燃氣管道的隨橋敷設(shè)

李茂林 劉海霞

摘 要：燃氣管道隨橋敷設(shè)是城市燃氣管網(wǎng)敷設(shè)過程中較為復(fù)雜的課題，本文對隨橋敷設(shè)設(shè)計、施工中存在的問題進行介紹，并提出解決方案。

關(guān)鍵詞：燃氣管道；隨橋敷設(shè)；方案

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.098

隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展及環(huán)保問題的日趨嚴重，社會對清潔能源的需求逐漸增大，客觀促進了城鎮(zhèn)燃氣事業(yè)的發(fā)展，各地區(qū)燃氣管網(wǎng)的規(guī)模逐漸增大，燃氣管線在延展的過程中，遇河流、溝渠等障礙的情況越來越多，也越來越復(fù)雜，成為阻礙燃氣管網(wǎng)正常敷設(shè)的攔路虎。

目前，對于穿（跨）越河流、溝渠的主要施工方式有：非開挖施工（包括：沉管、水平定向鉆、頂管、盾構(gòu)等方式）及架空敷設(shè)（包括：隨橋敷設(shè)或自制支架敷設(shè)等方式）。

各施工方式的對比如下：

因城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)的敷設(shè)管徑相對較小，且造價不宜過高，所以水平定向鉆及隨橋敷設(shè)施工較為適合城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)的穿（跨）越施工。

長久以來，由于《城市橋梁設(shè)計準則》（CJJ11-93）中 第2.0.10條規(guī)定“不得在橋上敷設(shè)污水管、煤氣管和其它可燃、有毒或腐蝕性的液、氣體管?！?，造成燃氣管道隨橋敷設(shè)的設(shè)計、施工存在規(guī)范的限制，雖有“建設(shè)部標準定額司建標標函（2002）47號--關(guān)于城市橋梁敷設(shè)燃氣管道的復(fù)函”等協(xié)調(diào)文件，但燃氣管道的隨橋敷設(shè)方案，一直受到橋梁設(shè)計方及管理方的反對，難以大范圍推廣。

隨著《城市橋梁設(shè)計規(guī)范》（CJJ11-2011）的出臺，對燃氣管道的隨橋敷設(shè)放寬要求，即“3.0.19-1.…在橋上敷設(shè)的…壓力不大于0.4MPa的燃氣管道必須采取有效的安全防護措施?！睏l款，為燃氣管道的隨橋敷設(shè)掃除了規(guī)范障礙。使燃氣管道的隨橋敷設(shè)成為可能，并逐步成為穿（跨）越河流施工的優(yōu)選方案。

現(xiàn)就燃氣管道的隨橋敷設(shè)在設(shè)計、施工過程中所遇到的問題及解決方案，做如下介紹：

1 隨橋敷設(shè)的一般性要求

（1）設(shè)計壓力：隨橋敷設(shè)的燃氣管道設(shè)計壓力須不大于0.4MPa；

（2）管徑的確定：隨橋敷設(shè)的燃氣管道，管徑應(yīng)不小于燃氣管網(wǎng)在該橋所屬道路的規(guī)劃管徑（為遠期規(guī)劃考慮，建議不小于DN200）；

（3）管材的選?。簯?yīng)選用加厚的無縫鋼管；

（4）設(shè)計年限不應(yīng)低于30年。

2 燃氣管道隨橋敷設(shè)時，管位的選擇應(yīng)遵循以下原則

（1）決不能對橋梁整體結(jié)構(gòu)的安全性產(chǎn)生影響；

（2）應(yīng)便于施工及以后的日常維護工作；

（3）應(yīng)不影響橋梁的整體美觀（特別對于城鎮(zhèn)景觀橋）；

（4）對于通航河流，隨橋敷設(shè)燃氣管道管底標高應(yīng)符合通航凈空的要求；

（5）上述各敷管位置均應(yīng)得到橋梁主管部門的允許，方可實施。

3 相關(guān)計算

3.1 支架承重的計算

每支架承重重量為兩支架間燃氣管道管材重量與管道內(nèi)氣質(zhì)的重量之和。因城鎮(zhèn)燃氣管網(wǎng)的運行氣質(zhì)一般為液化石油氣、天然氣、人工煤氣等可燃氣質(zhì)，除液化石油氣較空氣略重外，其余均比空氣輕，故在計算時，除液化石油氣應(yīng)適當考慮單位長度內(nèi)氣體重量外，其余只考慮管材重量即可。

