工程实际要点，对施工人员以及安全员等有关施工安全的各个要素进行总结底，此外还必须要明确一些安全风险较大的关键点的安全施工要点，以此达到安全施工技术的落实工作，确保施工安全。

2、做好机械设备的安全管理

机械设备是道路桥梁施工的重要依靠，因此，也必须要做好其安全管理工作，以防在施工中由于机械故障造成安全事故，一般有以下注意事项：挖土机、大小机械设备在进场后，必须要协调，会同专职安全员、现场负责人、驾驶员进行

全部验收，做到定机定人指挥。严禁单人无防护进行违章操作和带病运转。电焊、气割工必须持证上岗，电焊机应设有效的接零保护。氧气、乙炔气的安全距离必须大于5 m，与明火地点相邻距离不得小于10 m，并有防爆装置，防晒措施。操作人员必须正确使用个人的劳保用品，增强个人自我保护意识。

3、做好现场防护工作

施工现场是极易发生安全事故的场所，因此，做好现场安全防护工作至关重要，一般而言，要注意以下事项：进入施工现场必须要戴好安全帽，高空作业必须系好安全带，道路桥梁物四周，一脚手架三步开始，全部用绿网全封闭围护，架子设立四步作业层隔离。各种通道必须搭设防护棚，认真落实专人搞好通道口，预留洞口，进料台的安全防护措施。在危险场所或区域及醒口易见处挂设各类警示牌、指示牌及安全宣传牌。

4、增加财力、人力以及物力的投入

道路桥梁施工企业首先应增加安全管理人员，并明确他们的职责，将安全管理工作真正落到实处；其次要增加资金投入，用先进的新设备取代那些年久失修的旧设备，提高施工过程的安全性；最后要积极研发新的安全技术，为施工人员提供意外伤害保险，以此来保障施工人员的生命财产安全。

5、建立完善的安全生产责任制

道路桥梁施工企业要对每一位施工人员的安全负责，必须明确安全管理人员与相关部门的的职责与其所承担的，将工资与安全生产管理挂钩，以此来督促管理部门做好自己的工作。建立完善的安全生产责任制是为了保证施工安全，保证负责人可以在出现问题时针对相关人员追究责任，避免了找不到人负责的情况出现。道路桥梁安全施工管理关系着施工人员的生命财产安全，制约着施工企业的生存、发展，更影响着社会的健康发展。因此，各大企业要提高对安全施工问题的重视，加强道路桥梁施工过程中的防范措施，并对工作人员进行培训，提高他们的安全意识。

四、结束语

综上所述，在城市化进程不断加快，城市发展日益迅速的当下，道路桥梁建设的规模会越来越大，由于道路桥梁安全施工的特点，必须要做好安全管理工作。有关企业、部门以及人员必须要结合道路桥梁特点、相关安全施工规范以及工程

实际情况，制定适合工程实况的安全管理模式，保障市政桥梁工程的安全施工。

参考文献：

[1]孙珊珊. 道路桥梁施工技术与管理[J]. 交通标准化，2013，22.

管道施工安全技术篇（5）

Abstract: this paper mainly introduces the definition of pipelines, features and use, detailed description of the domestic pipeline welding in construction process, meet environmental, social and cultural factors which influence the inconvenience. According to the pipe welding construction itself exists safety problems and potential safety problems, analyses the internal causes produce risk factors and outside environment influence, and in the light of the characteristics of the corresponding adopted a series of technical measures for reform. Through the study of this special research, we can fully understand the pipeline industry in China to the present situation and development prospect, concludes that the application of the system technology and advanced management concept.

Keywords: long distance pipeline welding defects automatic protection welding

中图分类号：TG457.6 文献标识码：A 文章编号：

第一章 前言

随着我国社会经济的全球化发展和能源消耗的日益增长，油气及其他介质的长距离输送已经广泛地用于各类行业之中，通过对管道施工过程中所存在的不安全因素及其相应的技术措施进行研究，我们可以充分了解到施工建设部门在不同长输管线的施工过程中，分别存在哪些技术难关，引进和采用了那些先进的技术措施。以此项研究为理论基础和借鉴经验，有利于提高建设质量水平和安全管理水平，更有利于我国的管道工业进一步与国际接轨并跨入世界先进行列。

第二章 长输管道焊接施工的危险因素分析

2.1 长输管道施工的内容及特点

长输管道，又称干线管道，是指产地、储存库、使用单位之间的用于运输商品介质的管道。其将液体、气体或浆体从供应方输送到远方的用户，它不同于企业内部管道，具有管径大、距离长、输量大的特点，有各种配套辅助工程，有独立的管道监控和经营管理系统。

2.2长输管道的焊接缺陷

长输管道除特殊地形采用地上敷设或跨越外，一般均为埋地敷设。管道一旦建设、投产，一般情况下都是连续运行，因此管道中若存在焊接缺陷，不但难以发现，而且不易修复，会给管道安全运行带来隐患。影响焊接安全施工的主要因素有以下几点：

2.2.1 焊接方法的影响

1. 手工下向焊工艺采用多机组流水作业，劳动强度较低，效率较高，焊接质量也较好，但取决于焊接环境和操作人员素质；

2. 自保护半自动焊工艺具有可以连续送丝、不用气体保护、抗风性能较强（4、5风级以下）、焊工易操作等优点，但缺点是不能进行根焊，并且操作不当时盖面容易出现气孔；

3. 自动焊技术适用于大口径、大壁厚管道、大机组流水作业、焊接质量稳定、操作简便、焊缝外观成型美观。其缺点：一是对管道坡口、对口质量要求高；二是坡口形式要求严格；三是受外界气候影响较大；四是边远地区气源供应问题，尤其是氩气。

2.2.2 外界环境对焊接质量的影响

1. 流动性施工的影响

施工作业点随着施工进度不断迁移，焊接作业也处于流动状态，这与工厂产品生产相比，增加了施工管理、质量管理、安全管理等方面的难度。

2. 地形地貌的影响

敷设一条长输管道可能会遇到多种地形，如“西气东输”工程，自西向东途经戈壁、沙漠、黄土高原、山区、平原、水网等多种地形地貌。

3.人文、社会环境的影响

在人口密集、水网密布、雨水较多、经济发达的地区，可能由于种种原因造成施工不能连续进行。这种外界因素的干扰，造成现场留头多，连头数量增加，焊接安全质量难以保证。

第三章 长输管道施工的安全技术措施

长输管道若发生泄漏事故，不仅造成资源损失，而且还会引发火灾、爆炸、污染环境，因此，除采用具有良好性能的优质焊接钢管，在施工过程中，严格遵守设计、施工规范，把好施工质量关和验收关，使之具有优良的焊接质量，还应采取一系列的安全保护对策措施。

3.1管道的电焊焊接要求

3.1.1为降低或消除焊接接头的残余应力，保证焊接质量，应根据材料的淬硬性、焊接厚度及使用条件等综合考虑焊前预热和焊后热处理。一般按表3.1的规定进行；

3.1 常用管材焊接预热及焊后热处理要求

钢号 焊前预热 焊后热处理

壁厚（mm） 温度（℃） 壁厚（mm） 温度（℃）

10、20、ZG25 ≥25 100～200 ＞36 600～650

15MnV

12CrMo ≥15 150～200 ＞20 520～570

650～700

12CrMoV

ZG20CrMoV ≥6 200～300

250～300 ＞6 720～750

3.1.2在恶劣气候条件下焊接时，焊接部位必须有相应的遮护条件。对于一般常用钢管在低温条件下焊接时，管材的预热要求按表3.2的规定进行；

3.2 钢管低温焊接环境温度和预热温度

钢号 允许焊接的

最低温度环境（℃） 预热环境

常温焊接 低温焊接

含碳量≤0.2

的碳钢 -30 环境温度高于

-20℃时可不预热 环境温度低于-20℃

时预热100～150℃

含碳量＞0.2

～0.3碳钢 -20 环境温度高于

-10℃时可不预热 环境温度低于-10℃

时预热100～150℃

16Mo

12CrMo -10 预热150～200℃

200～250℃ 温度环境低于0℃时，

预热250～400℃

3.1.3管子焊接接头需进行热处理时，一般应在焊后及时进行。对于易产生焊接延迟裂纹的焊接接头，如不能及时热处理，应在焊接后冷却到300～350℃时，予以保温缓冷；

3.1.4每道焊缝均应焊透，且不得有裂纹、夹渣、气孔、砂眼等缺陷，若出现缺陷，应按表3.3方法进行修补；

3.3 焊接缺陷修补方法

缺陷类别 允许速度 修整方法

焊缝尺寸不符合标准 不允许 焊缝加强部分如不足应补焊

焊瘤 严重时不允许 铲除

焊缝及热影响区表面有裂纹 不允许 将焊口铲掉重新焊接

焊缝表面有弧坑、气孔、夹杂 不允许 产出缺陷后补焊

管子中心线错开或折弯 超过时不允许 修整

3.1.5焊接时的电流强度，按下式计算： I=20d+6d2（式3―1）

式中I―电流（A）；d―焊条芯直径（mm）

3.1.6当管道内有水或有压力的气体均不准施焊，管道或设备上有油漆时，油漆未干也不推施焊，当风力为5级以上、雨天和雪天时，应停止露天施焊；在3～5级风力时，露天施焊需搭设工作棚。

3.2管道的气焊焊接与切割要求

3.2.1气焊的应用

因为气焊焊接火焰能将接头部位母材金属和焊丝熔化，从而熔合，便可达到焊接的目的，应用比较广泛。气焊的应用范围及优缺点见表3.4；

3.4 气焊的应用范围及优缺点

适用气焊

的材料 厚度范围

（mm） 主要接头型式 优点 缺点

低碳钢

低合金钢 ≤6 对接、搭接、T型接

端接 1.设备简单，移

动方便，在无电

力地区便于焊接

2.焊接铸铁和部

分有色金属时焊

接质量高 1.热量较分散、热影响区变形大

2.某种金属因氧、氢等气体与熔化金属发生作用，会降低焊缝性能

不锈钢 ≤3 对接、端接、堆焊

铜、黄铜

青铜 ≤20 对接、端接、堆焊

3.2.2气割的应用

金属的燃点必须低于熔点；金属燃烧时产生的溶渣(氧化物)必须低于金屑的熔点且流动性要好，这种金属才能进行气割。气割的应用范围见表3.5；

3.5 气割的应用范围

材料 气割条件 优点 缺点

碳钢 含碳＜0.5％时易于切割

含碳＞0.5％时不易切割 1.设备简单，效率高，成本低

2.易于各种位置的切割

3.割缝整齐金属烧损少 1.割缝附近金属元素被烧损，使硬度增高，晶体变粗

2.割后工件稍有变形

铸铁 可采用振动气割法

不锈钢 可采用振动气割法

管道施工安全技术篇（6）

中图分类号：TU407.9 文献标识码：A

公路作为重要的基础设施在经济建设中发挥着特殊的、不可替代的作用。它方便了农村居民的出行，促进了农村经济文化的发展，为解决农村的"三农问题"提供了必要的条件，也是建设小康社会的必然要求。目前，公路的重要性已经被各级政府所认识，并且给予了足够的重视，公路建设正在全国各地如火如荼地开展，里程增加，技术等级提高，路面状况改善，公路呈现出良好的发展态势。经过近些年大规模的公路建设，全国大部分乡村都实现了村村通，截至2007年底，全国公路(含县道、乡道、村道)里程达到313.44万公里。公路修好了，管理养护的问题随之而来，由于公路的使用极不规范，以及公路养护项目分散，涉及面广，基层和一线技术力量、管理力量比较薄弱，在养护中遇到的技术问题较多，资金投入也受到限制；再加上养护管理部门的设置还不完善，乡镇缺乏养护机构，致使乡镇道路养护管理脱节，以至大量道路毁坏，严重影响道路的使用寿命和服务质量，阻碍农村交通事业的发展。因此，加快推进公路管理养护机制创新，积极筹集乡村道路养护资金，加强对乡村道路养护管理的领导，对加快农村交通建设步伐，促进农村经济健康发展有着重要意义。

