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【摘 要】 介绍了临吉高速公路跨越某天然气管道的方案制定、实施的全过程，由于对管道的保护要求较高，故跨越方案有一定的特殊性，值得总结。
【关键词】 跨越，天然气管道，技术处理
1. 项目概况
临吉高速公路工程位于山西省西南部临汾市内，路线起点于临汾枢纽互通顺接长临高速并衔接大运高速公路，终点在临汾市吉县壶口跨越黄河进入陕西省境内。该项目是国家高速公路网“7918”规划方案第六横的重要组成部分，同时也是山西省规划的“人字骨架，九横九环”高速公路网主骨架中第八横（黎城下湾至吉县壶口）的重要组成部分。它是山西省西南部地区西通陕、甘、宁，东达京、津、冀的重要战略通道，对加快山西经济和旅游业的发展具有重要意义。
2. 天然气管道保护方案的选取
南辛店互通立交位于襄汾县内南辛店附近，主要作用是方便襄汾县境内南辛店附近的车辆上下临吉高速。互通区地形平坦开阔，无重要地物控制。该互通设置为B型单喇叭互通，匝道布设采用上跨主线，与被交二级路平交的形式。
在互通区K173+419、AK1+138.6附近有一条天然气管道，直径约30cm，方向分别为前进方向右偏角126.6°、96°，原先为暗埋，位于地下约2～3m。（如图1）
关于管道保护方案，最初设计组提出，使用一根Φ60cm的钢管外穿天然气管道，埋置于高速公路填方路基之下，从而保护管道。经与山西天然气股份有限公司联系沟通，对方提出两点：1）天然气输出地为侯马市，主要为居民生活之用，必须保证24小时畅通，不允许中断；2）外穿钢套管的方案不可行，所制定方案应保证日后管道可以实施例行检查和维修，即要方便工人进入。为此，设计组重新指定了方案：在与高速公路相交处路基下方，均做钢筋混凝土盖板涵，吊装盖板之前，将涵洞内虚填土方，并将洞口砌筑封死，以后维修打开洞门即可。
3. 互通区的地质特点及涵底处理措施
本互通区内分布的第四系上更新统马兰组（Q3m）黄土，主要由粉土、低液限黏土和粉质黏土组成，土质较为疏松，大孔和虫孔发育，具有垂直节理，具湿陷性，根据探孔取样进行湿陷性试验，结论为属于Ⅱ级非自重湿陷性黄土，湿陷量347.02mm。
在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土，属于特殊土。在湿陷性黄土地基上进行工程建设时，必须考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程可能造成的危害，选择适宜的地基处理方法，避免或消除地基的湿陷或因少量湿陷所造成的危害。
不同于其它涵洞，这两处天然气保护涵洞由于天然气管道的存在和特殊保护要求，而不能使用常规的灰土挤密桩、强夯等工艺来消除湿陷性，必须进行特殊设计。
K173+419、AK1+138.6填土高度分别为4.3m、8.7m，基底承载力要求分别为不小于250KPa、不小于350KPa。为消除黄土的湿陷性，提高地基的承载力，施工图在涵底设计50cm三七灰土，灰土下再换填2m厚砂砾垫层。
4. 天然气管道保护涵的尺寸拟定
为方便日后维修，管道保护涵高度设计为2m，将管道放置于涵底铺设的50cm厚细砂内。
K173+419涵长72.02m，经挖探，该处管道为折线布设，准确位置尚不明确，因涵洞较长，考虑管道的折线变化，保护涵跨径拟定为4m，由于涵顶填土约4.3m，涵洞基础高、涵身宽度、盖板厚度分别拟定为1m、0.9m、40～44cm，见图2。
AK1+138.6涵长42.51m，经挖探，该处管道基本为直线，保护涵跨径拟定为2m，由于涵顶填土约8.7m，涵洞基础高、涵身宽度、盖板厚度分别拟定为1.2m、1m、32～34cm。
5. 天然气管道保护涵施工工艺及注意事项
5.1 开挖基坑
要求分段开挖，一次开挖长度约8m（两个涵身段），且挖开管道之后需将管道临时支起。见图3。
5.2 基底处理
涵底必须人工夯实，施工完成后，换填200cm厚砂砾垫层，每层松铺厚度25cm，要求均匀、密实，压实度≥96%。换填砂砾施工完毕后，进行三七灰土垫层施工，每层按照松铺厚度15cm摊铺，压实度≥96%。
5.3 基础施工
按照设计尺寸加工并绑扎基础钢筋，绑扎时要与涵身预埋钢筋连接牢固，模板安装需对其平面位置、顶部高程、节点联系及纵横向稳定性进行检查，确认无误后浇筑混凝土。
