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(jì)研究院有限公司，陜西 西安710068）

0 引言

隨著國(guó)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(lái)高速公路與天然氣管道干擾的情況越來(lái)越多，解決路線與天然氣干擾的問(wèn)題已成為高速公路項(xiàng)目的設(shè)計(jì)難點(diǎn)之一。當(dāng)路線與天然氣管道交叉干擾時(shí)，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(shí)的處理方案，為以后類似設(shè)計(jì)提供參考。

1 工程概述

神府高速公路起點(diǎn)接榆林至神木高速公路，終點(diǎn)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(zhǎng)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(biāo)準(zhǔn)

（1）路基寬度：32m，雙向6車道；

（2）設(shè)計(jì)荷載：公路—Ⅰ級(jí)；

（3）設(shè)計(jì)洪水頻率：特大橋1/300，其他橋涵1/100；

（4）地震動(dòng)峰值加速度系數(shù)：0.06～0.078g，抗震設(shè)防措施等級(jí)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(yán)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(shí)，應(yīng)保證橋墩外邊緣至管道外邊緣的距離不小于10m，同時(shí)應(yīng)對(duì)橋下管道進(jìn)行保護(hù)；當(dāng)采用涵洞跨越方式時(shí)，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(shí)，占地界邊緣距管道外邊緣應(yīng)大于10m，設(shè)置擋墻時(shí)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(xiàng)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(shí)，高速公路設(shè)置橋梁跨越天然氣管道，橋梁布孔時(shí)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(shí)，可增大橋梁跨徑使橋墩與天然氣管道的距離達(dá)到要求；當(dāng)天然氣管道與路線的交角較小時(shí)，增大橋梁跨徑已無(wú)法滿足橋墩與天然氣管道的距離要求，此時(shí)，上部結(jié)構(gòu)可采用標(biāo)準(zhǔn)跨徑，利用門架式墩跨越天然氣管道，并對(duì)橋下管道用鋼筋混凝土蓋板進(jìn)行覆蓋（本項(xiàng)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(hào)大橋20 號(hào)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(qiáng)度達(dá)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(shí)，墩柱與蓋梁均固結(jié)，當(dāng)墩高較小即墩柱剛度較大時(shí)，可釋放其中一個(gè)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(hào)大橋平面布置圖（單位：cm）

圖4 20號(hào)橋墩一般構(gòu)造（單位：cm）

4.2 涵洞跨越方案

本項(xiàng)目路線與天然氣管道交叉處的路基填土高度較低時(shí)，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(zhǎng)寬均為50cm，高度隨坡度變化，涵洞進(jìn)出口處設(shè)鐵柵欄封閉涵洞，以保護(hù)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(yǔ)

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(guò)程中未對(duì)天然氣管道產(chǎn)生不利影響，通過(guò)實(shí)際運(yùn)營(yíng)檢驗(yàn)，該方案使用效果良好。在建的榆佳高速公路與榆濟(jì)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(hào)中橋和大陽(yáng)灣2號(hào)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(duì)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(jì)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].