城市橋梁管線過橋方案探討

孫緒鋒，孫海波，孫志剛，張振鑠

（山東省交通規劃設計院有限公司，山東 濟南 250031）

引言

近幾年，我國城鎮發展日新月異，城鎮基礎設施建設也得到了長足發展，作為與人們日常工作生活息息相關的市政管線建設也得到了大力發展。普通道路上市政管線建設一般采取直接埋地敷設或建設綜合管廊，而當管線不可避免遇到需要跨越河道、溝渠時由于各方面條件限制，必須采取特殊的處理措施。

1 市政管線過河常見處理方式

常見市政管線種類：雨水、污水、中水、給水、燃氣、熱力、電力、電信等。由于雨水管道遇河道即接入河道，不存在過河的問題，其余管線均有可能遇到過河問題。由于各管線的特點不同，各處理方式適用的管線也不盡相同。

1.1 明挖直埋過河方式

適用于河道寬度不寬，河水深度較淺，明挖直埋開挖施工難度不大的情況。各種管線均適用于直埋方式，在過河時應進行防沖刷加固處理，一般采用混凝土對管線進行包封。為減小下游埋深，管線過河時可采取倒虹吸形式，倒虹吸設置時需滿足一定的流速要求，防止淤積，否則需設置沖洗裝置。當河道過深時，壓力管線在最低點處壓力過大，易爆管，一般采取其他方式過河。

1.2 單獨架設管線橋方式

適用于按《城市橋梁設計規范》（CJJ 11-2011）不允許設置在橋梁上的管線、不適合直埋過河管線及因管徑過大無法在現有橋梁上通過的管線，單獨架設管線橋時有利于管線的施工，檢修維護較方便。缺點是造價高，對景觀有影響。

1.3 管線敷設在橋梁上通過

管線隨橋一起通過又分在人行道板下穿過、橋梁外側架設支架通過、蓋梁上架設管線通過等多種方案，在確定采用哪種方式過橋時要綜合考慮管道的性質與管徑，橋梁結構與經濟因素及管道的施工維護難易程度。新建橋梁在設計時如充分考慮了管線的荷載因素，則管線所放位置較靈活，可以與橋梁結構整體考慮，對橋梁美觀影響也能降低。在條件允許的情況下，管線隨橋過河是最簡單經濟的方式。

2 淄博經濟開發區中潤大道跨孝婦河大橋熱力管線過橋方案

2.1 工程概況及熱力管線概況

淄博經濟開發區中潤大道跨孝婦河大橋橋梁跨徑組合為12 m×20 m裝配式預應力混凝土簡支空心板，橋墩、橋臺采用柱式墩，樁基礎。橋梁全長247.04 m，橋梁全寬23 m。

需過河的熱力管線是為淄博經濟開發區提供主要熱源的熱力主管道，需敷設供回水管道，管道管徑為DN700，管徑較大。根據現場勘察情況，擬建中潤大道孝婦河大橋南北兩側河道內多處挖沙深坑導致地質條件極差，無法采用大開挖方式直埋敷設熱力管道穿越孝婦河。

2.2 熱力管線過橋方案的確定

《城市橋梁設計規范》（CJJ 11-2011）中對市政管線在橋上的設置做了相應的規定：不得在橋上敷設污水管、壓力大于0.4 MPa的燃氣管和其他可燃、有毒或腐蝕性的液、氣體管。條件許可時，在橋上敷設的電信電纜、熱力管、給水管、電壓不高于10 kV的配電電纜、壓力不大于0.4 MPa的燃氣管必須采取有效地安全防護措施；口徑較大的管道不宜在橋梁立面上外露；不宜設置在機動車道下；妥善安排各類管線，要求在敷設、養護、檢修時不得損壞橋梁。剛性管道宜與橋梁上部結構分離；電力電纜與燃氣管道不得布置在同一側；各項設施和管線，不得侵入橋面凈空限界和橋下通航凈空。

《城市工程管線綜合規劃規范》（GB 50289-2016）有關條款規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；工程管線利用橋梁跨越河流時，其規劃設計應與橋梁設計相結合。通過分析各相關市政規范，該項目熱力管線過河可以采用管道橋或利用橋梁跨越河流。

（1）方案一：在中潤大道大橋一側單獨架設管線桁架橋

在擬新建的中潤大道孝婦河大橋橋南側架設2.7 m寬的桁架，敷設供回水管道，管道管徑為DN700，見圖1。這種方案將管線與橋梁主體徹底分開，將熱力管道放置其上，避免了熱力管道與橋梁的干擾，管道設置的空間更加富余，施工難度不大，方便后期維護，更換管道也有很大的操作空間，對管線設置非常有利。但是這種方案的突出缺點就是造價高昂，本項目如果要在如此規模的深溝上另建一座綜合管橋，經過估算桁架橋建安費約600萬元，需要采用性價比更高的方案。

圖1 管線桁架橋方案

（2）方案二:在大橋人行道下敷設熱水管道

在擬新建的中潤大道孝婦河大橋兩人行道下面各敷設4根DN500熱水管道（供回水DN700主管道在橋頭變為2根DN500管道，以降低人行道高度）。人行道蓋板可以掀起，保護管道免受日曬雨淋，需要檢修時揭開蓋板即可。此方案無須架設專門的管橋，無論從經濟性和操作性上都是最優。確定管線過橋斷面時應充分考慮管道的保溫層厚度，操作空間等要求，管線過橋斷面見圖2。

圖2 熱力管道布置斷面

根據計算4根熱水管道分布在橋梁上的線性載荷為1.2 t/m，供熱管道正常的水流對橋梁沒有影響。為保證施工方便及運營安全，采取的措施：在橋梁上不設閥門，直線布置，并且不設彎頭，管道支座均采用滑動支座，以減小萬一出現水錘情況時對橋梁的沖擊力。熱水管道存在熱脹冷縮，以橋中心為駐點向兩邊延長，與橋梁只存在管道自重引起的滑動摩擦力。熱水管道供水溫度為100℃，回水溫度為40℃，壓力0.7 MPa。每根每米垂直荷載為1 764 N/m。無安全隱患。由于人行道敷設熱力管道后，人行道突出橋面較高，為不影響橋面景觀，采用在最外側設置花箱方案，即保證了安全，又增加了橋面景觀。

方案一需要架設一座專門的管線橋，投資大，對河道整體景觀有加大影響；方案二無須架設專門的管橋，充分利用了人行道下空間，對河道整體景觀無影響，投資小、施工簡單、易于檢修養護，因此項目最終選擇了方案二進行管線過橋。本橋已經建成通車，運營效果達到了預期的要求。實際效果見圖3。

圖3 人行道熱力管道布置效果

3 結語

通過對市政工程中管線過河的常見處理方式介紹，涵蓋了城市中管線過河的一些常用做法，結合實際工程中管道過橋方案的分析比選，闡明了針對項目的實際情況需要綜合考慮造價、結構受力、施工難易、維修養護困難等因素，才能設計出最適合項目的管線過橋方式的設計理念。