1公路管理养护机制改革发展面临的形势分析

国家一系列惠农政策对公路管理养护提出新的要求近几年，国家高度关注三农问题，出台了一系列的惠农政策。自2004年至2009年，国家已经连续六年将中央一号文件锁定"三农"领域，这也是中国建国以来决策层对"三农"的最长关注周期。2006年中央一号文件，提出全面经济建设的要求，并提出“加强公路建设，到“十一五”期末基本实现全国所有乡镇通油(水泥)路，东、中部地区所有具备条件的建制村通油(水泥)路，西部地区基本实现具备条件的建制村通公路”。2007年的中央一号文件提出要"加大公路建设力度，加强公路养护和管理，完善公路筹资建设和养护机制"。2008年的中央一号文件提出“加大中央和地方财政性资金、国债资金投入力度，继续加强公路建设;强化公路建设质量监管，推进公路管理养护体制改革”。这些政策的出台给公路的建设发展指明了方向，也给公路的管理养护提出了新的要求。各级政策为公路管理养护体制改革发展提供重要依据近几年，各级政府针对公路管理养护体制改革下发了一系列文件，最重要的是《国务院办公厅关于印发公路管理养护体制改革方案的通知》([2005]49号)，文件提出了公路管理养护的主体在区县一级政府，并明确了资金来源、责任分工等具体措施和实施步骤。各省级政府也纷纷出台了相关政策，这些文件的出台为公路管理养护体制创新提供了重要的政策依据。广大农民加快建设的愿望对公路管理养护提出了的新期待在经济建设的过程中，广大农民享受到了公路给他们带来的便捷，公路还成为了他们的致富路。很多农民在满足通行的要求基础上，提出了平整、安全、顺畅、美化的要求。同时公路作为反映村容村貌的重要载体，也对管理养护提出了更高的要求，比如很多乡村提出了绿化、亮化、净化、美化的新要求。这些要求的提出对公路管理养护而言，将是一个新的课题。

2公路管理养护存在的主要问题

公路管理养护法制不健全法制不健全是公路管理养护发展的重要障碍。《公路法》对公路管理养护的界定和相关要求比较模糊，而且已经不适应现在公路的发展。各省市虽然已经按照国务院的要求制定了公路管理养护体制改革实施意见，但很多只是一般性的文件，上升到立法层次要人大批准才行。公路管理机构不健全主要表现在：乡镇一级的公路管理站尚未建立，区县一级公路管理机构职能划分不明确等，公路管理体系缺乏系统性和规范性。公路规划管理职能缺失公路在建设时缺乏远瞻性，穿村路段多，等级偏低，路面较窄，而且在经济建设中，由于迁村并点等原因，公路的规划和小城镇建设规划衔接不到位，缺乏统一的规划和指导。路政管理不到位就目前农村现状而言，在维护乡村公路的路产、路权和设施时，乡镇政府或村民委员会还没有认真研究，没有制定出台好相关文件和村规民约。对滥挖，乱占公路等破坏乡村公路的行为，没有切实可行的乡规民约和相关法律法规及时进行制止约束。

2.1 管理养护资金不足

目前公路管理养护的资金来源主要是区县一级财政和部分小拖费，费改税后，小托费如何使用没有明确，而许多区县政府还没有完全意识到公路管理养护的重要性，财政资金的投入十分有限。超期服役的乡村道路没有资金及时改造和养护，使得乡村道路处于"失养"状态，路况急剧下降，许多路段甚至出现了断行现象。

2.2 缺乏专业的养护技术队伍及高效率的机械养护设施

基层养护部门没有相应的高素质的养护技术人员，现有养护工人仅仅了解砂石路面的养护，对于沥青类、水泥类路面的常见病害不能处治，甚至连养护材料也不具备。这种情况与现有公路养护的需求极不相称。近年来，公路的路面等级在逐步提高，油路、水泥路越来越多，急需与之相匹配的养护技术人才及设施。

3公路管理养护机制创新的主要对策

加强公路管理养护立法和规章制度建设建议修改《公路法》，出台相应的《公路管理养护条例》才能为公路管理养护的发展奠定坚实的基础。制定完善公路建设的各项规章制度，国家、省级政府及有关部门应以规定、规章或办法等形式明确公路的技术标准、养护技术规范(包括养护范围、养护定额、养护质量标准等)、地方配套资金渠道及标准、养护资金来源及养护体制、管理办法等。规范建设市场主体，切实提高工程质量，降低后期养护费用，提高使用质量。明确建设、养护市场的准入条件，确保公路质量。

3.1 强化公路规划管理

紧密结合综合交通路网规划、建设规划等，认真分析未来农村发展的趋势，做好具有前瞻性的公路路网规划，在村村通公路的基础上，分层次以中心城镇、中心村、基层村为中心全养护面提高公路连通度。探索适宜的公路管理养护资金来源强化各级政府的责任，拓宽公路管养资金渠道，建立有效稳定的公路建养资金来源体系。资金问题是加快公路管理提高养护水平的根本。全面加大政府的财政投入，积极推行多级财政投入、建立专项资金的新模式;积极探索道路冠名、广告收益补偿、企业捐助等多种形式的资金来源渠道。

3.2 全面推行公路路政管理

按照统一领导、分级管理、依法治路、综合治理的原则加强路政管理，增加公路管理机构路政管理的权限，探索公路定期巡视和派驻式管理相结合的路政管理模式，向乡镇派驻人员，设置乡村公路路政站(点)，协助乡镇对乡村公路实施行政管理，维护乡村公路的路产、路权，对乡村公路进行日常的巡查监督，处理滥占、乱挖公路等各类损害公路的违章违法案件，保障公路的完好、安全和畅通。

参考文献

[1]韩晓东.关于冬季施工中安全措施的研究[J].职业技术，2010，(02):95

管道施工安全技术篇（7）

关键词： 隧道 风险 预测管理 安全技术

Key words: tunnel risk prediction management security technology

中图分类号：TU74文献标识码：A 文章编号：

1 引言

由于不确定因素给隧道施工带来很多的不安全因素，一方面需要搞好安全管理，如加强安全教育，强化安全意识，落实安全责任制等，另一方面要切实强化隧道施工中的安全技术，加强风险预测与规避机制，而这方面又常常是隧道施工组设置管理的薄弱环节。

2 常见不良地质条件的风险预测及规避对策

2.1 浅埋隧道

地表覆盖层活度小于隧道跨度时，即覆跨化比小于1时，为浅埋隧道。浅埋躲在隧道洞口位置，但也有在洞身位置和全隧为浅埋隧道。

2.1.1 风险预测

隧道施工易引起地面下沉、开裂，造成地面建筑物变形、破坏等。

2.1.2 规避对策

（1）采用分部开挖方法。单线隧道微台阶或短台阶，双线隧道采用眼镜法。CD法或CRD法施工。

（2）开挖前先施工超前锚杆或超前管棚。当地质情况较差。围岩破碎时应先进行地表注浆。

（3）采用控制爆破技术，将爆破振动速度控制在规定的允许值之内。

（4）加强隧道开挖后得支护，视隧道围岩情况，采用系统锚杆。挂钢筋网然后喷混凝土。或采用钢格栅支护，围岩强度较差时，施做10-15cm厚的混凝土支护。

（5）加强施工监测。①地表沉降量的监测；②地表建筑物情况监测；③爆破震动监测；④围岩收敛变形量测；⑤施工支护应力监测。

2.2 洞口顺层滑坡

2.2.1 风险预测

（1）滑坡上缘裂缝或错落距增大，不连续的裂缝贯通。

（2）地面变形速度明显加快。

（3）地面构筑物或建筑物等移位、变形，树木歪斜，池塘、水田泄漏。

（4）渗出水变浑浊，开挖面岩层出水冒泥。

（5）裂缝处有响声。

2.2.25 规避对策

（1）顺层滑坡施工宜安排在旱季施工。在滑坡体上设置桩点，观测滑体变化动态。

（2）做好滑坡体内、外的排水工程。

（3）对滑坡体进行预加固，设置抗滑桩、锚索桩或桩间挡土墙等。

（4）开挖前，先施做30-50m的超前长管棚，并进行注浆，填塞滑坡体内的裂缝。

（5）施工中密切检测拱顶、边墙和支护的变形情况，发现新的裂纹或异状时，要及时加强临时支护。

2.3 断层破碎带

2.3.1 风险预测

（1）采用地质雷达超前预测、预报。

（2）当隧道设平行导坑时，平导掘进超前隧洞一定距离，以了解掌握断层破碎带地质情况。

（3）洞内超前钻探预报。即在开挖工作面采用水平钻机向隧道前方打超前钻孔探测。

2.3.2 规避对策

（1）开挖前先施工超前锚杆或超前管棚等对围岩进行预加固。围岩破碎时应先经行预注浆，改良围岩。

（2）开挖后的施工支护应加强，视断层的围岩破碎情况，采用系统锚杆、挂钢筋网然后喷混凝土，或采用钢架（或格栅钢架）支护。

（3）按设计进行永久性混凝土衬砌支护；或采用钢筋混凝土衬砌支护；以及增加衬砌混凝土厚度，提高衬砌混凝土强度等级。

（4）衬砌后及早压浆。

2.4 洞外危崖落石

2.4.1 风险预测

（1）地形地貌多为深切的V形或U形河谷山坡，上部徒崖或倒悬危崖。

（2）地形陡峻，山坡凹凸不平，裂缝节理发育，岩石破碎，易形成落石。

（3）地表水及地下水活动，使岩层裂缝充水，破坏岩体节构。

2.4.2 规避对策

（1）施工前，检查洞顶坡面，有无松动岩石，自上而下，分段清除松浮易动的石块。

（2）做好防排水，地表水截水引排。填塞岩石缝隙，以防地表水渗入岩层内部，引起落石。

（3）拦截危石，在洞顶上方修建拦石网、拦石墙。

（4）将洞顶边坡刷方，并改造地形，不使坡面有危石出现。

（5）密切观察山坡裂缝，当危崖上有脱缝或裂缝发展时，要立即停工，待检查、处理后再施工。

3 常见地质灾害的风险预测及规避对策

3.1 岩爆

3.1.1 风险预测

3.1.1风险预测

（1）岩体准强度评价法

σt =σc（Vpm/Vpd）2

式中：σt——岩体准抗拉强度，Mpa；

σc——岩体单轴抗压强度，MPa；

Vpm—岩体（现场）纵波传播速度，m/s；

Vpd——岩石（室内）纵波传播速度，m/s。

当σt≥80Mpa时，可能发生严重岩爆。

（2）地应力测试法

以周边最大切向应力σ0与岩体抗压强度σc推断，即用两者比来推断。当d=σc/σ0﹤2.5时发生强岩爆。

（3）山体自重应力推算岩爆的临界深度

自重应力σ1=γΗ

临界深度Ηc=ΚjσC[3 - µ／(1 - µ)] γ

σh=µγΗ/（1 - µ）

µ为泊松比：Kj为系数，据围岩表面应力状态而定，Kj =0.19,0.29,0.38,0.40……（4）挪威分类

①当σc/σ1=5 ~ 2.5 或σt/σ1 = 0.33 ~ 0.16时，为轻微岩爆；

②σc/σ1

3.1.2 规避对策

（1）岩爆多发生在埋藏很深、整体、干燥和地质坚硬的岩层中，当设计文件有该类地质时，应提前防卫。

（2）岩爆多发生在新开挖工作面及其附近，以顶部以供腰部位为多，这些地方是防范岩爆伤人的重点部位。

（3）超前释放孔。在掌子面自供部质变强大超前释放孔。（4）超前周边预裂爆破松弛。采用松动爆破、超前钻孔预爆法，先期将岩层的原始应力释放一些，以减少岩爆发生的可能性或避免大的危险。