3.2 溫差補償量的計算及補償器的選擇

因隨橋燃氣管一般為明裝敷設(shè)，且直管線較長，故必須考慮溫差所造成的伸縮量對管線的影響，并設(shè)置補償器。

補償量的計算：

△l=a△tl

△l=管道的伸長量（m）

a=0.000012管道的線型膨脹系數(shù)（m/m℃）

l=（直管段）管道的長度（m）

△t=計算溫差（℃）（安裝溫度與當?shù)刈罡?低溫度之差）

應(yīng)按所計算的伸縮量選取合適的補償器，所選補償器補償量應(yīng)大于管道最大伸縮量，并應(yīng)滿足運行氣質(zhì)的壓力要求；位置應(yīng)位于管段中部，易于維修處。

因隨橋管線架空敷設(shè)時，安裝、維護有一定難度，為避免因?qū)ρa償器的維護造成的運行困難，在條件允許時，應(yīng)盡量依靠管線上橋、下橋所形成的π型彎自然補償器作管線補償。

3.3 風載荷的計算

因燃氣管線所敷設(shè)位置，一般為橋梁側(cè)位，受風載荷影響較小，可不考慮風載荷的影響。如燃氣管線所在位置確位于風力較大處，可按照起重機所受風載荷計算公式計算，公式如下：

P風=∑CKhqF （N） [2]

式中 C——風載荷的體形系數(shù)；（燃氣管道可取1.3）

Kh--風載荷的高度修正系數(shù)；（燃氣管道多水平敷設(shè)，高差較小，此項可不計）

q--標準風壓值N/m2；

F--各種結(jié)構(gòu)或設(shè)備垂直于風向的迎風面積，（m2）

其中v--計算風速，m/s。

對于大型懸索橋，應(yīng)考慮燃氣管道施工后，各種風速下的渦流的變化情況。必要時應(yīng)做風洞試驗。

4 支架的設(shè)置

（1）跨越河流的燃氣管道的支架應(yīng)采用不燃燒材料制作。

（2）支架類型的選取。因管線溫差所造成的伸縮量及載重車輛對橋體所造成的震動影響，隨橋敷設(shè)的燃氣管線支架應(yīng)采用滑動支架，避免采用固定支架，以防對橋體及管道產(chǎn)生不利影響。

滑動支架上，不應(yīng)設(shè)置卡具，以防將管道卡死；但應(yīng)設(shè)置限位裝置，防止管道因震動等原因，發(fā)生較大的位移。

如采用自然補償，在補償臂處，應(yīng)避免設(shè)置限位支架；或所設(shè)支架，應(yīng)考慮主管道伸縮時，補償臂的擺動幅度，避免產(chǎn)生損害。

（3）支架與橋體連接。在可能的情況下，應(yīng)盡量通過在橋梁施工時，設(shè)置預(yù)埋件的形式，設(shè)置支架。對于已成型的橋梁，可采用膨脹螺栓或植筋技術(shù)來固定支架，但應(yīng)取得橋梁主管部門的同意，并須避免破壞橋體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼束、鋼絞線等重要設(shè)施。

5 上下橋處的附屬設(shè)施

按照《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》GB50028-2006的規(guī)定，對于跨越重要河流的燃氣管道，應(yīng)在兩岸設(shè)置閥門，故對于大型的隨橋敷設(shè)，應(yīng)在兩端設(shè)置閥井（閥門）。

對于采用自然補償?shù)娜細夤艿?，在上下橋處，?yīng)設(shè)置錨固墩，以防因架空管線的變形，對埋地管線產(chǎn)生影響。

對于采用陰極保護的埋地鋼管與隨橋管道之間應(yīng)設(shè)置絕緣裝置。

對于兩端采用原土回填的新建橋體，應(yīng)在管線入土位置，對管溝基層進行夯實，以免因地面下沉，對隨橋敷設(shè)管道產(chǎn)生影響。

6 管道的防腐處理

對管道應(yīng)做較高等級的防腐保護。并盡量減少焊縫，對焊縫進行100%無損探傷。

7 管道的吹掃及氣密試驗

建議采用吹掃球進行吹掃。

氣密試驗參見《城鎮(zhèn)燃氣輸配工程及驗收規(guī)范》CJJ33-2005的有關(guān)規(guī)定。

8 結(jié)語

目前，燃氣管線的隨橋敷設(shè)，是最為經(jīng)濟的跨越方式。隨橋敷設(shè)也越來越多的被應(yīng)用于各燃氣公司燃氣管網(wǎng)敷設(shè)。相信，隨著該技術(shù)的不斷完善，實用性的增強，隨橋敷設(shè)方式會越來越好，越來越普及。

參考文獻：

[1]《城市橋梁設(shè)計規(guī)范》（CJJ11-2011）[S].

[2]《城鎮(zhèn)燃氣設(shè)計規(guī)范》（GB50028-2006）[S].