陈良 董旭 李新鹏 李斌彬 刘帅旗 金山

国家管网集团西气东输郑州输气分公司

 

摘要：高速公路和长输油气管道同属线性工程，双方工程的相遇较难避免，特别是随着社会经济发展，相互交叉呈现增多趋势。按法规要求和传统做法，后建高速与管道交叉时，需要为管道增加盖板涵等防护措施，但该类方式存在管道通透性差、巡护不便、维检修困难等弊端，而采取通道涵形式后具有保持原有通透性、便于巡护、检测和维修等诸多优点。本文以现行法规为基础，通过对实际案例进行分析，为类似交叉工程提供参考。

关键词：高速公路；长输管道；通道涵；交叉；跨越

 

截至2022年底，国内已建成油气长输管道里程累计达到15.5万公里，在建或已开工的油气管道里程超过7千公里，“十四五”期间天然气基础设施建设仍将加快[1]。我国高速公路通车总里程达17.7万公里，连续8年位居世界第一，国道等其他高等级道路建设里程也在连年增长[2]。

高速公路和管道属于线性工程，在规划建设过程中双方相遇交叉难以避免，仅河南省近两年已建和在建的高速公路与西气东输管道交叉点超过20处，优化交叉工程设计，对保障双方安全运行具有重要意义。

1  盖板涵保护方式的不足

1.1  盖板涵保护形式

盖板涵广泛适用于各类公路、铁路以及水利等设施与管道交叉的保护，主要由基础、侧墙、盖板（顶板）等部分组成，其作用是将各类地面设施的竖向静载荷和动载荷传递至侧墙基础，减少管道及其附属设施额外受力[3]。在高速公路修建过程中，首先对管道开挖，然后再修筑盖板涵，在此基础上填充一定高度的土方，最后再修建路面。主要技术要求如下：

为满足释放载荷要求，盖板涵基础顶面需低于管底。为满足后期维检修要求，盖板涵侧墙与管道净间距不宜小于1.5 m，盖板涵顶板距离管顶不宜小于0.5 m，基础、侧墙和顶板的具体参数需根据现场情况进一步核算。为避免形成密闭空间，盖板涵内部空间应填充细砂，盖板涵保护范围应延伸至道路用地红线外3 m，并设置必要的警示标识（图 1）。

图 1 盖板涵示意图

1.2  盖板涵保护存在的问题

（1）降低巡护效率。高填方和公路隔离带阻断了管道企业正常的巡检路线，需要长距离绕行从而影响巡护效率。

（2）通透性变差。高填方路基阻挡了管理人员视线，使得路基背侧发生的风险事件不易被发现。

（3）难以开展外检测。管道上方除盖板涵外还覆盖大量土方，无法正常开展管道外检测作业，增加了管道防腐层状态和管体腐蚀评价的难度[4]。

（4）维抢修困难。在修复管道本体缺陷或隐患时，需要对道路进行开挖，才能打开盖板涵进行维护维修，除了耗费人力、物力和时间，还严重影响道路运输。

2  通道涵跨越分析

从管道保护法到公路和管道等行业标准规范，都明确了“后建服从先建”这一约定俗成的原则，即后开工或者后批准的建设工程一方应当符合先开工、已建成或者先批准的建设工程的安全防护要求。鉴于传统盖板涵不能满足管道正常的巡护、检测和维修要求，因此需要采取新的跨越方式，比如通道涵等。

2.1  通道涵的主要参数

通道涵主要由侧墙（墙身）、盖板、基础等部分组成（图 2）。与传统的埋地盖板涵相比，主要是提升盖板涵侧墙高度，加宽侧墙间距，形成地上通道涵，既可以满足埋地盖板涵的功能需求，保护管道不受额外载荷的影响，还兼顾后期管道巡检、维抢修的需求。

图 2 通道涵示意图

为满足后期管道日常巡护要求，保障人员安全通过，通道涵的净空高度一般不应小于2.2 m[5]，净宽宜根据管道外径按式（1）确定。同时，对于长输天然气管道缺陷当前主要采用的修复方式是B型套筒，结合B型套筒修复技术要求和工程经验[6]，通道涵净宽应同时满足侧墙基础外缘与管道净间距不小于1.5 m的要求。为保障管道不受附加载荷或应力，涵侧墙基础顶面标高不应高于管道中心标高。通道涵内，应按相关技术规范要求采取盖板报护，并采取有效措施避免涵内积水。两端应各设置一道对开的通道门，并设置方便人员通行巡检小门以及警示标识，防止无关人员通过或停留。