管道施工安全技术篇（8）

一、工程概况

图1.1天然气管道过隧道顶部的横断面

外岙一号隧道位于浙江省慈溪市茶亭南外岙 自然 村。隧道起讫里程：dk111+345～dk111+494，全长149m。经过现场勘查，在外岙1#隧道山顶有一直径ф30cm的慈溪天然气管道，该段天然气管道设计压力为4mpa,管道在隧道线路里程dk111+410,方向大致与杭甬客专线路方向垂直。管道在山顶埋深约1.2m，距离dk111+410隧道断面洞顶垂直距离约14m（附断面图）。进出口距离管道的距离分别为65m和84m。

外岙一号隧道位于剥蚀低山丘陵区，相对高差约60m，自然坡度15°～30°，植被发育，主要为杨梅树林。

围岩分级：ⅴ级围岩129m，ⅳ级围岩20m。

二、施工技术方案

根据国务院2001年第313号令《石油天然气管道保护条例》：第二十六条 违反本条例的规定，在管道中心线两侧或者管道设施场区外各50米范围内禁止爆破。

因此，外岙1#隧道在施工中，大于50m范围以外采用控制爆破，孔深控制在0.75-1m，周边眼单孔装药量控制在0.1kg/m，断面开挖取0.15kg/m。严格控制装药量，控制隧道安全震动速度小于1cm/s。

距管道距离小于50m范围不采取任何爆破作业，采用钻孔灌膨胀剂再用凿岩机进行开挖和破碎岩石的施工方法。

进入天然气管道下部施工前，考虑到隧道开挖后可能会产生地表沉降，影响天然气管道的安全。因此，设计方案采取钢桁架悬吊天然气管道的方案施工，确保隧道在开挖过程中管道不因地表沉降而受到影响。

三、主要的施工方法和施工工艺

㈠岩石破碎方法及施工工艺

由于在50m范围内不能采取炸药爆破的方式进行开挖作业，因此为了天然气管道的安全，我们采用两种方案进行开挖：一：钻孔灌膨胀剂对岩石迫裂的办法进行开挖和破碎作业；二：当遇到比较破碎的岩层，灌注膨胀剂迫裂的效果不理想，采取人工风镐配合破碎机进行开挖。

迫裂法作用机理：膨胀剂灌入孔中，发生水化反应，放热、固结、体积膨胀，对孔壁施加压力，将孔壁外的岩石破裂。

1、主要工艺流程

⑴炮孔布置

膨胀剂迫裂法布孔参数如下：

炮孔按梅花形排列，以利于把岩石破碎成小块，见下图3.2

图3.2爆破布孔图

⑵孔距 α=κ×d，d为孔径，k值按下表选取

混凝土的k值（孔径≤50mm） 表1

混凝土种类

含筋率/kg.m-3

标准k值

素混凝土

无

10～18

说明：把岩石视作混凝土来考虑，标准值先选取，视破碎情况做调整

⑶最小抵抗性和排距是介质强度、自由面状况、孔径的函数，一般可参照下表选取

最小抵抗线值 表2

破碎对象的名称

w值/cm

破碎对象的名称

w值/cm

软岩

40～60

中、硬质岩石

30～40

⑷孔深l=αη,h为被破碎体高度，α为经验系数，对厚岩α=1.05

⑸每米炮孔装填量及 参考 单耗，见下表

每米炮孔用药量 表3

孔径/mm

30

32

34

36

38

40

42

44

46

48

50

用药量/kg.m-1

1.1

1.3

1.5

1.7

1.9

2.1

2.3

2.5

2.7

3.0

3.3

单位体积破碎用量 表4

介质种类

破碎剂用量/kg.m-3

备 注

软质岩石破碎

8～10

全断面每延米需要2100kg，按109m暗洞 计算 ，整个隧道要228吨膨胀剂。

中质岩石破碎

10～15

硬质岩石破碎

12～20

⑹膨胀剂迫裂法装填及养护工艺如下：

①拌料 散装粉状膨胀剂，严格按选定水灰比，一般控制在0.28～0.33用人工或手提式搅拌机拌匀，搅拌时间不超过1min，搅拌好后马上装入孔中。筒装膨胀剂只需将之放入盛水容器中浸泡直到不发生气泡为止，一般4～5分钟即可。

②装填 搅拌好的浆体必须在5～10min内装完，然后用塞子封口。

2、安全注意事项

因膨胀剂对皮肤有腐蚀作用，要避免直接接触，沾上要立即用清水洗净、装填作业时，装填人员要戴防护眼镜，作业人员避免进入已装填好的区段，以防喷孔伤人。

㈡围岩支护方法及工艺

1．开挖方式

隧道的施工方法与支护参数及辅助施工措施密切相关,根据监控结果合理调整支护参数,从而确保施工安全及天然气管道的安全。

外岙一号隧道隧道主要以ⅳ、ⅴ级围岩为主，ⅳ级围岩共长20m、ⅴ级围岩共长129m。

ⅴ级围岩开挖采用crd法，ⅳ级开挖掘进方法采用三台阶七步开挖，开挖掘进的方式全部采用凿岩机对隧道断面内的岩层进行机械破碎，装载机装碴，自卸车辆进行运碴出碴。

机械开挖掘进中坚持“短进尺、强支护、勤量测、紧衬砌、快封闭”的原则。

2.支护方法

2.1.为保护洞顶天然气管道，施工中注意事项：

2.1.1.隧道施工应坚持“机械掘进、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。开挖进尺严格控制在50cm，严禁塌方发生。

2.1.2.开挖方式均采用机械开挖，不采取爆破。

2.1.3.工序变化处之钢架（或临时钢架）应设锁脚钢管，且必须对锁脚钢管进行注浆，以确保钢架基础稳定。

2.1.4.当现场导坑开挖孔径及台阶高度需进行适当调整时，应保证侧壁导坑临时支护与主体洞身钢架连接牢固，横向钢支撑可根据监控量测结果适当调整其位置。并考虑侧壁导坑自身的稳定及施工的便捷性。

2.1.5.钢架之间纵向连接钢筋应按要求设置，及时施作并连接牢固。

2.1.6.临时钢架的拆除应等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后，方可进行。

2.1.7.施工中，应按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、浇筑二次衬砌的时机提供依据。

2.1.8.隧道施工以前须提前通知天然气管道的产权单位，在产权单位允许后方可施工。开挖过程中严密监控，特别在天然气管道中心5m范围内设置警戒线，避免在开挖过程中施工机具接触天然气管道。对原有的天然气管道警戒标志应该防护保留，并派专人定期检查。管道开挖出来以后不能长期暴露，必须采取相应的措施及时处理。

2.1.9.制定详细周密的安全方案进行备案。在隧道施工期间，派专人携带便携式燃气检测仪在隧道施工场地周围不停检查空气中天然气浓度，出现异常立即停止施工，找出解决方案。

2.1.10.隧道施工结束后对施工范围内的管道用2cm厚的钢管做保护套管，以防止一旦发生天然气泄漏爆炸不至于从隧道顶部炸开，确保隧道贯通铁路通车后的运营安全。

2.1.11.双口掘进的汇合点要距离管道断面20m以外，防止施工机械同时震动对管道造成破坏。

2.2．初期支护

初期支护是复合式衬砌的重要组成部分,有足够的强度和刚度控制围岩下沉变形,外岙隧道工程初期支护主要采用直径22mm，长4m的锚杆、28cm 厚喷射混凝土、i20工字钢支撑及挂钢筋网。软弱破碎围岩地段支护及早封闭成环。

在开挖每循环进尺0.6m后，停止掘进，先进行i20工字钢环向封闭支撑，在两侧拱脚及时施作直径50mm的锁脚钢管，同时进行环向注浆锚杆施工，让山体围岩与工字钢及锚杆系统形成一个整体。待这一个支护循环施工完毕后再进行下一个循环的机械开挖掘进。

2.3.砂浆锚杆支护

砂浆锚杆采用螺纹钢筋现场制作，长度为4m。锚杆采用锚杆台车或风动凿岩机钻孔，钻孔前根据设计要求定出孔位，钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直，并保证注浆的饱满度。

2.4.钢支撑

钢架由型钢弯制而成。钢架在洞外加工厂利用台架按设计加工制作成型，初喷混凝土之后在洞内进行安装，与定位钢筋焊接。钢架间以混凝土喷平，钢架与岩面之间的间隙用喷射混凝土充填密实，并使钢架埋入混凝土中，钢架拱脚必须放在牢固的基础上，架立时垂直隧道中线，架设时中线、高程和垂直度由测量技术人员严格控制，并将锚杆与钢架焊接连为整体，钢架靠近围岩侧的保护层厚度不小于40 mm。

2.5．钢筋网

钢筋网选用hpb240钢筋 ， 钢筋直径6 mm或8 mm，钢筋网由纵横钢筋加工成方格网片，钢筋相交处可点焊成块，也可用铁丝绑扎成一体，网格间距200 mm—250 mm，保护层不小于20 mm,均在加工场统一加工成型后再运至洞内安装。

2.6.湿喷纤维混凝土

外岙一号隧道ⅳ、ⅴ级围岩支护设计中，临时支护封闭掌子面采用素喷混凝土，ⅳ、ⅴ级围岩段采用改性聚脂纤维（钢纤维）喷射混凝土。

3．二次衬砌

二衬采用自行式全断面液压钢模衬砌台车，衬砌台车长10m。

四、确保隧道施工安全的主要技术措施和其它保证措施

㈠主要技术措施

1.监控量测

监控量测的主要目的在于了解围岩稳定状态和支护、衬砌可靠程度，获取二次衬砌及仰拱施作时机，确保施工安全及结构的长期稳定性。在隧道施工期间实施监测，提供及时、可靠的信息用以评定隧道工程在施工期间的安全性，并对可能发生危及安全的隐患或事故及时、准确地预报，以便及时采取有效措施，避免事故发生的同时指导设计和施工，实现“动态设计、动态施工”的根本目的。

