燃氣管道的隨橋敷設

李茂林 劉海霞

摘 要：燃氣管道隨橋敷設是城市燃氣管網敷設過程中較為復雜的課題，本文對隨橋敷設設計、施工中存在的問題進行介紹，并提出解決方案。

關鍵詞：燃氣管道；隨橋敷設；方案

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

隨著我國經濟的飛速發展及環保問題的日趨嚴重，社會對清潔能源的需求逐漸增大，客觀促進了城鎮燃氣事業的發展，各地區燃氣管網的規模逐漸增大，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，也越來越復雜，成為阻礙燃氣管網正常敷設的攔路虎。

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、盾構等方式）及架空敷設（包括：隨橋敷設或自制支架敷設等方式）。

各施工方式的對比如下：

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

長久以來，由于《城市橋梁設計準則》（CJJ11-93）中 第2.0.10條規定“不得在橋上敷設污水管、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的設計、施工存在規范的限制，雖有“建設部標準定額司建標標函（2002）47號--關于城市橋梁敷設燃氣管道的復函”等協調文件，但燃氣管道的隨橋敷設方案，一直受到橋梁設計方及管理方的反對，難以大范圍推廣。

隨著《城市橋梁設計規范》（CJJ11-2011）的出臺，對燃氣管道的隨橋敷設放寬要求，即“3.0.19-1.…在橋上敷設的…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。”條款，為燃氣管道的隨橋敷設掃除了規范障礙。使燃氣管道的隨橋敷設成為可能，并逐步成為穿（跨）越河流施工的優選方案。

現就燃氣管道的隨橋敷設在設計、施工過程中所遇到的問題及解決方案，做如下介紹：

1 隨橋敷設的一般性要求

（1）設計壓力：隨橋敷設的燃氣管道設計壓力須不大于0.4MPa；

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

（3）管材的選取：應選用加厚的無縫鋼管；

（4）設計年限不應低于30年。

2 燃氣管道隨橋敷設時，管位的選擇應遵循以下原則

（1）決不能對橋梁整體結構的安全性產生影響；

（2）應便于施工及以后的日常維護工作；

（3）應不影響橋梁的整體美觀（特別對于城鎮景觀橋）；

（4）對于通航河流，隨橋敷設燃氣管道管底標高應符合通航凈空的要求；

（5）上述各敷管位置均應得到橋梁主管部門的允許，方可實施。

3 相關計算

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氣質的重量之和。因城鎮燃氣管網的運行氣質一般為液化石油氣、天然氣、人工煤氣等可燃氣質，除液化石油氣較空氣略重外，其余均比空氣輕，故在計算時，除液化石油氣應適當考慮單位長度內氣體重量外，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，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（m/m℃）

l=（直管段）管道的長度（m）

△t=計算溫差（℃）（安裝溫度與當地最高/低溫度之差）

應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大于管道最大伸縮量，并應滿足運行氣質的壓力要求；位置應位于管段中部，易于維修處。

因隨橋管線架空敷設時，安裝、維護有一定難度，為避免因對補償器的維護造成的運行困難，在條件允許時，應盡量依靠管線上橋、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

因燃氣管線所敷設位置，一般為橋梁側位，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；（燃氣管道可取1.3）

Kh--風載荷的高度修正系數；（燃氣管道多水平敷設，高差較小，此項可不計）

q--標準風壓值N/m2；

F--各種結構或設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。必要時應做風洞試驗。

4 支架的設置

（1）跨越河流的燃氣管道的支架應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，隨橋敷設的燃氣管線支架應采用滑動支架，避免采用固定支架，以防對橋體及管道產生不利影響。

滑動支架上，不應設置卡具，以防將管道卡死；但應設置限位裝置，防止管道因震動等原因，發生較大的位移。

如采用自然補償，在補償臂處，應避免設置限位支架；或所設支架，應考慮主管道伸縮時，補償臂的擺動幅度，避免產生損害。

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

5 上下橋處的附屬設施

按照《城鎮燃氣設計規范》GB50028-2006的規定，對于跨越重要河流的燃氣管道，應在兩岸設置閥門，故對于大型的隨橋敷設，應在兩端設置閥井（閥門）。

對于采用自然補償的燃氣管道，在上下橋處，應設置錨固墩，以防因架空管線的變形，對埋地管線產生影響。

對于采用陰極保護的埋地鋼管與隨橋管道之間應設置絕緣裝置。

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

6 管道的防腐處理

對管道應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《城鎮燃氣輸配工程及驗收規范》CJJ33-2005的有關規定。

8 結語

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

參考文獻：

[1]《城市橋梁設計規范》（CJJ11-2011）[S].

[2]《城鎮燃氣設計規范》（GB50028-2006）[S].