白金增 刘瑞勋
安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司 安徽 合肥 230000
近年来,公路与输油管道交叉的情况大量出现,《石油天然气管道保护法》《油气输送管道穿越工程设计规范》等法规对于交叉角度、保护形式、保护范围、建筑净距、结构净空等方面均提出了明确要求,具体管道主管单位也有相应的规定,均需予以遵循。
本着后建服从先建,后建负责保护的原则,新建公路在跨越既有管道时,应采取必要保护措施,常见的保护方案有新建管道护涵或桥梁跨越等。笔者参与的两段G206公路设计中便有几处与安亳输油管道(直径323mm,输油压力9.2Mpa)的交叉,其保护方式较为典型。
(1)管道护涵。《油气输送管道穿越工程设计规范》规定:“新建公路、铁路与已建管道交叉时,应设置保护管道的涵洞,涵洞尺寸应满足管道运营维护要求”。规范要求在穿越铁路时净高不宜小于1.8m,净宽应考虑防火要求,不宜小于管径+2.5m。G206公路盖板护涵,还考虑了主管单位对于管道检修进人的需求,孔径与该数值接近。
G206吴山至滁河干渠段路基段护涵均采用预制3x2m盖板涵。管道每隔6m设置沙袋支墩,沙袋之外的土全部掏除后,进行管道检测及加强防腐施工,最后采用细砂予以回填。
图1 护涵标准断面示意
护涵是路基与管道交叉时常用的保护手段,但对于埋置过深的管道,若仍强行设置护涵,处理成本势必大幅增加,并且深基坑开挖反而形成管道安全隐患。
G206荆涂大桥至蚌埠宿州交界段于K868+037处与现状安亳输油管道交叉,管道埋深10~11m,公路填方高度约2m,路基边坡坡率为1∶1.5。交叉处地质条件较好,自上而下为素填土、可塑至硬塑粉质黏土等。由附加应力计算地基沉降,现状管道位置沉降几乎为零,且道路施工采用普通振动压路机,其压实影响深度远不及管道埋深[1],故未再设置管道护涵。诚然,其他类似项目是否设置护涵,还需结合具体情况核算,并取得主管单位认可。
(2)桥梁交叉。交叉角度小于30°但大于15°时,可选用桥梁跨越管道,管道与基础的水平净距不应小于5m。
G206公路(吴山至滁河干渠段)共有两座桥梁跨越输油管道:①合淮路互通A匝道桥跨越油管,管道平面存在一处90°折角,鉴于折角为易发生泄漏的危险区[2],路线设计首先优化匝道线位,保证折角位于桥梁边线5m以外。并通过调整跨径并采用门架形桥墩的方式,保证了桥梁基础与管道的最小净距。②G206另一处与输油管道交叉角度为21°,需采用桥梁形式跨越。对于该种交叉角度过小的情况,一般采用整体式盖梁的多跨梁桥[3],该方法桥梁规模大、造价高,桥墩尺寸种类繁多,设计施工均较复杂。本项目推荐采用平行管道的斜交单孔梁桥,上构采用斜交40°预制T梁、下部采用U形桥台,大幅降低了桥梁规模。
图2 整体式盖梁多跨梁桥
图3 平行管道斜交单孔梁桥
桥梁边角伸出路基标准宽以外时,设绿化种植进行装饰。桥洞内净高不小于2m,两端设置铁门。
(3)其他形式。①桥梁范围内的管道仍需设置混凝土盖板进行防护,盖板宽度应超出管径1m以上,即B(板宽)>D(外径)+2m。②防护施工时,对影响范围内的管道进行检测并加强防腐,高后果影响区还需考虑监控设施。③条件允许时,也可考虑对现状管道进行迁改或道路调线局部避让。
可能与输油管道交叉时,公路路线宜提前布局,减少交叉频次,避免交叉角度过小及在管道折点处跨越。交叉保护应进行多方案的比选,做到减影响、控风险、易实施、节造价。交叉保护不只是结构设计,还包含防腐、通讯、监控等维度,需做好全方位考虑。应及时报送交叉方案并沟通了解需求,完成安全评估及相关审查。
公路、输油管道是国家生产、生活的重要基础设施,设计人员做好交叉保护设计,促进二者协调发展,也是为地方经济发展做出的贡献。