监控量测主要做好这几个方面的工作：一是和产权单位签定安全监控协议，由他们委托浙江逸欣天然气公司负责管线的调查（包括：管道的材质、管壁的防护、焊缝情况）和监控管道位置的变化（包括：管道的下沉和扰动）等。二是，由我们自己做好隧道内、外的监控量测工作，及时掌握隧道拱顶变化、净空变化、地表沉降情况，为安全施工起到指导作用。

具体操作流程为：

1.1. 监控量测断面及测点设计

净空变化、拱顶下沉和地表下沉（浅埋地段、管道顶部及前后5m断面）等必测项目设置在同一断面，其量测断面间距及测点数量根据围岩级别、隧道埋深、开挖方法等按表6进行，洞口及浅埋段量测断面间距取小值。

必测项目量测断面间距和每断面测点数量 表6

围岩级别

断面间距（m）

开挖方法

每断面测点数量

净空变化

拱顶下沉

ⅴ级

5

三台阶七步法

20个测点

1点

crd法

3条基线

3点

ⅳ级

10

临时仰拱台阶法

2条基线

1点

沉降观测按围岩级别确定，本隧道ⅴ级按5m、ⅳ级按10m布设一个监测断面。隧道洞口里程、隧线分界里程、明暗分界里程、有仰拱和无仰拱陈其变化历程及隧道衬砌沉降缝两侧均设置一个断面。除变形缝外每断面布置2个沉降观测点，分别布置在隧道中线两侧各4.6m处，变形缝处每个观测断面布置4个沉降观测点，分别布置在隧道中线两侧各4.6m和变形缝前后各0.5m处。

1.2 .主要监测项目测点布置

①水平收敛

测方法采用水准抄平方法，基准点分别设置在洞内和洞外（用于校核），视线长度一般不大于30m，监测误差控制在1.0mm以内（高程误差0.7mm），必要时采用冗余观测方法来提高监测精度。测点布置如图1、2所示。

②拱顶下沉

在确定监测的断面隧道开挖或初喷后24小时内，在隧道拱顶部位埋设1个带挂钩的测桩（测桩埋设深度约15cm，钻孔直径约20cm，用早强锚固剂固定），并进行初始读数。监测仪器采用水准仪和水准尺。

③地表沉降

隧道浅埋地段地表下沉的量测与洞内净空变化和拱顶下沉量测在同一横断面内。监测断面垂直于隧道轴向布置，监测断面横断面方向应在隧道

中线两侧每隔2～5m布设地表下沉测点，每个断面设5点，中心点在隧道拱顶正上方，直到拱脚与水平方向45度夹角的地层滑动线与地表交点，在最外测点以外至少5m设两个不动点作为参照基点，通过精密水准仪量测不同时刻测点的高程即可得到测点在不同时间段内的下沉值，如图三所示。另外，在沿着管道纵向每5米悬吊点的桁架上做好标记，测好桁架完全受力时的初始读数，之后开挖至管道下方前后20m范围每天测两次，根据铁四院的设计参数，地表沉降按最大值2cm来考虑加固管道。

2.地质超前预报

2.1隧道地质超前预报的目的

tsp203探测系统可预报施工隧道掌子面前方以下不良（或特殊）地质问题：1）软弱岩层的分布，2）断层及其破碎带，3）节理裂隙发育带，4）含水情况，5）空洞，6）围岩类别，即可以预测即将开挖隧道相关地质结构及其周围地质状况，同时也可以对力学参数（动态弹性摸量、剪切摸量、泊松比、密度、弹性纵波速度、弹性横波速度等）进行评估，有利于及时预报隧道掌子面前方的地质状况，以便正确指导隧道施工。

3.防止地表下沉的技术措施

隧道开挖后为了防止拱顶下沉而导致地表下沉，一方面我们在天然气管道下方前后10m范围将钢拱架的间距调整到0.5m，另一方面采取在初期支护内圈增设ⅰ20的工字钢做护拱，护拱的间距等同初期支护的工字钢架的间距，以增加拱圈的刚性，避免拱顶围岩柔性变形产生拱顶下沉导致地表下沉。

由于隧道埋深只有14m，在隧道施工过程中地表可能产生沉降，由此，可能导致天然气管道产生较大的变形，甚至开裂。因此，在隧道中线左右各17.5m（铁四院提供的参数）范围外的不动点

处设置两个混凝土支墩，支墩为门式框架墩，上面架设桁架梁将管道悬吊起来，使地表的下沉不带动管道的下沉，确保施工过程中天然气管道的安全输气。避免由于任何原因对天然气管道输气造成影响。（后附桁架设计图）

㈡安全保证措施

1、天然气管道事故应急预案

发生事故时要迅速切断气源，封锁事故现场和危险区域，迅速撤离、疏散现场人员，设置警示标志，同时设法保护相邻装置、设备，关停一切火源、电源，防止静电火花，将易燃易爆物品搬离危险区域，防止事态扩大和引发次生灾害；设置警戒线和划定安全区域，对事故现场和周边地区进行可燃气体分析、有毒气体分析、大气环境监测和气象预报，必要时向周边居民发出警报；及时制定事故应急救援方案（灭火、堵漏等），并组织实施；现场救援人员要做好人身安全防护，避免烧伤、中毒等伤害；保护国家重要设施和标志，防止对江河、湖泊、 交通 干线等造成重大影响。

2. 通风技术措施

由于隧道是双口掘进，根据存在天然气管道的特殊情况，进口、出口各设置两台110kw×2的通风机。为了减少风阻，在保证有效净空的情况下，选用大直径(1.5m)的风管。严格控制通风时间，确保置换掌子面附近足够的施工距离。

因dk111+410里程处的天然气管道在隧道顶部14m处，为防止天然气管道因施工发生开裂，导致天然气渗漏进隧道，在隧道内设置气体浓度检测仪，随时随地对隧道内的空气浓度进行检测。空气浓度一旦出现异常，立即停止施工，所有人员撤离现场，关闭电源、火源，在施工现场内停止使用手机，防止发生爆炸事故。

3．隧道工程各分项工程质量保证措施

3.1．隧道开挖保证措施

开挖支护是隧道工程的质量控制的源头，针对不同的情况采取切实有效的措施是保证开挖支护质量。坚持“先治水、短进尺、强支护、早封闭、勤量测，快成环、早衬砌”的原则开挖过程中严格按设计控制开挖断面，每开挖循环均测量放样标出隧道中线位置和开挖轮廓，严格控制超挖。当出现超挖时，采用喷锚等永久支护体系时，多次复喷，直至大面平顺。

根据地质预报了解的前方围岩情况，选择适宜的开挖方案。

开挖过程中钢架或临时支撑，重视锁脚锚杆（管）的施工，以确保钢架基础稳定，确保下一个工序的安全施工，要及早封闭成环，必要时增设临时仰拱，保护基底。

3.2．砂浆锚杆施工措施

砂浆锚杆长度根据围岩状况及设计确定严格按交底长度下料，锚杆打设角度与岩层层理相匹配，锚杆角度尽可能与岩层面垂直多穿岩层，呈梅花形布置。要求锚孔内砂浆饱满，保证锚杆、砂浆、围岩间的粘结力。

3.3．喷射混凝土施工措施

喷射混凝土采用湿喷工艺，按初喷和复喷组织施工。喷射混凝土由混凝土拌合站拌合。初喷在清帮、找顶后立即进行，初喷混凝土厚度4～5cm，及早快速封闭围岩。复喷在拱架、挂网、锚杆施工完成后进行。

3. 4．衬砌混凝土施工措施

二次混凝土衬砌采用衬砌台车进行。混凝土衬砌施工采用输送泵灌注，拌合站集中拌和，严格按混凝土配合比生产，混凝土输送车输送。

挡头模板及台车下缘注意模板拼缝防止漏浆，确保施工缝质量。

采用同条件养护试件强度，控制衬砌混凝土强拆模时间，严禁提前拆模。

隧道衬砌前，必须将隧道底部和墙脚的虚碴、浮碴清除干净，确保仰拱及隧道的拱墙衬砌置于坚实的基础上，避免衬砌不均匀下沉开裂。

添加粉煤灰等改善混凝土性能，尽量降低水灰比，控制水泥用量。

采用泵送混凝土工艺，周密组织混凝土运输，防止混凝土离析，最大限度的缩减混凝土运输时间和浇筑间歇时间，并加强混凝土灌注过程中捣固，确保混凝土捣固质量，保证衬砌混凝土的密实度。

控制混凝土入模、拆模时的环境温度与混凝土温差在规范范围内。

4．监控量测质量保证措施

认真加固拱脚，加强纵向联结等，上台阶初支要清除拱脚积水与淤泥，通过打设超长拱脚锚杆或扩大拱脚减少下台阶开挖后的下沉量。使初期支护与围岩形成完整体系。

尽量单侧落底或双侧交错落底，避免上半断面两侧拱脚同时悬空；控制落底长度，视围岩情况采用1-3m，不大于6m。

找出每道工序的合理施工时间，各工序严格按标定时间进行控制，从而缩短循环作业时间，减少开挖面土体的暴露时间，支护及时封闭成环。及时监控量测围岩，观察拱顶，拱脚的收剑情况，据此调整初期支护参数。

合理进行围岩支护：采用聚丙烯纤维混凝土、锚杆、钢筋网及钢架进行联合支护，并紧跟开挖掌子面，并根据具体情况在隧道底部打设锚杆，或在隧道顶部打入超前注浆小导管支护，并尽可能使初期支护在开挖面周壁迅速闭合；衬砌结构尽早闭合，膨胀岩隧道开挖后，围岩向内挤压变形一般是在四周同时发生，所以施工时要求隧道衬砌及早封闭，要求隧道开挖能尽快形成全断面，以便快速完成隧道断面的二次衬砌施工。

五、天然气管道加固方案

1. 为防止隧道在开挖过程中出现垮塌，天然气管道采取桁架吊顶的措施进行加固。以隧道线路中线线为中点，沿天然气管道左右各17.5米，总长35米的范围设置三角桁架，桁架的设计详见附件。

2.桁架的支撑采用门式墩，在35米的范围两头各设置一个，墩基础采用明挖扩大基础，基础置于硬质基岩上。墩身采用钢筋混凝土，高度约1.5米。门式墩结构尺寸详见附件。

3.桁架架设完毕后，每隔5米设置一个吊点。在吊点的位置开挖出天然气管道，管道埋深约1.2米，开挖至1.0米时候，更换工具，采用木制锹进行开挖，主要目的是为了防止铁质工具破坏管道外面的绝缘漆，产生火花。

4.天然气管道在吊点进行吊装时候，管道外应该先包裹一层橡胶绝缘套管，防止铁质吊装设施直接管道发生摩擦，保护天然气管道。

5.管道吊装完毕后，及时对开挖出的管道进行原土回填，避免管道长期暴露。

6.在施工过程中，对隧道顶天然气管道采用栅栏进行封闭，并指派专职安全员进行巡逻检查，禁止闲杂人及明火等进入管道防护区域。

7、按铁四院的设计方案施工地表沉降值最大不超过2cm，而管道不允许有沉降变形，因此在每个吊点处的管道上面安装一个与之相连接并露出地面的测点，一旦检测到管道有下沉，立即用悬吊点的紧线器紧钢丝绳，确保管道沉降量为零。

