歐陽玉寶,王思雯,韓飛
(珠海市規(guī)劃設(shè)計研究院,廣東 珠海 519000)
淺談城市橋梁管線過橋方案設(shè)計
歐陽玉寶,王思雯,韓飛
(珠海市規(guī)劃設(shè)計研究院,廣東 珠海 519000)
簡要介紹了現(xiàn)行規(guī)范對城市橋梁過橋管線的要求,結(jié)合工程實例,介紹了城市橋梁管線過橋常用的方式,并對各過橋方式進行比較分析,確定經(jīng)濟、合理、安全的管線過橋方案。
城市橋梁;管線過橋;方案設(shè)計
隨著對水環(huán)境、節(jié)能環(huán)保等重視,在城市規(guī)劃建設(shè)中,原有的河流、湖泊及沼澤地逐步得到保護,越來的越多高架橋梁、下穿隧道等在市政交通項目中廣泛采用。市政管線工程是城市建設(shè)必要的配套,是城市正常運轉(zhuǎn)的關(guān)鍵。當市政管線在遇到河流時,就要考慮如何跨越河流,結(jié)合現(xiàn)行的規(guī)范、管養(yǎng)使用、安全運行等要求,如果能夠利用橋梁這個路由通道,就能大大降低工程造價、便于日后運行管養(yǎng)。而橋梁空間有限,如何合理地預(yù)留管廊空間,成為城市橋梁設(shè)計需充分考慮的問題,否則將會引起不必要的重復(fù)建設(shè),不符合集約高效的城市建設(shè)發(fā)展目標。
《城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范》(GB50289-98)第3.0.7條規(guī)定:“工程管線跨越河流時,宜采用管道橋或利用交通橋梁進行架設(shè),并應(yīng)符合下列規(guī)定:①可燃、易燃工程管線不宜利用交通橋梁跨越河流;②工程管線利用橋梁跨越河流時,其規(guī)劃設(shè)計應(yīng)與橋梁設(shè)計相結(jié)合?!保?]
《室外給水設(shè)計規(guī)范》(GB50013-2006)第7.3.8條規(guī)定:“管道穿過河道時,可采用管橋或河底穿越等方式。”[2]
《室外排水設(shè)計規(guī)范》(2014版)(GB50014-2006)第 4.11.1 條規(guī)定:“通過河道的倒虹管,不宜少于兩條;通過谷地、旱溝或小河的倒虹管可采用一條。通過障礙物的倒虹管,尚應(yīng)符合與該障礙物相交的有關(guān)規(guī)定?!保?]
《城市電力電纜線路設(shè)計技術(shù)規(guī)定》(DL/T5221-2005)第6.6.1條規(guī)定:“利用交通橋梁敷設(shè)電纜,應(yīng)取得當?shù)貥蛄汗芾聿块T認可且應(yīng)遵守下列規(guī)定:①在橋梁上敷設(shè)的電纜和附件等重量應(yīng)在橋梁設(shè)計允許承載值之內(nèi);②電纜和附件的安裝,不得有損于橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性;③在橋梁上敷設(shè)的電纜和附件,不得低于橋底距水面高度;④在橋梁上敷設(shè)的電纜和附件,不得有損于橋梁的外觀?!保?]
《城市橋梁設(shè)計規(guī)范》(CJJ11-2011)第 3.0.19條對市政橋梁上敷設(shè)管線作了以下規(guī)定:“不得在橋上敷設(shè)污水管、壓力在0.4MPa的燃氣管其他可燃、有毒或腐蝕性的液、氣體管。如條件許可,允許在橋上敷設(shè)電信電纜、熱力管、給水管、電壓不高于10kV的配電電纜、壓力不大于0.4MPa燃氣管必須采取有效的安全防護措施?!?;第9.7.5條規(guī)定:“①口徑較大的管道不宜在橋梁立面上外露;②應(yīng)妥善安排各類管線,在敷設(shè)、養(yǎng)護、檢修、更換時不得損壞橋梁,剛性管道宜與橋梁上部結(jié)構(gòu)分離;③電力電纜與燃氣管道不得布置在同一側(cè);④各類管線不得侵入橋面和橋下凈空界限?!币?guī)范條文說明第3.0.19條,“對橋上或地下通道內(nèi)敷設(shè)的管線作出規(guī)定主要是確保橋梁或地下通道結(jié)構(gòu)的運營安全,避免發(fā)生危及橋梁或地下通道自身和在橋上或地下通道內(nèi)通行的車輛、行人安全的重大燃爆事故。……,對于超過本條文規(guī)定的管線,如因特殊需要在橋上或地下通道內(nèi)通過,應(yīng)作可行性、安全性專題論證,并報請主管部門批準?!保?]
