油氣管道穿越工程的隧道襯砌質量檢測技術

2015-07-16 18:09:26付清梅紀夫健山東省滕州市燃氣總公司山東滕州277599

山東工業(yè)技術 2015年14期

付清梅,紀夫健（山東省滕州市燃氣總公司,山東　滕州　277599）

油氣管道穿越工程的隧道襯砌質量檢測技術

付清梅,紀夫健
（山東省滕州市燃氣總公司,山東滕州277599）

摘要：為了能夠掌握油氣管道的穿越工程項目隧道襯砌的技術狀態(tài)，保證其穩(wěn)定、安全運行。通過對油氣管道的穿越工程項目隧道襯砌質量相關檢測技術進行分析，主要應用地質雷達和回彈儀以及測風儀等設備對隧道襯砌質量進行檢測，從而確保油氣管道的安全、穩(wěn)定運行。

關鍵詞：油氣管道；穿越工程；隧道襯砌

近些年來，社會經濟的不斷發(fā)展，對于能源的需求呈直線上升趨勢，創(chuàng)建西氣東送與中緬油氣管道等相關油氣管道的輸送工程。因為國內西部區(qū)域地質十分復雜，且地形高差偏大與深切峽谷眾多，油氣管道的輸送工程已經建設許多穿越工程，一系列工程項目在運行多年以后，一些穿越工程項目隧道的襯砌結構發(fā)生了損傷，直接影響著油氣管道的輸送安全與穩(wěn)定狀況。而為了能夠保證油氣管道的輸送安全性與可靠性，必須對隧道襯砌質量進行嚴格檢查。

1　襯砌厚度檢測

1.1檢測方式與測線布置

襯砌厚度與背后密實度主要利用SIR-3000型號的雷達實施檢測。檢測要布置4條測線，位主要分布在供部與左右邊墻以及與仰拱。雷達檢測主要利用連續(xù)測量模式，在隧道的洞身每間隔5.0m利用紅漆進行標記，而雷達就會記錄每5.0m打一下標記，而100m標成雙線標記。為了能夠確保雷達記錄的5.0m標記可以代表洞身距離的精確性，在進行檢測時主要由專人負責進行打標記。在施工現(xiàn)場運用工程檢測車，并且保持不超過5km/h的速度完成檢測。

1.2圖像解析

地質雷達資料主要反應出地下介質相關電性分布，把其轉化成為地質體分布，一定要將地質和施工以及地質雷達等方面相關資料進行有效融合，從而獲取檢測對象總體圖像。而對于隧道襯砌發(fā)生不密實與脫空現(xiàn)象的判斷，處在圍巖或是混凝土中相關脫空中空氣和模筑混凝土以及圍巖等存在相對比較明顯的介電常數(shù)差異，對此在時間的剖面圖中，同向雷達的波錯斷發(fā)生并向上彎曲，同時在脫空與混凝土以及圍巖間存在較為明顯的界線，在分析過程中如果鋼筋或是格柵鋼架，一定要進行綜合考慮。襯砌背后回填密實度相關判別特點就是信號幅值相對比較弱，甚至并未發(fā)生界面發(fā)射信號。而不密實特點是襯砌界面出現(xiàn)強反射信號，且同相軸呈現(xiàn)繞射弧形，還不連續(xù)，相對較為分散。另外，脫空特點是，襯砌界面的反射信號相對比較強，三振相較為明顯，而且其下部依然存在強反射的界面信號，兩組信號的時程差相對比較大。

2　襯砌混凝土強度檢測

結構或構件混凝土的強度換算值相應平均值應該依據各個測區(qū)混凝土的強度換算值進行計算，而且計算測區(qū)的平均回彈值，要從此測區(qū)的16個回彈數(shù)值中剔除其中的三個最大值以及三個最小值。而結構混凝土強度的推定值應該滿足一下規(guī)定需求，若是在單個構件的檢測過程中，單個構件相應混凝土強度的推定數(shù)值要選取此構件的各個測區(qū)中混凝土強度相關換算值的最小值。通過對檢測數(shù)據完成分析與研究，隧道襯砌的個別測區(qū)難以滿足有關設計需求，檢測的強度數(shù)值比較接近設計值，證明隧道襯砌結構會在自然應力的影響下，發(fā)生性能衰變。

3　襯砌厚度與回填密實程度以及空洞大小計算

首先，襯砌厚度的計算應該利用公式H=Vt/2計算。在實踐工作過程中，唯有速度V數(shù)值選定，計算機才可以利用軟件把記錄色彩實踐的相應剖面自動轉換成彩色深度剖面。其次，回填密實程度有效評價，依據反射波的振幅和相位以及頻率特點，能夠把回填層有效劃分成為密實和不密實兩種類型。最后是空洞大小計算。依據空洞界面的反射波相應振幅和相位特點，明確空洞的頂界面與范圍。依據反射波的相位特點明確空洞低界面。而且空洞的大小一定要依據電磁波出租空氣中的傳播速度完成計算。

4　處理方案

對于隧道襯砌發(fā)生的質量缺陷，應該根據襯砌的厚度施工過程中允許誤差不超過5cm的需求，主要應用下述幾種處理方案。

首先，針對拱頂?shù)亩我r砌后的滿足設計厚度需求的70%之上的相關部位，如拱頂之上的脫空部分應該應用和襯砌砼標號的相關加氣小石子混凝土進行填筑密實。其次，針對拱頂施工過程中二次襯砌厚度并未達到設計厚度70%之上的部位，比如II類圍巖，由于二次襯砌是鋼筋混凝土，針對空洞部分應該利用同標號的混凝土進行注填密實，再如III類與IV類巖石，一定要將原襯砌混凝土進行鑿除，利用鋼筋混凝土進行重新澆筑。在進行澆筑之前應該現(xiàn)在兩側剩余襯砌位置植入鋼筋，一般情況下深度在15 至25cm。鋼筋可以應用專用膠進行粘結。另外，鋼筋設置應該參照II類圍巖中二類襯砌鋼筋構造，并且對鋼筋骨架的具體高度進行合理調整。最后，進行左右供部分處理，由于左右邊供承受的壓力相對較大，若是厚度并未滿足設計二次襯砌厚度，就應該鑿除員襯砌，應用鋼筋混凝土完成重新澆筑，同時供背脫空位子一定要注漿回填密實。