8.隧道施工完毕后，对隧道顶35米范围内的天然气管道采取换管措施，并加设2cm的套管，具体换管方案由具有相关资质的浙江省煤电研究设计院设计。

六、钢桁架的设计方案

计算 过程 （钢 柱）

截面类型= 16; 布置角度=0; 计算长度：lx=1.46, ly=2.00; 长细比：λx= 4.9,λy= 18.9

构件长度=2.00; 计算长度系数: ux=0.73 uy=1.00

截面参数: b1=450, b2=450, h=700, tw=14, t1=20, t2=20

轴压截面分类:x轴:b类, y轴:b类

验算规范: 普钢规范gb50017-2003

强度计算最大应力对应组合号: 27, m=-166.42, n=303.64, m=-1088.08, n=-297.48

强度计算最大应力 (n/mm*mm)=189.67

强度计算最大应力比 =0.925

平面内稳定计算最大应力 (n/mm*mm) =138.74

平面内稳定计算最大应力比 = 0.677

平面外稳定计算最大应力 (n/mm*mm) =145.39

平面外稳定计算最大应力比 =0.709

腹板容许高厚比计算对应组合号: 18, m=40.76, n= 192.20, m= -149.06, n= -61.17

gb50017腹板容许高厚比 [h0/tw] =64.12

gb50011腹板容许高厚比 [h0/tw] =70.00

翼缘容许宽厚比 [b/t] =13.00

强度计算最大应力 < f= 205.00

平面内稳定计算最大应力 < f= 205.00

平面外稳定计算最大应力 < f= 205.00

腹板高厚比 h0/tw= 47.14 < [h0/tw]= 64.12

翼缘宽厚比 b/t = 10.90 < [b/t]= 13.00

压杆,平面内长细比 λ= 5. < [λ]= 150

压杆,平面外长细比 λ= 19. < [λ]=150

均布荷载下最大挠度计算：

经公式ymax=ql4/8ei计算得最大挠度19.6mm＜δ=20mm

风荷载作用下柱顶最大水平（x 向）位移:

节点( 30), 水平位移 dx=0.042(mm) = h / 75441.

风载作用下柱顶最大水平位移: h/75441< 柱顶位移容许值: h/150

经过计算，设计的桁架受力、满荷载下的最大挠度以及风荷载下的水平位移均满足要求。

七、结束语

事实证明这种近距离高压天然气输气管线的隧道开挖及安全防护方案是安全的，用监控量测来预控沉降变形的措施是切实可行的。钢桁架悬吊输气管线起到了安全储备的作用，相当于新奥法施工隧道二次衬砌的作用机理，有效的防止了管道的沉降变形，确保了输气管道在整个施工过程中的安全。

参考 文献

⑴《石油天然气保护条例》（国务院2001年313号令）

管道施工安全技术篇（9）

一、工程概况

图1.1天然气管道过隧道顶部的横断面

外岙一号隧道位于浙江省慈溪市茶亭南外岙自然村。隧道起讫里程：DK111+345～DK111+494，全长149m。经过现场勘查，在外岙1#隧道山顶有一直径Ф30cm的慈溪天然气管道，该段天然气管道设计压力为4Mpa，管道在隧道线路里程DK111+410，方向大致与杭甬客专线路方向垂直。管道在山顶埋深约1.2m，距离DK111+410隧道断面洞顶垂直距离约14m（附断面图）。进出口距离管道的距离分别为65m和84m。

外岙一号隧道位于剥蚀低山丘陵区，相对高差约60m，自然坡度15°～30°，植被发育，主要为杨梅树林。

围岩分级：Ⅴ级围岩129m，Ⅳ级围岩20m。

二、施工技术方案

根据国务院2001年第313号令《石油天然气管道保护条例》：第二十六条 违反本条例的规定，在管道中心线两侧或者管道设施场区外各50米范围内禁止爆破。

因此，外岙1#隧道在施工中，大于50m范围以外采用控制爆破，孔深控制在0.75-1m，周边眼单孔装药量控制在0.1kg/m，断面开挖取0.15kg/m。严格控制装药量，控制隧道安全震动速度小于1cm/s。

距管道距离小于50m范围不采取任何爆破作业，采用钻孔灌膨胀剂再用凿岩机进行开挖和破碎岩石的施工方法。

进入天然气管道下部施工前，考虑到隧道开挖后可能会产生地表沉降，影响天然气管道的安全。因此，设计方案采取钢桁架悬吊天然气管道的方案施工，确保隧道在开挖过程中管道不因地表沉降而受到影响。

三、主要的施工方法和施工工艺

㈠岩石破碎方法及施工工艺

由于在50m范围内不能采取炸药爆破的方式进行开挖作业，因此为了天然气管道的安全，我们采用两种方案进行开挖：一：钻孔灌膨胀剂对岩石迫裂的办法进行开挖和破碎作业；二：当遇到比较破碎的岩层，灌注膨胀剂迫裂的效果不理想，采取人工风镐配合破碎机进行开挖。

迫裂法作用机理：膨胀剂灌入孔中，发生水化反应，放热、固结、体积膨胀，对孔壁施加压力，将孔壁外的岩石破裂。

1、主要工艺流程

⑴炮孔布置

膨胀剂迫裂法布孔参数如下：

炮孔按梅花形排列，以利于把岩石破碎成小块，见下图3.2

图3.2爆破布孔图

⑵孔距 α=Κ×d，d为孔径，k值按下表选取

混凝土的K值（孔径≤50mm）

表1

混凝土种类

含筋率/kg.m-3

标准k值

素混凝土

无

10～18

说明：把岩石视作混凝土来考虑，标准值先选取，视破碎情况做调整

⑶最小抵抗性和排距是介质强度、自由面状况、孔径的函数，一般可参照下表选取

最小抵抗线值

表2

破碎对象的名称

W值/cm

破碎对象的名称

W值/cm

软岩

40～60

中、硬质岩石

30～40

⑷孔深L=αΗ，H为被破碎体高度，α为经验系数，对厚岩α=1.05

⑸每米炮孔装填量及参考单耗，见下表

每米炮孔用药量

表3

孔径/mm

30

32

34

36

38

40

42

44

46

48

50

用药量/kg.m-1

1.1

1.3

1.5

1.7

1.9

2.1

2.3

2.5

2.7

3.0

3.3

单位体积破碎用量

表4

介质种类

备 注

软质岩石破碎

8～10

全断面每延米需要2100kg，按109m暗洞计算，整个隧道要228吨膨胀剂。

中质岩石破碎

10～15

硬质岩石破碎

12～20

⑹膨胀剂迫裂法装填及养护工艺如下：

①拌料 散装粉状膨胀剂，严格按选定水灰比，一般控制在0.28～0.33用人工或手提式搅拌机拌匀，搅拌时间不超过1min，搅拌好后马上装入孔中。筒装膨胀剂只需将之放入盛水容器中浸泡直到不发生气泡为止，一般4～5分钟即可。

②装填 搅拌好的浆体必须在5～10min内装完，然后用塞子封口。

2、安全注意事项

因膨胀剂对皮肤有腐蚀作用，要避免直接接触，沾上要立即用清水洗净、装填作业时，装填人员要戴防护眼镜，作业人员避免进入已装填好的区段，以防喷孔伤人。

㈡围岩支护方法及工艺

1．开挖方式

隧道的施工方法与支护参数及辅助施工措施密切相关，根据监控结果合理调整支护参数，从而确保施工安全及天然气管道的安全。

外岙一号隧道隧道主要以Ⅳ、Ⅴ级围岩为主，Ⅳ级围岩共长20m、Ⅴ级围岩共长129m。

Ⅴ级围岩开挖采用CRD法，Ⅳ级开挖掘进方法采用三台阶七步开挖，开挖掘进的方式全部采用凿岩机对隧道断面内的岩层进行机械破碎，装载机装碴，自卸车辆进行运碴出碴。

机械开挖掘进中坚持“短进尺、强支护、勤量测、紧衬砌、快封闭”的原则。

2.支护方法

2.1.为保护洞顶天然气管道，施工中注意事项：

2.1.1.隧道施工应坚持“机械掘进、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”的原则。开挖进尺严格控制在50cm，严禁塌方发生。

2.1.2.开挖方式均采用机械开挖，不采取爆破。

2.1.3.工序变化处之钢架（或临时钢架）应设锁脚钢管，且必须对锁脚钢管进行注浆，以确保钢架基础稳定。

2.1.4.当现场导坑开挖孔径及台阶高度需进行适当调整时，应保证侧壁导坑临时支护与主体洞身钢架连接牢固，横向钢支撑可根据监控量测结果适当调整其位置。并考虑侧壁导坑自身的稳定及施工的便捷性。

2.1.5.钢架之间纵向连接钢筋应按要求设置，及时施作并连接牢固。

2.1.6.临时钢架的拆除应等洞身主体结构初期支护施工完毕并稳定后，方可进行。

2.1.7.施工中，应按有关规范及标准图的要求，进行监控量测，及时反馈结果，分析洞身结构的稳定，为支护参数的调整、浇筑二次衬砌的时机提供依据。

2.1.8.隧道施工以前须提前通知天然气管道的产权单位，在产权单位允许后方可施工。开挖过程中严密监控，特别在天然气管道中心5m范围内设置警戒线，避免在开挖过程中施工机具接触天然气管道。对原有的天然气管道警戒标志应该防护保留，并派专人定期检查。管道开挖出来以后不能长期暴露，必须采取相应的措施及时处理。

2.1.9.制定详细周密的安全方案进行备案。在隧道施工期间，派专人携带便携式燃气检测仪在隧道施工场地周围不停检查空气中天然气浓度，出现异常立即停止施工，找出解决方案。

2.1.10.隧道施工结束后对施工范围内的管道用2cm厚的钢管做保护套管，以防止一旦发生天然气泄漏爆炸不至于从隧道顶部炸开，确保隧道贯通铁路通车后的运营安全。

2.1.11.双口掘进的汇合点要距离管道断面20m以外，防止施工机械同时震动对管道造成破坏。

2.2．初期支护

初期支护是复合式衬砌的重要组成部分，有足够的强度和刚度控制围岩下沉变形，外岙隧道工程初期支护主要采用直径22mm，长4m的锚杆、28cm 厚喷射混凝土、I20工字钢支撑及挂钢筋网。软弱破碎围岩地段支护及早封闭成环。

在开挖每循环进尺0.6m后，停止掘进，先进行I20工字钢环向封闭支撑，在两侧拱脚及时施作直径50mm的锁脚钢管，同时进行环向注浆锚杆施工，让山体围岩与工字钢及锚杆系统形成一个整体。待这一个支护循环施工完毕后再进行下一个循环的机械开挖掘进。

2.3.砂浆锚杆支护

砂浆锚杆采用螺纹钢筋现场制作，长度为4m。锚杆采用锚杆台车或风动凿岩机钻孔，钻孔前根据设计要求定出孔位，钻孔保持直线并与所在部位岩层结构面尽量垂直，并保证注浆的饱满度。

