摘要 为了解决城市交通问题、合理利用地下空间资源和美化城市环境，城市立交越来越多的采用地下通道形式，地下通道施工中经常遇到地下管线横穿的问题。为了确保地下管线的安全运行，就必须对地下管线采取安全合理的保护措施。本文对横跨全力三路地下通道的高压天然气管道的设计方案和施工要求进行了描述，可供工程设计人员借鉴参考。
关键词 地下通道 天然气管道 平面钢桁架 人工挖孔桩
一、引言
武汉经济技术开发区全力组团位于武汉经济技术开发区西南部，现状318国道横穿全力组团，将全力组团分为南北两部分，全力三路作为全力组团主要南北向道路，连通南北两部分。为保证318国道行车和全力组团内部交通互不干扰，在全力三路和318国道交叉道口修建立交十分必要。
318国道南侧有一根DN600的高压天然气管道穿过全力三路道口，该管道是由军山站接入,为汉阳地区和汉口地区供应天然气的唯一干管。管道设计压力为2.5MPa，实际运行压力为1.6MPa，采用3PE防腐。通道处天然气管道已经敷设完成并投入运行。为确保该处天然气管道的安全运行，施工期间必须进行管道保护。
二、工程地质条件和水文条件
全力三路地下通道场地地层构成较为复杂。场地揭露深度范围内土层自上而下分为四类，第一类为填土层；第二类为全新统淤泥质亚粘土层；第三类为中更新统亚粘土层；第四类为中更新统含砾粘性土层。
场区内地表水系发育，主要分布为农田、湖塘等。勘探深度范围内，场区杂填土中分布有上层滞水，其补给来源为大气降水。所揭露土层中，除杂填土层为透水层外，淤泥质亚粘土层、亚粘土、含砾粘性土层均为透水性弱或极弱的相对隔水层。
三、通道设计
通道采用现浇钢筋砼四孔闭合框架结构，中间两孔为机动车道，单孔净宽10.0m，两边孔为非机动车道，单孔净宽3.5m,顶板厚0.8m，侧墙厚0.6m，中隔墙厚0.5m，底板厚0.9m，结构净高6m；通道部分长70m，分三段施工。
四、天然气管道保护设计
高压天然气管道采用三孔简支梁桥保护方案。中间一孔桥墩位于通道两侧，桥跨为33.4m。桥墩采用Φ1300人工挖孔桩，桥墩上设置900mm高钢筋砼承台梁。两侧桥跨13.28m，采用钢筋砼桥墩，桥墩位于基坑外侧（详图见附图1）。承台及桥墩上预埋刚性支承脚，将在基坑外焊接完成的钢桁架与刚性支承脚连接，再安装上 、下钢横梁（详图见附图2、3）。最后用可调支撑管托将管道与钢桁架固定，并设置水平支撑和U形吊杆固定管道，确保天然气管道和钢桁架不发生侧向移动。为了不破坏管道3PE防腐层，在所有和天然气管道接触的构件和天然气管道之间铺设柔性材料保护层。详图见附图4。
钢桁架计算采用同济大学3d3s（V8.0）钢结构计算软件，由于钢桁架所处位置为较平坦地段，地下通道大开挖未填埋期间，形成山谷地形，风荷载作用不确定因素很多，对于侧向刚度要求高，在中间一孔桥段设计中侧向刚度采取加强措施，并附加垂直侧向支撑。
钢桁架理论计算中，应以钢管或I字钢作为计算杆件，节点以节点板与杆件焊接连接或杆件与杆件焊接连接，其连接刚度可靠。但本工程由于施工现场10m以内不得使用火（明火、暗火），不得与高压天然气管道发生撞击，另外施工中高压天然气管道悬空段距离不得大于4m，在拆除高压天然气管道混凝土保护层施工中钢桁架上下腹杆件及上下水平斜支撑只能采用拼装并分段施工，在施工中逐步受力。
为了避免阳光直晒管道，损坏管道及管道防腐层，在钢桁架外设置防晒网。
通道施工完成后，天然气管道两侧各2m范围内采用中粗砂回填，挡砂墙采用240厚砖墙。
五、天然气管道保护施工要求及注意事项
1.施工单位应提前将地下通道工程的正式施工方案报政府相关管理部门审批和备案。
2.施工单位应在进场前30天，将天然气管道保护的正式施工方案报天然气公司进行审批，批准后方可进行施工，由天然气公司联络人指派专人到现场对天然气管道保护进行监护。
3.在天然气管道附近需要动火时，施工单位应提前3天通知天然气公司，由天然气公司联络人安排专人到现场进行燃气检漏，检测合格后方可动火。
4.钢桁架的作用主要为支承天然气管道和保护天然气管道，不得作为通道施工中的脚手架、支护杆件、悬吊杆件等使用。
5.施工完成后，应及时采用中粗砂密实回填，压实系数不得小于095。
6.施工期间，应加强施工监控监测，达到信息化的施工目的。主要监测项目为：（1）管道保护钢桁架的水平位移、挠度及沉降观测；（2）基坑桩顶部水平位移及沉降观测；（3）邻近建(构)筑物、周边土体表面及地下设施的沉降观测。并制定相关的应变措施。施工前由监测单位根据基坑监测有关规范设定预警值，施工期间超过预警值应及时通知业主、监理单位、施工单位，并由业主立即组织以上各单位及设计人员进行会审，找出原因并采取相关措施。
六、其它问题
通道处天然气管道现已采用了钢筋砼管沟保护，施工天然气管道保护钢桁架时需先将钢筋砼管沟拆除，拆除时不得损伤天然气管道及3PE防腐层，且动火要求高，所以施工难度大。施工单位应根据现场实际情况，切实做好施工组织设计，报天然气管理部门审批，批准后方可施工。
七、施工简介
本项目施工单位认真做好施工前的各项方案，历经四次会审，三次验收，两次现场试验，最后确定“焊接必需精心，护壁拆除细心，现场
2006年2月9日正式开始护壁拆除，同时进行支架的拼装，由于雨天、夜晚等不能施工的原因，于2006年4月29日拼装完毕并完全腾空，支架完全受力，开始进入下部地下通道的开挖和施工，地下通道于2006年6月28日施工完毕，养护期于2006年7月28日结束，开始煤气管道周围回填2m左右的砂，并达到管道及煤气所有重量全部由砂及地下通道全部承担。
按照理论上可以完全拆除全部支架，分解后还可以用作其他，甲方认为拆除支架涉及安全资金等相关问题，不拆除可以减少投资，并预留以后其他管道通过时避免重复施工，决定不拆除，但就本设计而言，已完成建设单位所委托的任务。
主要参考文献
1.《公路隧道设计规范》JTG D70-2004
2.《建筑钢结构焊接技术规程》(JGJ81-
3.《建筑抗震设计规范》GB
4.《钢结构设计规范》(GB
