崔其山1 田伟力1 张上1 张毅2

1.青岛中油华东院安全环保有限公司；2.西气东输苏北输气分公司

 

摘要： 以公路桥梁跨越天然气管道交叉工程所采取的管道保护措施为例，分析其存在的问题和不足。按照有关文件规定对该管道保护方案进行了优化，提出了相关建议，以保障管道安全运行和交通运输安全，可为类似交叉工程提供借鉴。

关键词： 公路桥梁跨越；天然气管道；保护方案优化

 

随着交通路网快速发展，新建公路和高速公路不可避免的与天然气输送管网产生交叉[1-2]。目前，以涵洞和桥梁跨越既有天然气管道的情况较为普遍[3-4]。天然气具有易燃易爆特性，一旦发生泄漏会给周边安全带来风险，依据法律和相关文件规定，在公路设计阶段制定切实可行的管道保护方案，对于保障管道安全运行和公路交通安全具有重要意义。本文结合两个工程实例，对普通公路和高速公路分别以小桥跨越和高架桥跨越天然气管道时采取的管道保护措施进行分析和优化，为相似跨越工程提供参考。

1 公路桥梁跨越天然气管道相关规定

管道保护法第四十四条规定，管道建设工程与其他建设工程相遇的，后开工的建设工程应当符合已建成的建设工程的安全防护要求；双方协商确定施工作业方案并签订安全防护协议，指派专门人员现场监督、指导对方施工。根据交通运输部国家能源局国家安全监管总局《关于规范公路桥梁与石油天然气管道交叉工程管理的通知》（交公路发〔 2015〕 36号，以下简称36号文件）第三条规定，新建或改建公路与既有油气管道交叉时，应选择在管道埋地敷设地段，采用涵洞方式跨越管道通过；受地理条件影响或客观条件限制时，可采用桥梁方式跨越管道通过。采用桥梁跨越既有管道时，交叉角度不应小于15°。

36号文件第二条规定，油气管道从公路桥梁自然地面以下空间穿越时，必须严格遵循《公路工程技术标准》《公路路线设计规范》《公路桥涵设计通用规范》《油气输送管道穿越工程设计规范》等有关标准，并同时满足下列条件：

（1）不能影响桥下空间的正常使用功能。

（ 2）油气管道与两侧桥墩（台）的水平净距不应小于5 m。

（ 3）交叉角度以垂直为宜。必须斜交时，应不小于30°。

（ 4）油气管道采用开挖埋设方式从公路桥下穿越时，管顶距桥下自然地面不应小于1 m，管顶上方应铺设宽度大于管径的钢筋混凝土保护盖板，盖板长度不应小于规划公路用地范围宽度以外3 m，并设置地面标识标明管道位置。

2 实例一：某省道桥梁跨越天然气管道工程

某省道公路工程与西气东输冀宁联络线发生交叉，采用桥梁方式跨越管道通过。冀宁天然气管道管径711 mm，设计压力10 MPa，采用X70钢管。桥梁为单跨空心板梁桥，总宽15 m，净宽14 m，桥长22.04 m，交叉角度105°，设计荷载为公路—Ⅰ级。桥梁上部采用空心板简支结构，桥台采用桩柱式桥台接桩基础，桥面铺装由沥青混凝土和防水混凝土组成。

2.1 管道保护措施

（ 1）根据公路工程施工单位提出的《省道工程管道保护工程施工方案》，在交叉段管顶上方设置35块钢筋混凝土盖板保护，保护长度35 m，盖板宽度2 m。

（2）实际护坡坡脚距离管道外侧分别为4.4 m和3.6 m，不符合36号文件“油气管道与两侧桥墩（台）护坡的的水平净距不应小于5米”的规定。桥梁防撞墙为混凝土材质，未提及桥梁两端的路基防护栏设置情况，而道路距离道路两侧地面高差在4 m 左右或以上，车辆存在冲击桥梁防撞墙或者冲出路基的风险，对桥下天然气管道的安全造成威胁。盖板宽度为2 m，保护范围较小。如图 1所示。

图 1 省道与天然气管道跨越交叉坡度修改前后示意图

2.3 管道保护方案优化[5-8]

（1）桥梁坡脚坡度由1∶ 1.50调整为1∶ 1.25，实际护坡坡脚距离管道外侧分别增大到5.3 m和5.2 m，满足36号文件规定。如图 2所示。

图 2 省道与天然气管道交叉点护坡优化工程图

（ 2）混凝土盖板底部距离天然气管道顶部1.39 m，不会对埋地天然气管道造成压力。盖板宽度调整为3 m，增强对管道和光缆的保护效果。另外，盖板可移出，方便天然气管道维检修。