2.4.钢支撑

钢架由型钢弯制而成。钢架在洞外加工厂利用台架按设计加工制作成型，初喷混凝土之后在洞内进行安装，与定位钢筋焊接。钢架间以混凝土喷平，钢架与岩面之间的间隙用喷射混凝土充填密实，并使钢架埋入混凝土中，钢架拱脚必须放在牢固的基础上，架立时垂直隧道中线，架设时中线、高程和垂直度由测量技术人员严格控制，并将锚杆与钢架焊接连为整体，钢架靠近围岩侧的保护层厚度不小于40 mm。

2.5．钢筋网

钢筋网选用HPB240钢筋 ， 钢筋直径6 mm或8 mm，钢筋网由纵横钢筋加工成方格网片，钢筋相交处可点焊成块，也可用铁丝绑扎成一体，网格间距200 mm—250 mm，保护层不小于20 mm，均在加工场统一加工成型后再运至洞内安装。

2.6.湿喷纤维混凝土

外岙一号隧道Ⅳ、Ⅴ级围岩支护设计中，临时支护封闭掌子面采用素喷混凝土，Ⅳ、Ⅴ级围岩段采用改性聚脂纤维（钢纤维）喷射混凝土。

3．二次衬砌

二衬采用自行式全断面液压钢模衬砌台车，衬砌台车长10m。

四、确保隧道施工安全的主要技术措施和其它保证措施

㈠主要技术措施

1.监控量测

监控量测的主要目的在于了解围岩稳定状态和支护、衬砌可靠程度，获取二次衬砌及仰拱施作时机，确保施工安全及结构的长期稳定性。在隧道施工期间实施监测，提供及时、可靠的信息用以评定隧道工程在施工期间的安全性，并对可能发生危及安全的隐患或事故及时、准确地预报，以便及时采取有效措施，避免事故发生的同时指导设计和施工，实现“动态设计、动态施工”的根本目的。

监控量测主要做好这几个方面的工作：一是和产权单位签定安全监控协议，由他们委托浙江逸欣天然气公司负责管线的调查（包括：管道的材质、管壁的防护、焊缝情况）和监控管道位置的变化（包括：管道的下沉和扰动）等。二是，由我们自己做好隧道内、外的监控量测工作，及时掌握隧道拱顶变化、净空变化、地表沉降情况，为安全施工起到指导作用。

具体操作流程为：

1.1. 监控量测断面及测点设计

净空变化、拱顶下沉和地表下沉（浅埋地段、管道顶部及前后5m断面）等必测项目设置在同一断面，其量测断面间距及测点数量根据围岩级别、隧道埋深、开挖方法等按表6进行，洞口及浅埋段量测断面间距取小值。

必测项目量测断面间距和每断面测点数量

表6

开挖方法

每断面测点数量

Ⅴ级

5

三台阶七步法

CRD法

Ⅳ级

10

临时仰拱台阶法

沉降观测按围岩级别确定，本隧道Ⅴ级按5m、Ⅳ级按10m布设一个监测断面。隧道洞口里程、隧线分界里程、明暗分界里程、有仰拱和无仰拱陈其变化历程及隧道衬砌沉降缝两侧均设置一个断面。除变形缝外每断面布置2个沉降观测点，分别布置在隧道中线两侧各4.6m处，变形缝处每个观测断面布置4个沉降观测点，分别布置在隧道中线两侧各4.6m和变形缝前后各0.5m处。

1.2 .主要监测项目测点布置

①水平收敛

测方法采用水准抄平方法，基准点分别设置在洞内和洞外（用于校核），视线长度一般不大于30m，监测误差控制在1.0mm以内（高程误差0.7mm），必要时采用冗余观测方法来提高监测精度。测点布置如图1、2所示。

②拱顶下沉

在确定监测的断面隧道开挖或初喷后24小时内，在隧道拱顶部位埋设1个带挂钩的测桩（测桩埋设深度约15cm，钻孔直径约20cm，用早强锚固剂固定），并进行初始读数。监测仪器采用水准仪和水准尺。

③地表沉降

隧道浅埋地段地表下沉的量测与洞内净空变化和拱顶下沉量测在同一横断面内。监测断面垂直于隧道轴向布置，监测断面横断面方向应在隧道

中线两侧每隔2～5m布设地表下沉测点，每个断面设5点，中心点在隧道拱顶正上方，直到拱脚与水平方向45度夹角的地层滑动线与地表交点，在最外测点以外至少5m设两个不动点作为参照基点，通过精密水准仪量测不同时刻测点的高程即可得到测点在不同时间段内的下沉值，如图三所示。另外，在沿着管道纵向每5米悬吊点的桁架上做好标记，测好桁架完全受力时的初始读数，之后开挖至管道下方前后20m范围每天测两次，根据铁四院的设计参数，地表沉降按最大值2cm来考虑加固管道。

2.地质超前预报

2.1隧道地质超前预报的目的

TSP203探测系统可预报施工隧道掌子面前方以下不良（或特殊）地质问题：1）软弱岩层的分布，2）断层及其破碎带，3）节理裂隙发育带，4）含水情况，5）空洞，6）围岩类别，即可以预测即将开挖隧道相关地质结构及其周围地质状况，同时也可以对力学参数（动态弹性摸量、剪切摸量、泊松比、密度、弹性纵波速度、弹性横波速度等）进行评估，有利于及时预报隧道掌子面前方的地质状况，以便正确指导隧道施工。

3.防止地表下沉的技术措施

隧道开挖后为了防止拱顶下沉而导致地表下沉，一方面我们在天然气管道下方前后10m范围将钢拱架的间距调整到0.5m，另一方面采取在初期支护内圈增设Ⅰ20的工字钢做护拱，护拱的间距等同初期支护的工字钢架的间距，以增加拱圈的刚性，避免拱顶围岩柔性变形产生拱顶下沉导致地表下沉。

由于隧道埋深只有14m，在隧道施工过程中地表可能产生沉降，由此，可能导致天然气管道产生较大的变形，甚至开裂。因此，在隧道中线左右各17.5m（铁四院提供的参数）范围外的不动点

处设置两个混凝土支墩，支墩为门式框架墩，上面架设桁架梁将管道悬吊起来，使地表的下沉不带动管道的下沉，确保施工过程中天然气管道的安全输气。避免由于任何原因对天然气管道输气造成影响。（后附桁架设计图）

㈡安全保证措施

1、天然气管道事故应急预案

发生事故时要迅速切断气源，封锁事故现场和危险区域，迅速撤离、疏散现场人员，设置警示标志，同时设法保护相邻装置、设备，关停一切火源、电源，防止静电火花，将易燃易爆物品搬离危险区域，防止事态扩大和引发次生灾害；设置警戒线和划定安全区域，对事故现场和周边地区进行可燃气体分析、有毒气体分析、大气环境监测和气象预报，必要时向周边居民发出警报；及时制定事故应急救援方案（灭火、堵漏等），并组织实施；现场救援人员要做好人身安全防护，避免烧伤、中毒等伤害；保护国家重要设施和标志，防止对江河、湖泊、交通干线等造成重大影响。

2. 通风技术措施

由于隧道是双口掘进，根据存在天然气管道的特殊情况，进口、出口各设置两台110KW×2的通风机。为了减少风阻，在保证有效净空的情况下，选用大直径(1.5m)的风管。严格控制通风时间，确保置换掌子面附近足够的施工距离。

因DK111+410里程处的天然气管道在隧道顶部14m处，为防止天然气管道因施工发生开裂，导致天然气渗漏进隧道，在隧道内设置气体浓度检测仪，随时随地对隧道内的空气浓度进行检测。空气浓度一旦出现异常，立即停止施工，所有人员撤离现场，关闭电源、火源，在施工现场内停止使用手机，防止发生爆炸事故。

3．隧道工程各分项工程质量保证措施

3.1．隧道开挖保证措施

开挖支护是隧道工程的质量控制的源头，针对不同的情况采取切实有效的措施是保证开挖支护质量。坚持“先治水、短进尺、强支护、早封闭、勤量测，快成环、早衬砌”的原则开挖过程中严格按设计控制开挖断面，每开挖循环均测量放样标出隧道中线位置和开挖轮廓，严格控制超挖。当出现超挖时，采用喷锚等永久支护体系时，多次复喷，直至大面平顺。

根据地质预报了解的前方围岩情况，选择适宜的开挖方案。

开挖过程中钢架或临时支撑，重视锁脚锚杆（管）的施工，以确保钢架基础稳定，确保下一个工序的安全施工，要及早封闭成环，必要时增设临时仰拱，保护基底。

3.2．砂浆锚杆施工措施

砂浆锚杆长度根据围岩状况及设计确定严格按交底长度下料，锚杆打设角度与岩层层理相匹配，锚杆角度尽可能与岩层面垂直多穿岩层，呈梅花形布置。要求锚孔内砂浆饱满，保证锚杆、砂浆、围岩间的粘结力。

3.3．喷射混凝土施工措施

喷射混凝土采用湿喷工艺，按初喷和复喷组织施工。喷射混凝土由混凝土拌合站拌合。初喷在清帮、找顶后立即进行，初喷混凝土厚度4～5cm，及早快速封闭围岩。复喷在拱架、挂网、锚杆施工完成后进行。

3. 4．衬砌混凝土施工措施

二次混凝土衬砌采用衬砌台车进行。混凝土衬砌施工采用输送泵灌注，拌合站集中拌和，严格按混凝土配合比生产，混凝土输送车输送。

挡头模板及台车下缘注意模板拼缝防止漏浆，确保施工缝质量。

采用同条件养护试件强度，控制衬砌混凝土强拆模时间，严禁提前拆模。

隧道衬砌前，必须将隧道底部和墙脚的虚碴、浮碴清除干净，确保仰拱及隧道的拱墙衬砌置于坚实的基础上，避免衬砌不均匀下沉开裂。

添加粉煤灰等改善混凝土性能，尽量降低水灰比，控制水泥用量。

采用泵送混凝土工艺，周密组织混凝土运输，防止混凝土离析，最大限度的缩减混凝土运输时间和浇筑间歇时间，并加强混凝土灌注过程中捣固，确保混凝土捣固质量，保证衬砌混凝土的密实度。

控制混凝土入模、拆模时的环境温度与混凝土温差在规范范围内。

4．监控量测质量保证措施

认真加固拱脚，加强纵向联结等，上台阶初支要清除拱脚积水与淤泥，通过打设超长拱脚锚杆或扩大拱脚减少下台阶开挖后的下沉量。使初期支护与围岩形成完整体系。

尽量单侧落底或双侧交错落底，避免上半断面两侧拱脚同时悬空；控制落底长度，视围岩情况采用1-3m，不大于6m。

找出每道工序的合理施工时间，各工序严格按标定时间进行控制，从而缩短循环作业时间，减少开挖面土体的暴露时间，支护及时封闭成环。及时监控量测围岩，观察拱顶，拱脚的收剑情况，据此调整初期支护参数。

合理进行围岩支护：采用聚丙烯纤维混凝土、锚杆、钢筋网及钢架进行联合支护，并紧跟开挖掌子面，并根据具体情况在隧道底部打设锚杆，或在隧道顶部打入超前注浆小导管支护，并尽可能使初期支护在开挖面周壁迅速闭合；衬砌结构尽早闭合，膨胀岩隧道开挖后，围岩向内挤压变形一般是在四周同时发生，所以施工时要求隧道衬砌及早封闭，要求隧道开挖能尽快形成全断面，以便快速完成隧道断面的二次衬砌施工。

