高速公路與天然氣管道交叉干擾的處理方案

呂一新，徐百成，楊根源

（中交第一公路勘察設(shè)計研究院有限公司，陜西 西安710068）

0 引言

隨著國家交通建設(shè)的蓬勃發(fā)展，高速公路網(wǎng)日趨完善，可供高速公路建設(shè)的走廊逐漸減少。近年來高速公路與天然氣管道干擾的情況越來越多，解決路線與天然氣干擾的問題已成為高速公路項目的設(shè)計難點之一。當(dāng)路線與天然氣管道交叉干擾時，需在高速公路上設(shè)置相應(yīng)的構(gòu)造物，為跨越天然氣管道而設(shè)置的構(gòu)造物除了滿足結(jié)構(gòu)受力的要求外，還應(yīng)滿足天然氣管道的安全距離以及檢修要求。本文將以神府高速公路為例，論述路線與天然氣管道交叉干擾時的處理方案，為以后類似設(shè)計提供參考。

1 工程概述

神府高速公路起點接榆林至神木高速公路，終點跨黃河與山西省忻州至保德高速公路銜接，主要服務(wù)于陜北能源化工基地建設(shè)，是陜西省高速公路網(wǎng)榆商線的重要組成路段。神府高速公路在永興溝路段（長約13km）與陜京天然氣輸送管道共用走廊，路線與天然氣管道發(fā)生了多次交叉干擾。

2 技術(shù)標準

（1）路基寬度：32m，雙向6車道；

（2）設(shè)計荷載：公路—Ⅰ級；

（3）設(shè)計洪水頻率：特大橋1/300，其他橋涵1/100；

（4）地震動峰值加速度系數(shù)：0.06～0.078g，抗震設(shè)防措施等級采用Ⅶ度；

（5）環(huán)境類別：Ⅱ類。

3 陜京天然氣管道相關(guān)技術(shù)要求

（1）距管道500m范圍內(nèi)，嚴禁爆破施工作業(yè)。

（2）與管道交叉分為橋梁跨越與涵洞跨越兩種方式。當(dāng)采用橋梁跨越方式時，應(yīng)保證橋墩外邊緣至管道外邊緣的距離不小于10m，同時應(yīng)對橋下管道進行保護；當(dāng)采用涵洞跨越方式時，涵洞分為明涵與暗涵兩種形式，具體尺寸要求詳見圖1、圖2。

圖1 暗涵尺寸要求

圖2 明涵尺寸要求

（3）與管道平行時，占地界邊緣距管道外邊緣應(yīng)大于10m，設(shè)置擋墻時應(yīng)保證墻體外側(cè)距管道外邊緣10m。

4 路線與管道交叉干擾的處理方案

4.1 橋梁跨越方案

本項目路線與天然氣管道交叉處的路基填土高度較高且路線跨越河流、道路等障礙物時，高速公路設(shè)置橋梁跨越天然氣管道，橋梁布孔時須滿足橋墩與天然氣管道的距離要求。當(dāng)天然氣管道與路線的交角較大時，可增大橋梁跨徑使橋墩與天然氣管道的距離達到要求；當(dāng)天然氣管道與路線的交角較小時，增大橋梁跨徑已無法滿足橋墩與天然氣管道的距離要求，此時，上部結(jié)構(gòu)可采用標準跨徑，利用門架式墩跨越天然氣管道，并對橋下管道用鋼筋混凝土蓋板進行覆蓋（本項目共有3 座橋設(shè)置門架式墩跨越天然氣管道）。

由于地形原因，二堂3 號大橋20 號橋墩（見圖3、圖4）左側(cè)墩柱高度僅為2.95m，門架式墩蓋梁采用預(yù)應(yīng)力蓋梁，為減小蓋梁和墩柱受力，故釋放了該處約束，設(shè)置了支座。蓋梁內(nèi)鋼束分兩階段張拉施工，蓋梁混凝土強度達到90%且齡期不小于4d 后張拉第一批鋼束，張拉完鋼束后盡快架梁，架梁完成后即刻張拉剩余鋼束。其他門架式墩結(jié)構(gòu)與本橋墩類似，墩高較高即墩柱柔度較大時，墩柱與蓋梁均固結(jié)，當(dāng)墩高較小即墩柱剛度較大時，可釋放其中一個墩與蓋梁的固結(jié)，改設(shè)支座，減小墩柱、蓋梁的受力。

圖3 二堂3號大橋平面布置圖（單位：cm）

圖4 20號橋墩一般構(gòu)造（單位：cm）

4.2 涵洞跨越方案

本項目路線與天然氣管道交叉處的路基填土高度較低時，在高速公路上設(shè)置了1～4m 涵洞跨越管道，在天然氣管道底與涵底之間設(shè)置混凝土支撐塊，長寬均為50cm，高度隨坡度變化，涵洞進出口處設(shè)鐵柵欄封閉涵洞，以保護天然氣管道。

涵洞立面布置和洞身斷面見圖5。

圖5 跨天然氣涵洞立面和洞身斷面布置圖

5 結(jié)語

神府高速公路已建成通車，橋梁設(shè)置門架式墩和路基設(shè)置暗涵跨越天然氣管道，在施工過程中未對天然氣管道產(chǎn)生不利影響，通過實際運營檢驗，該方案使用效果良好。在建的榆佳高速公路與榆濟輸氣管道發(fā)生2 次交叉干擾，采用了與神府相同的處理方案，中溝2號中橋和大陽灣2號大橋設(shè)置門架式墩跨越天然氣管道，目前，這兩座橋已完成施工，在施工中亦未對天然氣管道產(chǎn)生不利影響。以上工程案例表明，橋梁設(shè)置門架式墩和路基設(shè)置暗涵跨越天然氣管道的處理方案是可行的。

[1] JTG D60—2004，公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范[S].

[2] JTG D62—2004，鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土規(guī)范[S].