混凝土浇筑注意事项：浇筑施工前将模板内的杂物、积水等清理干净，检查混凝土的坍落度及施工和易性，符合要求方可进行浇筑施工。采用溜槽将混凝土浇筑入模，每层按照30cm水平分层进行浇筑。上层混凝凝土在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成。浇筑完一层后，及时用插入式振动器振捣。每层使用两根振捣棒，连续振捣密实，振捣棒在每一处的持续时间以拌和物表面混凝土停止下沉，不再冒出气泡和表面呈现平坦、泛浆为限。不宜过振，也不宜少于30s。振动棒的移动间距不大于50cm，与侧模保持50-100mm的距离，并插入下层混凝土50-100mm。振捣结束时对低洼处予以人工找补，使基础混凝土表面平整。
混凝土浇筑要连续进行。
混凝土浇筑完毕，用木抹子抹平表面，待混凝土收浆后洒水进行养护。
5.4 涵身施工
涵身按照沉降缝划分分段浇筑。涵身模板采用定制加工的组合定形钢模板进行模板拼装施工，模板内部尺寸控制准确，模板之间采用螺栓进行连接，相对的两侧模板之间用双钢管配合燕尾卡进行固定，模板周边用钢管支撑稳固。混凝土浇筑施工过程中，随时对模板稳定性进行观测，发现有超出允许变形偏差的可能时，要及时进行纠正。
5.5 盖板预制及安装
盖板预制包括钢筋加工及安装、模板安装、混凝土浇筑及养生三道工序。
预制盖板在混凝土达到设计强度的85%后，移运到堆放场地，涵台施工完毕达到一定强度后，进行盖板安装施工。
安装前检查支撑面是否表面平整无杂物，首先在涵台顶部铺设厚度不小于1cm的油毛毡垫层；然后依照从右向左的顺序用25T吊车依次将盖板吊装就位，安装过程中安排技术人员逐板检查板与支撑面是否密合，板与板间的缝隙是否与沉降缝吻合，若发现不符合要求，要重新安装就位。盖板与涵台的接头必须用小石子顶紧填塞M10水泥砂浆。
安装完毕后，采用M20水泥砂浆填充台背与盖板间的间隙。当其强度达到设计强度的70%时，进行台背填土施工。盖板顶、台顶防水层采用涂热沥青两度，每度1～1.5mm，两度间铺油毡纸一层。
5.6 涵洞进出口采用砖砌封口。
6.结语
天然气管道保护涵的实施过程顺利，跨越管道的方案可行、结构合理、组织有序，达到了天然气管道管理单位的要求，高速公路得以顺利、安全地跨越施工，是一个较为成功的范例，对今后处理同类问题具有一定的借鉴意义。
【关键词】 跨越，天然气管道，技术处理
1. 项目概况
临吉高速公路工程位于山西省西南部临汾市内，路线起点于临汾枢纽互通顺接长临高速并衔接大运高速公路，终点在临汾市吉县壶口跨越黄河进入陕西省境内。该项目是国家高速公路网“7918”规划方案第六横的重要组成部分，同时也是山西省规划的“人字骨架，九横九环”高速公路网主骨架中第八横（黎城下湾至吉县壶口）的重要组成部分。它是山西省西南部地区西通陕、甘、宁，东达京、津、冀的重要战略通道，对加快山西经济和旅游业的发展具有重要意义。
2. 天然气管道保护方案的选取
南辛店互通立交位于襄汾县内南辛店附近，主要作用是方便襄汾县境内南辛店附近的车辆上下临吉高速。互通区地形平坦开阔，无重要地物控制。该互通设置为B型单喇叭互通，匝道布设采用上跨主线，与被交二级路平交的形式。
在互通区K173+419、AK1+138.6附近有一条天然气管道，直径约30cm，方向分别为前进方向右偏角126.6°、96°，原先为暗埋，位于地下约2～3m。（如图1）
关于管道保护方案，最初设计组提出，使用一根Φ60cm的钢管外穿天然气管道，埋置于高速公路填方路基之下，从而保护管道。经与山西天然气股份有限公司联系沟通，对方提出两点：1）天然气输出地为侯马市，主要为居民生活之用，必须保证24小时畅通，不允许中断；2）外穿钢套管的方案不可行，所制定方案应保证日后管道可以实施例行检查和维修，即要方便工人进入。为此，设计组重新指定了方案：在与高速公路相交处路基下方，均做钢筋混凝土盖板涵，吊装盖板之前，将涵洞内虚填土方，并将洞口砌筑封死，以后维修打开洞门即可。
3. 互通区的地质特点及涵底处理措施
本互通区内分布的第四系上更新统马兰组（Q3m）黄土，主要由粉土、低液限黏土和粉质黏土组成，土质较为疏松，大孔和虫孔发育，具有垂直节理，具湿陷性，根据探孔取样进行湿陷性试验，结论为属于Ⅱ级非自重湿陷性黄土，湿陷量347.02mm。