（ 3）施工阶段，桥梁下方采取隔离措施防止车辆和非工作人员穿越，不会对埋地天然气管道造成冲击荷载。

（ 4）省道竣工后，在跨天然气管道的小桥北侧设置限速警示标识，避免发生交通事故影响天然气管道安全。

（5）市公路管理处应明确要求公路养护单位认真落实对跨越桥梁及附属设施的维护和日常检查。在桥梁上下游路段设置路基护栏，并做好路基护栏与桥梁防撞墙的过渡性连接，减少上游车辆撞击桥梁防撞墙概率和冲击路基从桥梁附近坠落概率，保障跨越桥梁安全和天然气管道安全。

3 实例二：高速公路特大桥跨越天然气管道工程

某高速公路特大桥跨越西气东输管道和新奥燃气管道各一条。西气东输管道管径1016 mm，交叉处壁厚26.2 mm，设计压力10 MPa，采用L485（X70）钢管，距最近桩基5.786 m。燃气管道管径508 mm，壁厚9.5 mm，采用L360（ X52）三PE加强级防腐的螺旋埋弧焊钢管，设计压力4 MPa，距最近桩基6.03 m。

桥跨布置为左幅30 m，右幅34.1 m，交叉角度70°～71°，实际净空不小于11 m。采用装配式部分预应力混凝土箱梁，钻孔灌注桩基础，桩基按摩擦桩设计。全桥桥墩采用1.3 m、 1.5 m柱径。如图 3所示。

图 3 高速公路特大桥与天然气管道交叉平面图

该高速公路大桥接线工程全长5.929 km，六车道标准建设，桥梁宽度33.05 m（与主桥一致），路基宽度34.5 m，设计时速120 km/h，桥梁跨径总长2145.3 m。

3.2 管道保护措施

（ 1）天然气管道采用混凝土盖板保护，盖板厚度0.3 m，保护长度至施工红线外2 m，单条管道保护长度约60 m（共120 m）。不符合36号文件第二条“盖板长度不应小于规划公路用地范围宽度以外3 m”的规定。

（ 2）施工前需要先完成便道施工。便道采用砖渣和混凝土组成，跨越天然气管道处采用扩大基础+下承式钢便桥方式。如图 4所示。

图 4 施工便道便桥示意图

3.3 管道保护方案优化

（ 1）调整盖板保护长度范围至施工红线外3 m，单条管道保护长度为65 m（共130 m），满足36号文件规定。混凝土盖板建议采用预制方式，并保留吊耳或吊装孔。

（ 2）特大高架桥跨越天然气管道的外侧混凝土防护栏设置防落物网，长度大于桩基础10 #和11#的跨度，左幅设置长度为30 m，右幅长度为34 m。

4 结语

在公路桥梁跨越天然气管道工程设计阶段，按照法规等有关要求对管道采取安全保护措施，有利于从源头上消除安全隐患，为管道和公路交通安全运行奠定坚实基础。管道企业等有关单位要提前介入，对方案进行必要审查，及时发现存在的问题并提出整改建议。本文通过方案优化满足了管道安全保护要求，同时也提升了公路及桥梁安全性，收到了一举两得的效果。

参考文献：

[1]曾尉萍.公路跨既有天然气管道的技术及风险应对措施[J].交通企业管理， 2021， 36(06)： 75-77.

[2]蔡菁，王晓飞，李新伟.高速公路与天然气管道交叉或伴行的设计思路[J].公路交通科技(应用技术版)， 2017， 13(03)： 96-98.

[3]邓小涛，连大焕，曹林晓.在役天然气管道与道路交叉保护设计方案研究[J].工程技术研究， 2020，5(24)： 200-202.

[4]吕一新，徐百成，杨根源.高速公路与天然气管道交叉干扰的处理方案[J].交通标准化， 2014，42(04)： 103-105.

[5]张文彪. 公路安全防护设施隐患及处理措施[J]. 交通世界， 2019， (25)： 164-165.

[6]李刚，刘柏秀.油气管道与公路地下构建物的安全净距研究[J].西部交通科技， 2021(05)： 12-15.

[7]刘增畅，孙少辉，凌艳.天然气管道保护措施与安全距离探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2020， 40(18)： 114-115.

[8]庄星熠. 天然气管道穿越沿海公路施工及安全措施研究[D].唐山：华北理工大学， 2019. 

作者简介：崔其山，1971年生，高级工程师，在职研究生，现从事安全评估工作。联系方式：15321160073，cvqshan@126.com。