綜上現(xiàn)行規(guī)范對市政管線跨越河道的設(shè)置要求,原則上是不影響交通橋梁結(jié)構(gòu)及運營安全的市政管線可輻射于交通橋梁上;對高壓燃氣(≥0.4MPa)及高壓電力(≥10kV),經(jīng)可行性、安全性專題論證,并報請主管部門批準,后亦可隨橋敷設(shè)。
結(jié)合現(xiàn)行規(guī)范要求,結(jié)合相關(guān)主管部門意見,原則上對于給水(≤DN600)、通信、電力(≤10kV)、燃氣(<0.4MPa)等管線,隨市政橋梁敷設(shè)。同時市政管線隨橋敷設(shè),也應(yīng)結(jié)合市政橋梁的斷面結(jié)構(gòu)形式,合理安全管線的布置位置,綜合景觀效果、使用需要、安全運營、經(jīng)濟合理等方面,選擇合理的橋梁市政管線布置形式。
3.1 管線敷設(shè)于橋梁人行道及綠化帶
結(jié)合橋梁橫斷面布置,將市政管線敷設(shè)于的人行道及綠化帶等設(shè)施內(nèi);優(yōu)點是隨橋敷設(shè)的管線與橋梁人行道及綠化帶綜合考慮,不影響橋梁整體景觀效果;缺點是人行道及綠化帶空間有限,對于較大管徑(給水≥DN800)管線無敷設(shè)條件。
(項目實例:珠海市航空城金河大橋)
3.2 管線敷設(shè)于橋梁外挑梁
(項目實例:珠海橫琴綜合服務(wù)區(qū)1#橋-方案設(shè)計)
對于部分交通橋梁,橋梁斷面未布設(shè)綠化帶設(shè)施,市政管線沿橋敷設(shè),原則上電力及通信布設(shè)于兩側(cè)人行道下,給水管則需要通過設(shè)置外挑梁或預(yù)埋管道支架進行敷設(shè)。
給水管在橋梁的外挑梁上布設(shè),滿足給水管敷設(shè)要求,后期管道維護管養(yǎng)相對方便,但橋梁整體性、景觀效果差,側(cè)面給水管擋住了橋梁的線型。
3.3 管線敷設(shè)于管廊內(nèi)
部分交通橋梁,無人行及綠化設(shè)施,考慮管線敷設(shè)的需要,通過加寬橋梁斷面,設(shè)置單獨的管廊,滿足過橋管線敷設(shè)的需要。
(項目實例:珠海口岸臨時施工便橋)
優(yōu)點是隨橋敷設(shè)的管線與橋梁綜合考慮,不影響橋梁整體景觀效果;缺點是設(shè)置了單獨的管廊,增加橋梁的斷面結(jié)構(gòu),增加橋梁工程造價。
3.4 設(shè)置管道支架
部分工程項目由于橋梁投資限制,不能通過增加橋梁斷面設(shè)置單獨的管廊,解決管線過橋的需要;同時考慮到管線隨橋敷設(shè),對日后運行、管養(yǎng)的便利,通過相應(yīng)的管線過河方案(管道支架、沉管、頂管、管線隧道等)比選,從造價、運行、管養(yǎng)等方面綜合考慮,設(shè)置管道支架也是常用的管線過橋方式。
(項目實例:珠海連接線拱北灣特大橋-方案設(shè)計)
通過設(shè)置管道支架,有效的解決了管道過橋的路徑;缺點是管道支架外露,影響橋梁整體美觀,對于景觀要求高的橋梁工程不適用,同時管道支架一般采用鋼構(gòu)件,后期的防銹防護成本高、難度大。
3.5 管線橋
隨著城市的建設(shè)開發(fā),地塊開發(fā),新建市政管線無法從現(xiàn)狀公路橋梁上通過,經(jīng)方案比選(改造公路橋梁、設(shè)置單獨的管線橋等),確定建設(shè)專用的管線橋供管線過橋使用,因此管線橋的布置一般要跟附近橋梁的布跨一致,不影響通航或排澇等要求。
另對于管徑為DN300~DN1800mm、工作壓力≤1.0MPa室外給排水管道,通過管材自身的撓度、強度,采用自承式平直形架空布設(shè)。給水排水標準圖集《自承式平直形架空鋼管(05S506-1)》有詳盡的做法及規(guī)定,可根據(jù)具體的工程項目及跨度進行選用。
3.6 其他管線跨河方式
有些市政管線,如給水管、污水壓力管、電力、通信等,還可以從河底通過,污水重力管通過設(shè)置倒虹管;隨著施工方法的不斷創(chuàng)新,過河也越來越方便,如今比較成熟的有牽引、頂管、沉管等施工方式穿越河道。
過橋管線對于橋梁工程,屬于附屬設(shè)施構(gòu)造,但對于橋梁工程的建設(shè),它是一項不可忽略的內(nèi)容。好的設(shè)計方案能讓橋梁建設(shè)順利完成,相反它會阻礙工程的正常實施,延誤工期。而未考慮正常管線過橋的橋梁,對河道兩側(cè)地塊開發(fā)建設(shè),市政管網(wǎng)布局都是極為不利的,就近的橋梁不能敷設(shè)管線,供水、供電、通信管線就只能“舍近就遠”,造成了很大的資源浪費,要引起我們足夠的重視。
通過以上的分析,要求我們在實際設(shè)計工作中,通過方案比選,選擇最符合實際情況的管線過橋設(shè)計方案。同時某些特定項目,需要同時采用幾種管線管橋設(shè)計方案組合,才能讓所有管線順利通過,需要通過方案比選,從造價、經(jīng)濟、使用管養(yǎng)安全等角度,確定合適的管線過橋組合方案。[6]
[1]GB50289-98,城市工程管線綜合規(guī)劃規(guī)范[S].
[2]GB50013-2006,室外給水設(shè)計規(guī)范[S].
[3]GB50014-2006,室外排水設(shè)計規(guī)范(2014版)[S].
[4]DL/T5221-2005,城市電力電纜線路設(shè)計技術(shù)規(guī)定[S].
[5]CJJ11-2011,城市橋梁設(shè)計規(guī)范[S].
[6]吳立峰.城市橋梁管線過橋設(shè)計方案[J].城市橋梁與防洪,2006(2):44-46.
U442.5+7
A
1007-7359(2016)02-0110-03
10.16330/j.cnki.1007-7359.2016.02.038
歐陽玉寶(1978-),男,江西九江人,畢業(yè)于華中科技大學(xué),工程師。