五、天然气管道加固方案

1. 为防止隧道在开挖过程中出现垮塌，天然气管道采取桁架吊顶的措施进行加固。以隧道线路中线线为中点，沿天然气管道左右各17.5米，总长35米的范围设置三角桁架，桁架的设计详见附件。

2.桁架的支撑采用门式墩，在35米的范围两头各设置一个，墩基础采用明挖扩大基础，基础置于硬质基岩上。墩身采用钢筋混凝土，高度约1.5米。门式墩结构尺寸详见附件。

3.桁架架设完毕后，每隔5米设置一个吊点。在吊点的位置开挖出天然气管道，管道埋深约1.2米，开挖至1.0米时候，更换工具，采用木制锹进行开挖，主要目的是为了防止铁质工具破坏管道外面的绝缘漆，产生火花。

4.天然气管道在吊点进行吊装时候，管道外应该先包裹一层橡胶绝缘套管，防止铁质吊装设施直接管道发生摩擦，保护天然气管道。

5.管道吊装完毕后，及时对开挖出的管道进行原土回填，避免管道长期暴露。

6.在施工过程中，对隧道顶天然气管道采用栅栏进行封闭，并指派专职安全员进行巡逻检查，禁止闲杂人及明火等进入管道防护区域。

7、按铁四院的设计方案施工地表沉降值最大不超过2cm，而管道不允许有沉降变形，因此在每个吊点处的管道上面安装一个与之相连接并露出地面的测点，一旦检测到管道有下沉，立即用悬吊点的紧线器紧钢丝绳，确保管道沉降量为零。

8.隧道施工完毕后，对隧道顶35米范围内的天然气管道采取换管措施，并加设2cm的套管，具体换管方案由具有相关资质的浙江省煤电研究设计院设计。

六、钢桁架的设计方案

计算过程 （钢 柱）

截面类型= 16; 布置角度=0; 计算长度：Lx=1.46， Ly=2.00; 长细比：λx= 4.9，λy= 18.9

构件长度=2.00; 计算长度系数: Ux=0.73

Uy=1.00

截面参数: B1=450， B2=450， H=700， Tw=14， T1=20， T2=20

轴压截面分类:X轴:b类， Y轴:b类

验算规范: 普钢规范GB50017-2003

强度计算最大应力对应组合号: 27， M=-166.42， N=303.64， M=-1088.08， N=-297.48

强度计算最大应力 (N/mm*mm)=189.67

强度计算最大应力比 =0.925

平面内稳定计算最大应力 (N/mm*mm) =138.74

平面内稳定计算最大应力比 = 0.677

平面外稳定计算最大应力 (N/mm*mm) =145.39

平面外稳定计算最大应力比 =0.709

腹板容许高厚比计算对应组合号: 18， M=40.76， N= 192.20， M= -149.06， N= -61.17

GB50017腹板容许高厚比 [H0/TW] =64.12

GB50011腹板容许高厚比 [H0/TW] =70.00

翼缘容许宽厚比 [B/T] =13.00

强度计算最大应力 < f= 205.00

平面内稳定计算最大应力 < f= 205.00

平面外稳定计算最大应力 < f= 205.00

腹板高厚比 H0/TW= 47.14 < [H0/TW]= 64.12

翼缘宽厚比 B/T = 10.90 < [B/T]= 13.00

压杆，平面内长细比 λ= 5. < [λ]= 150

压杆，平面外长细比 λ= 19. < [λ]=150

均布荷载下最大挠度计算：

经公式Ymax=ql4/8EI计算得最大挠度19.6mm＜δ=20mm

风荷载作用下柱顶最大水平（X 向）位移:

节点( 30)， 水平位移 dx=0.042(mm) = H / 75441.

风载作用下柱顶最大水平位移: H/75441< 柱顶位移容许值: H/150

经过计算，设计的桁架受力、满荷载下的最大挠度以及风荷载下的水平位移均满足要求。

七、结束语

事实证明这种近距离高压天然气输气管线的隧道开挖及安全防护方案是安全的，用监控量测来预控沉降变形的措施是切实可行的。钢桁架悬吊输气管线起到了安全储备的作用，相当于新奥法施工隧道二次衬砌的作用机理，有效的防止了管道的沉降变形，确保了输气管道在整个施工过程中的安全。

参考文献

⑴《石油天然气保护条例》（国务院2001年313号令）

管道施工安全技术篇（10）

中图分类号：tu991 文献标识码：a

前言

根据贵州省农村饮水安全项目建设规划，“十二五”期末将基本解决全省的农村饮水不安全问题。通过近10a来的建设，全省饮水安全项目建设已近收尾。地形条件较好、地势平坦的山间平地村庄和农村集镇饮水不安全问题已解决，余下的大部分是地处高山区、半高山区和丘陵地貌的村寨，项目建设就近无可靠水源条件支撑，村民居住分散、水源条件差、须长距离输水方可解决。实践证明，山区农村小型饮水安全工程的输、配水管网投资占项目总投资的50%～70%，因此，搞好管网工程的设计优化与施工管理十分必要。

1 山区地形地貌及管道布置特点

以贵州省松桃县为例，山区常见地貌特点为山高坡陡、林密，悬崖、深谷，部分地区岩层破碎、岩石裸露，水土流失严重，易滑坡、易见泥石流。饮水安全工程水源常选用深山密林中的溪流为水源，输水管道平面布置最显著的特点距离长、纵向坡度大（i>2%），常结合地形条件，采用重力输水。输水管道常穿越在起伏不平的山间密林、深谷沟壑中，管线全程属典型的贵州山区喀斯特地貌。

2 管道设计要点

2.1 平面布置原则和要求

山区农村供水工程结合地形条件应优先采用全程重力输水方式。管线布置应与地形坡度相适应，坡度较陡地区（i>6%）输水管线走向一般情况下应沿等高线按水流方向顺坡布置，在个别地形特殊情况下如须反坡布置，应慎重研究。线路应保证供水安全，尽量做到线路最短，土石方量最小，造价经济，施工维护方便，最大程度减少林地破坏、少占或不占农田。尽量满足管道埋地要求，不能出现较大的起伏和急转弯以避免管内产生负压，同时应避免穿越易发生滑坡、泥石流等不良地质地段，减少与公路、河流、民居等障碍物的交叉。

坡度较陡，地形高差超过60m，高程控制满足输水要求时，为降低工程造价，可考虑降低管材压力等级，在适应地形处设置减压池或跌水井。在山区大落差、长距离输水管线中应尽量避免使用减压阀减压，如运行管理维护不当，将严重影响管道安全。如条件所限，必须设置减压阀时，应在同一高程控制点上采取双阀串联布置，确保管道系统安全。

长距离输水管道的隆起点应设置自动排气阀，在连续下坡的低洼处或反坡走向的坡脚起点处应设置口径不小于管径1/3的排空管（阀）。在长距离无隆起点的平直管段，管径在dn100以下时，为保证排除管内空气，宜每隔离1.0km相应设置排气阀。

小型农村饮水安全工程（ⅲ类以下）一般考虑单管布置。为保证安全供水，可在水厂调节构筑物设计时，适当加大其容积，按事故用水量与事故延续时间计算。

输水管道布置应结合当地发展规划，考虑设计现状年、水平年、中远期结合和分步实施的可能性。

2.2 管径计算

管径大小直接影响工程投资，是工程设计概算中投资控制的主要因素之一。因此，合理确定管径，是输水管道设计的主要任务。其计算式如下：

式中：d为计算管径（mm），q为输水管道设计流量（m3/s），一般取值是最高日工作时的平均取水量；v为经济流速（m/s），小型工程可参考本地区同类工程的经济流速取值，贵州山区工程一般取值为0.6～1.4，管径小取小值，相反取大值。为防止管网产生水锤破坏，流速不得高于2.5～3.0m/s，为避免水中杂质沉积，流速不得小于0.5m/s。

2.3 水力计算

输水管道水力计算的目的是确定管道水头损失，绘制水压线，复核管道的过水能力是否满足要求。为满足工程技术经济要求，长距离输水管道工程常根据地形条件、高差，采用几种型号管径串联方式布置。为避免水压计算错误或管径选择不合理，水压线计算应采取从下游向上游计算。重力输水管道理论上应保证管道全程为压力流的状态下且两计算管段之间（两减压池自由水面之间）地形高差等

于其水头损失时才是最合理的。管道水头损失当长度大于其管径的1000倍时，一般按长管计算（不计局部损失和流速水头），否则按短管计算。对工程中常用的塑料管道（pe或upvc）推荐计算公式如下：

式中：h为水头损失（m），k为局部水头损失系数，取值为1.05～1.1，l为管长（m）， q为输水管道设计流量（m3/s），d为计算管道内径（m）。

2.4 管材压力等级及材料选择

供水管道压力包括设计内水压力、工作压力。设计内水压力、工作压力应根据实际计算确定并按照静水压力进行复核。2减压池之间的管道供水管材及其规格应根据设计内径、设计内水压力、铺设方式、外部荷载、地形、地质、施工和材料供应等条件，通过结构计算和技术经济比较确定。对常用pe管材其设计内水压力为最大工作压力的1.5倍，对选用钢管以及其他材料的管材时应根据规范合理确定其设计压力。

山区地形复杂、交通不便、施工难度较大，输水管材质选择一般原则是符合卫生、安全、安装使用方便、检修容易的要求。室外给水管材包括pe、upvc、钢管、铸铁管等材料。山区农村供水工程管材一般条件下，当设计压力小于1.0mpa时推荐选择优质pe管。个别无法进行地埋的特殊地段以及压力在1.0mpa以上时可选用钢管或铸铁管。pe管材相对于其他材料，其主要优点是重量轻、易于运输和安装，耐化学腐蚀性优良，管壁光滑不结垢，对介质的流动阻力小，卫生无毒，对输送的水质不会造成污染，施工方便，使用寿命长，维修方便。pe管材柔韧性突出（脆化温度可达-800），适应山区地形变化能力强，抗紫外线稳定性好，是目前给水市场上的主打产品。 　2.5 管道附属设施及构筑物

2.5.1 控制阀门

管道进出水口（含减压池）一般情况下应设置阀门，阀门口径和水管直径相同。当管径大于500mm时，为降低造价，可考虑缩小阀门口径，但不得小于80%。

2.5.2 排气阀

在长距离输水管的最高处或管桥上应设置排气阀。管径dn<300mm时设置单口排气阀，口径为输水管径的1/2～1/5；dn>400mm以上时设置双口排气阀，口径为输水管径的1/8～1/10。

2.5.3 排空阀门

管线的最低点或反坡段的起点应设置排空阀。排空阀和排水管的直径由放空时间确定，放空时间按一定工作水头下孔口出流公式计算。

2.5.4 管道基础

管道一般应铺设在未经扰动的原状土层上，管道周围200mm范围内用细土回填，回填的压实系数应不小于90%；当在岩基上铺设管道时应铺设砂垫层；在承载力达不到设计要求的软基础上埋设管道时应进行基础处理。