L＝1.5 D＋4.0  （1）

式中，L为通道涵两侧墙内侧之间的距离，m；D为管道外径，m。

2.2  通道涵的主要功能

（1）保持了管道通透性。通道涵避免了土体填方，两端可以采取隔离栅栏封闭，管道上方没有遮挡物，管道上下游保持通视，如有影响管道安全的行为可以快速发现并快速处置。

（2）保障了巡检便利性。涵洞顶板距离地面满足一定高度，避免了因高填方形成的地理阻隔，保障巡护人员的正常通行，提升了巡护便利性。

（3）提升了管道安全性。相较传统盖板涵，增加了侧墙与管道净间距，一方面减小侧墙开挖、浇筑等作业过程中管道意外损伤的风险，另一方面减小了道路运营过程中交变载荷对管道的影响，提升了管道及其附属设施的安全性[7]。

（4）提升了检测维修可行性。通道涵提供了管道外检测、防腐层检测等作业必要的作业空间，消除了检测盲区，在管体、防腐层、通讯光缆存在缺陷或故障时，可及时开展维护维修，除作业空间充足外，还避免了道路中断和大量土方开挖，提升了维抢修效率[8]。

对于后建管道与已建道路交叉，可以从管道壁厚、焊缝检测、防腐层材质等方面提升管道安全性，所采取防护和施工方式与后建道路跨越已建管道有所区别。

3  实际应用

3.1  新伊高速跨越管道案例

洛阳市安新至伊川高速有两处匝道与西气东输二线洛阳支线管道交叉，原设计方案采取传统盖板涵方式对管道进行保护，道路建成后两处匝道与原有城市快速路形成合围，其内部区域难以进入，约120 m管道形成巡检盲区。经过反复勘察和技术论证，最终通道涵方案获得各方认可，目前道路已建成，工程影响段管道的日常巡检维护工作可以顺利开展（图 3）。

图 3 新伊高速E匝道采取通道涵形式跨越管道现场

3.2  沿太行高速跨越管道案例

沿太行高速在河南焦作地区与西气东输一线管道交叉，原设计方案采取传统盖板涵方式对管道进行保护，道路建成后形成地理阻隔，管道巡护人员需绕行近2000 m才能到达高速另一侧，严重影响管道巡护。经过协商和论证，最终通道涵方案获得各方认可，将工程的相互影响降到了最低。

3.3  通道涵应用情况汇总

近两年来，在相关单位友好协商的基础上，通道涵已在河南省境内的多条高速公路与西气东输管道交叉处获得了应用，累计避免了14处新增地理阻隔和929 m的填方占压，为高速公路和长输管道两项重大基础设施的和谐共生探索了有益经验（表 1）。

表 1 河南地区通道涵实际应用情况统计表

高速公路采取通道涵方式跨越管道，相比传统盖板涵具有安全、通透、便利等诸多优点，不仅适用于后建高速公路与管道交叉工程，还可适用于采取高填方形式修建的公路、铁路、水利等设施与既有管道交叉工程。

 

参考文献：

[1]高鹏. 2021年中国油气管道建设新进展[J].国际石油经济，2022，30(3)：12-13.   

[2]庄猛. 服务区的未来之路 ——"十四五"期我国高速公路服务区产业发展思考[J].中国公路，2021(8)：72-73.  

[3]刘俊才，付军军. 浅谈盖板涵施工技术[J].技术与市场，2012，19(5)：229.

[4]娄桂云. 埋地钢管外防腐系统腐蚀因素的检测评价与控制[J].上海煤气，2012(2)：14-17.     

[5]朱雪锋. 公路桥涵设计探析[J].交通世界（中旬刊，2018(9)：131-132.

[6]马永俊. 长输管道B型套筒安装施工技术研究[J].中国石油和化工标准与质量，2022，42(19)：163-165.     

[7]刘东京，周伟国，滕卯寅，等. 交变载荷作用下埋地天然气管道受力特性[J].上海煤气，2014(2)：19-21.    

[8]赵长江. 天然气输送管道事故应急响应现存问题及解决方案[J].石化技术，2022，29(8)：264-266.  

作者简介：陈良，1988年生，本科，郑州输气分公司郑州作业区三级工程师，主要从事管道保护工作。联系方式：13903787063，396137979@qq.com。