1 前言
因填筑地固結(jié)壓密而產(chǎn)生地基沉降導(dǎo)致燃氣管線受損,這種災(zāi)害的大部分都集中在管線與建筑物的連接處,地基產(chǎn)生不均勻沉降處及接頭部位。汕頭市華新城燃氣管線因地基沉降而導(dǎo)致多處泄漏。
2 華新城概況
汕頭市華新城為住宅小區(qū),已建住宅30棟住戶1500余戶,1994年開工,分多期開發(fā)建設(shè),其建設(shè)用地為月埔鎮(zhèn)的水稻田,回填土高度約3m,大部分用地回填半年左右即開工建設(shè),田地淤泥層深度約0.8m。其配套的燃氣工程為汕頭市燃氣建設(shè)公司承建并經(jīng)營,氣源為液化石油氣,兩級調(diào)壓入戶,中壓庭院管壓力為0.08MPa,低壓管壓力為0.003MPa,燃氣表和用戶調(diào)壓器分別集中安裝于一樓外墻或室外地坪的表箱內(nèi),見圖la、b。
3 沉降損害
根據(jù)現(xiàn)場調(diào)查,其沉降損害相當嚴重,兩座多層房屋之間的單層建筑未作樁基處理,現(xiàn)已下沉20—30cm不等,從散水坡與房屋連接處測量其沉降量為15cm左右,散水坡與房屋水平位移2—3cm,部分出地立管接頭松開后下沉10cm左右,因這種上下和水平方向的位移變化導(dǎo)致燃氣表箱部位管線嚴重變形彎曲,80%的表箱部位管線螺紋接頭多處泄漏,其泄漏率的分布大致為:彎頭占9.62%,活接頭占52.72%,三通占7.2%,其余為絲扣連結(jié)閥門、絲堵等。
4 損害特征
華新城燃氣表箱部分布管工藝多種多樣,其損害情況復(fù)雜,大體分兩類。
4.1 表箱固定在外墻上
因表箱固定在外墻上,地基沉降發(fā)生的位移主要損害進口端出地立管、管架、閥門、表箱等。因沉降較大,管線的塑性變形無法滿足沉降發(fā)生的位移。首先將出地立管固定支架拉脫離墻且立管在此處彎曲變型,繼而將進口管往下拉,因表箱進口的限制導(dǎo)致進口管將表箱側(cè)板壓壞變形,分配管和箱內(nèi)水平管發(fā)生傾斜。在此過程中對絲口部位施加拉應(yīng)力削弱了絲口連接的預(yù)緊力可導(dǎo)致絲口松動而泄漏。雖然螺紋接口處的斷裂荷載可大于鋼管本身的6%,螺紋接口本應(yīng)更可靠,然而,螺紋接頭的變形能力與鋼管本身相比較低,當?shù)鼗两诞a(chǎn)生很大的相對變形集中于螺紋接頭時,有時將破壞接頭。
4.2 表箱固定在室外地坪上
表箱固定在地坪上,室外地坪與建筑物的相對位移的增加主要影響表箱出口端管道,進口端管道損害相對較輕。因地面亮起,表箱不能與地下管發(fā)生同步位移,那么表箱進口端管道同樣受到拉應(yīng)力作用而可導(dǎo)致?lián)p害。出口端DN鍍鋅管因截面剛度小,彎曲變形嚴重。
5 對策
(1)在房屋散水坡施工完畢,出地立管的固定管架應(yīng)拆除或采用套管式固定支架,見圖2,即可避免管道在此處應(yīng)力集中,阻礙管線的下沉,又可保持立管在施工時的垂直度。
(2)表箱立于室外地坪,其進出口管線應(yīng)考慮采用柔性連接,掛于建筑物外墻上的表箱只采用進口管柔性連接。柔性連接的可拉伸量應(yīng)滿足沉降的最大位移。