2.5.5 防滑墩

山区输水管道纵向坡度较大，当坡度在1：6以上时，应对管道稳定性进行验算。不符合稳定要求的，为防止管道下滑，应设置防滑墩。防滑墩基础必须浇筑在原状土内并将管道用钢箍锚固在防滑墩上。采用钢制管箍固定时应作防腐处理，与管道接触面应加保护垫片。

2.5.6 其他防护措施

当管道穿越河流、沟谷、陡坡等易受洪水或雨水冲刷的地段时应采取修建砼排水沟、渠，保护堤或外加套管等防护措施。管道埋深一般地段其管顶覆土不小于70cm，pe管不得明铺，特殊地段确须明铺钢管时，必须采取防冻措施。

3 施工要点

3.1 管材采购、运输及堆放

pe管材应采购符合国家塑料管材卫生与安全技术质量标准的管材，管材型号、规格、压力等级应符合设计要求。运输、装卸和存放过程中应严禁抛扔和激烈碰撞，运输和施工过程中应避免管材被尖硬物括伤，管材存放应避免阳光曝晒，防止管材变形、老化。

3.2 管道中心线槽放线测量

管槽中心线应采用经纬仪或全站仪根据设计文件所提供的坐标值进行放线测量。测量的内容、方法、要求及充许偏差应符合设计要求。管槽控制点高程、开挖断面尺寸、转弯半径应严格控制在设计允许测量误差和设计要求内。

3.3 管槽开挖

开挖管槽应保证土质边坡稳定，根据现场施工要求确定是否须要进行边坡支撑。雨季施工应根据当地气象资料，尽量做到挖沟、安装、回填同步进行，以防沟槽塌方及管材浮起，沟槽如有积水应及时排除。在地下水位较深地段施工时，应根据水文地质及沟槽深度条件采取相应的降低地下水位或排水措施。沟底开挖宽度一般为管外径超宽0.5m，沟深超1.0m时，每加深1.0m，其底宽相应增加0.1～0.2m。开挖沟槽时，沟底应保

留设计标高0.2～0.3m的原状土，禁止扰动。

3.4 管槽回填

管道安装铺设完毕后应及时进行回填。直接接触管材的部位回填土不得含有砾石、冻土及其它尖硬物体。管道穿越不良地质地段或沟槽边坡出现塌方，过大的突发荷载造成管材变形时，应及时清除过量荷载待管材恢复正常后再回填，以防止管道永久变形影响正常运行及维修。在回填中不得出现管道移位、转动等现象。回填应先填管道两侧再填管顶，每次回填层厚一般为0.2cm，并依次人工捣实。回填土密实度应不小于90%。

3.5 管道连接与安装

管道连接与安装应按下管、稳管、接口、质量检查与验收次序分步进行。对较大管径可采用立管下绳放管的方式。pe管材一般采用热熔对接。管材与金属阀件连接时应使用法兰连接。热熔对接质量应符合以下要求：连接完成后应进行翻边对称性检验。接头应具有沿管材整个圆周平滑对称的翻边，翻边最低处的深度不应低于管材表面。接头应对正不得有错位。焊缝2侧紧邻翻边的外圆周的任何一处错边量不应超过管材壁厚的10%。翻边应实心圆滑，根部较宽，翻边下侧不得有杂质、小孔、扭曲和破坏。每隔50m进行1800背弯试验，不应有开裂、裂缝、接缝处不得露出熔合线。pe管道安装过程中，允许弯曲半径不应小于25dn，当弯曲管段上承口管件时，管道允许弯曲半径不应小于125dn，严禁采用机械或加热的方式弯曲管道。

3.6 水压试验

输水管道安装完成后应进行水压试验。长距离管道可分段进行水压试验，分段长度不大于1000m。试验管道灌满水后应在不大于工作压力下进行浸泡。pe管浸泡时间不少于24h。当水压上升到试验压力时，保持恒压时间10min，检查接口、管身有无破损及渗漏。在规定的试验压力下，管道渗漏量不大于规定值时即视为合格。pe管严密性试验允许渗水量可参见表1。

4 结束语

山区农村饮水安全工程重力输水管道设计应结合项目所在地的实际地形、地质条件，选择合适的管道平面布置方式，充分利用自然高程落差所形成的水头，采用合理的管道经济流速计算管径，正确绘制水压线。输水管道材质的选择应符合卫生、安全可靠的要求，管道安装规范、施工中应强化质量控制，保证项目顺利实施和建成后运行管理方便，项目建成后实现经济、安全和可持续发展。

参考文献

管道施工安全技术篇（11）

【中图分类号】 TU723【文献标识码】 A 【文章编号】 1727-5123（2013）02-016-02

随着经济的不断发展，我国交通运输业也取得了很大的进步。目前我国许多的道路已经无法满足相关要求，只有有效的提高道路工程的质量，才能使得道路更好的适应市场经济的发展，从而为我国国民经济的发展做出贡献。目前许多道路工程施工技术管理中存在着一些问题，这些问题对道路工程的质量造成了很大的影响，我们只有采取科学合理的措施对这些问题进行解决，才能使得道路工程项目更好的进步发展。

1道路工程施工中技术管理的重要意义

道路工程的质量和道路工程管理的质量有着密不可分的联系。在道路工程施工的过程中，由于其施工过程相对比较复杂，在施工过程中会遇到很多技术方面的问题，因此为了使得施工顺利进行，我们必须做好施工中的技术管理工作。在道路工程施工过程中，我们要根据具体的施工情况采取科学合理的施工技术。道路工程施工技术管理工作就是对道路工程施工中的对技术相关的工作进行规划、管理和总结等。技术管理工作必须按照相关的规则和制度进行，这样才能使得整个项目的施工顺利的进行，从而提高整个道路工程项目的施工质量和施工效率。目前，随着科学技术的不断进步发展，越来越多的新技术被利用到道路工程施工中，我们必须做好技术管理工作，才能使得这些技术充分的发挥作用，从而使得道路工程项目的质量提高，也使得道路工程项目在激烈的竞争市场中能够站稳脚跟。

2道路工程施工中技术管理的主要内容

道路施工中技术管理对整个工程项目起着非常重要的意义，我们必须要保证其科学合理的进行。目前道路工程施工中的技术管理工作主要包括以下几个方面的内容：

2.1建立科学合理的组织机构和责任制。要使得道路工程施工中技术管理工作能够顺利的进行，我们首先要监理科学合理的组织机构和责任制，这些是道路工程施工中技术管理工作进行的基本。相关的部门要根据道路工程项目的实际情况，进行相关组织机构的建立，从而使得相关技术人员能够很好的完成相关的任务，从而有相应的责任，从而使得整个道路工程项目中的管理工作能够顺利的进行下去。

2.2合理的执行相关的技术规范和标准。在道路工程施工中技术管理工作中，相关的技术标准和规范是管理中的重要内容。它是整个技术管理工作进行主要标准和依据。技术管理的标准是根据目前技术水平的实际情况进行制定的，因此，它会随着技术的不断变化发展而做出调整。因此，我们必须根据技术的发展变化，调整相应的技术管理标准，这样才能使得道路工程项目中的技术管理工作顺利的进行下去。在进行技术管理时，要全面贯彻相关的技术规范和标准。必须要做到以下几个方面的要求：首先，要组织全体的施工人员对相关的技术标准进行学习，从而在施工的过程中严格按照技术标准进行相应的工作；其次，对于施工过程中出现的不符合技术标准的行为，任何人都有权利制止这一行为，从而使得施工能顺利的进行；最后，可以根据具体的施工任务对技术标准进行分解，从而使得相关的要求能够落实到个人，从而使得施工符合相关要求。贯彻技术标准是技术管理中的重中之重，只有做好这方面工作，才能保证施工中技术管理的质量，从而使得整个道路工程的质量提高。

2.3使得工程施工管理人员的技术素质提高。施工人员是整个施工过程的执行者，因此施工管理人员的技术素质关系到整个工程的施工质量。因此，相关部门必须要适当的采取科学合理的措施使得整个工程的施工管理人员技术素质提高，及时掌握先进的科学技术。相关部门要根据实际情况科学合理的组织相应的技能培训活动，也可以组织相应的学习活动，这样使得施工管理人员的技术素质提高，从而使得整个道路工程项目的质量提高，从而使得道路工程项目在激烈的竞争市场上更有竞争力。

3道路工程项目施工中技术管理的措施

只有采取科学有效的措施才能使得道理工程项目技术管理顺利的进行。因此，我们必须要根据工程项目的实际情况采取合理的措施。

3.1道路工程安全管理措施。

3.1.1建立健全道路工程施工过程中的安全管理体系。对于建立健全道路施工过程中的安全体系来讲，主要包括建筑公司方面的安全管理和道路工程项目部得安全管理两个方面。就建筑公司方面的安全管理来讲：①要建立安全生产公共监督渠道，建筑公司应该选拔合适的安全人员成立安全生产领导小组，应该以公司经理等负责人为组长或者是副组长，定期的召开安全生产管理会议，分析安全生产原因，从而实现动态的控制安全事故的发生；②要落实安全责任检查制度，由于建筑工地是一个动态的环境，所以对施工工地的管理不能是死板的，应该要求承包人加强对施工工地的包括一般性安全检查、专业性安全检查和节假日前后的安全检查等，以防范安全事故的发生。就项目部的安全管理来讲，必须狠抓安全生产，严格按照公司的安全生产管理规范文件等执行安全检查措施，保证安全进行施工，防止由于疏忽和而造成不必要的损失。

3.1.2建立企业安全文化，加强企业安全教育。对于建筑企业来讲，无论是制度或者管理，都离不开文化和教育，每一项安全措施的制定以及贯彻执行，都必须以企业安全文化教育为基础。下面就简要分析一下企业安全文化和教育的必要性。

首先，结合企业安全文化背景，健全生产管理制度。在道路施工过程中，建筑企业必须结合自身的安全文化背景，制定一套具体的适合项目建设情况的安全管理制度，制定合理的安全管理体系规范、安全技术规范、岗位安全责任规范以及安全操作规范等一系列的安全制度。

其次，加强建筑施工的安全教育。在道路工程施工过程中，建筑单位必须要加强建筑职工以及其他相关施工人员的安全知识培训工作，安全技能培训教育以及加强管理人员的思想法制教育。由于在施工过程中，大部分施工人员的文化程度较低，思想水平有限，所以必须采取日常的施工规范等安全常识教育，提高施工人员的安全意识，增强安全生产的责任感，并且使施工人员在建筑施工中自觉的执行安全管理制度。加强施工人员的安全技能培训教育，可以提高施工人员在安全事故发生时，掌握自救或者逃生的技能，这一点也是不容忽视的，因为大部分人都没有经过专业的安全技能训练，在安全事故发生后，造成不知所措的后果，贻误逃生的或者自救的最佳时机，造成了不必要的损失。加强建筑企业管理人员的思想法制教育，可以使建筑单位的员工提高安全法律制度的学习，提高他们的法制水平，在思想上和法制上都要对安全管理措施有一定高度的认识，确切的理解公司的安全管理制规范，在道路工程施工过程中，能够贯彻执行公司的安全管理措施，促使施工人员严格按照公司的安全施工规范进行施工，正确的履行安全管理人员的责任。