在上覆土层自重应力作用下，或者在自重应力和附加应力共同作用下，因浸水后土的结构破坏而发生显著附加变形的土称为湿陷性土，属于特殊土。在湿陷性黄土地基上进行工程建设时，必须考虑因地基湿陷引起附加沉降对工程可能造成的危害，选择适宜的地基处理方法，避免或消除地基的湿陷或因少量湿陷所造成的危害。
不同于其它涵洞，这两处天然气保护涵洞由于天然气管道的存在和特殊保护要求，而不能使用常规的灰土挤密桩、强夯等工艺来消除湿陷性，必须进行特殊设计。
K173+419、AK1+138.6填土高度分别为4.3m、8.7m，基底承载力要求分别为不小于250KPa、不小于350KPa。为消除黄土的湿陷性，提高地基的承载力，施工图在涵底设计50cm三七灰土，灰土下再换填2m厚砂砾垫层。
4. 天然气管道保护涵的尺寸拟定
为方便日后维修，管道保护涵高度设计为2m，将管道放置于涵底铺设的50cm厚细砂内。
K173+419涵长72.02m，经挖探，该处管道为折线布设，准确位置尚不明确，因涵洞较长，考虑管道的折线变化，保护涵跨径拟定为4m，由于涵顶填土约4.3m，涵洞基础高、涵身宽度、盖板厚度分别拟定为1m、0.9m、40～44cm，见图2。
AK1+138.6涵长42.51m，经挖探，该处管道基本为直线，保护涵跨径拟定为2m，由于涵顶填土约8.7m，涵洞基础高、涵身宽度、盖板厚度分别拟定为1.2m、1m、32～34cm。
5. 天然气管道保护涵施工工艺及注意事项
5.1 开挖基坑
要求分段开挖，一次开挖长度约8m（两个涵身段），且挖开管道之后需将管道临时支起。见图3。
5.2 基底处理
涵底必须人工夯实，施工完成后，换填200cm厚砂砾垫层，每层松铺厚度25cm，要求均匀、密实，压实度≥96%。换填砂砾施工完毕后，进行三七灰土垫层施工，每层按照松铺厚度15cm摊铺，压实度≥96%。
5.3 基础施工
按照设计尺寸加工并绑扎基础钢筋，绑扎时要与涵身预埋钢筋连接牢固，模板安装需对其平面位置、顶部高程、节点联系及纵横向稳定性进行检查，确认无误后浇筑混凝土。
混凝土浇筑注意事项：浇筑施工前将模板内的杂物、积水等清理干净，检查混凝土的坍落度及施工和易性，符合要求方可进行浇筑施工。采用溜槽将混凝土浇筑入模，每层按照30cm水平分层进行浇筑。上层混凝凝土在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完成。浇筑完一层后，及时用插入式振动器振捣。每层使用两根振捣棒，连续振捣密实，振捣棒在每一处的持续时间以拌和物表面混凝土停止下沉，不再冒出气泡和表面呈现平坦、泛浆为限。不宜过振，也不宜少于30s。振动棒的移动间距不大于50cm，与侧模保持50-100mm的距离，并插入下层混凝土50-100mm。振捣结束时对低洼处予以人工找补，使基础混凝土表面平整。
混凝土浇筑要连续进行。
混凝土浇筑完毕，用木抹子抹平表面，待混凝土收浆后洒水进行养护。
5.4 涵身施工
涵身按照沉降缝划分分段浇筑。涵身模板采用定制加工的组合定形钢模板进行模板拼装施工，模板内部尺寸控制准确，模板之间采用螺栓进行连接，相对的两侧模板之间用双钢管配合燕尾卡进行固定，模板周边用钢管支撑稳固。混凝土浇筑施工过程中，随时对模板稳定性进行观测，发现有超出允许变形偏差的可能时，要及时进行纠正。
5.5 盖板预制及安装
盖板预制包括钢筋加工及安装、模板安装、混凝土浇筑及养生三道工序。
预制盖板在混凝土达到设计强度的85%后，移运到堆放场地，涵台施工完毕达到一定强度后，进行盖板安装施工。
安装前检查支撑面是否表面平整无杂物，首先在涵台顶部铺设厚度不小于1cm的油毛毡垫层；然后依照从右向左的顺序用25T吊车依次将盖板吊装就位，安装过程中安排技术人员逐板检查板与支撑面是否密合，板与板间的缝隙是否与沉降缝吻合，若发现不符合要求，要重新安装就位。盖板与涵台的接头必须用小石子顶紧填塞M10水泥砂浆。
安装完毕后，采用M20水泥砂浆填充台背与盖板间的间隙。当其强度达到设计强度的70%时，进行台背填土施工。盖板顶、台顶防水层采用涂热沥青两度，每度1～1.5mm，两度间铺油毡纸一层。
5.6 涵洞进出口采用砖砌封口。
6.结语
天然气管道保护涵的实施过程顺利，跨越管道的方案可行、结构合理、组织有序，达到了天然气管道管理单位的要求，高速公路得以顺利、安全地跨越施工，是一个较为成功的范例，对今后处理同类问题具有一定的借鉴意义。