管道是如何跨越大山和大河的

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管道溫知識

管道是如何跨越大山和大河的？

雯雯

小新哥，知道我們常說的管道上天入地下海的上天指的是什么嗎？

小新

知道啊，上天指的就是管道跨越！

雯雯

是嗎？小新哥你快給我講講！

小新

管道跨越就是管道在通過河流、山谷等地段時采用架空鋪管方式的管道線路工程。

管道架空敷設方式多用于河岸沖刷嚴重、沖淤變化無規(guī)律、流速大、河床開溝困難或一些通航頻繁并需要經(jīng)常疏浚的河道，以及地勢陡峭的峽谷等地點。

雯雯

那一般分幾種呢？

小新

有4種，一起來看下。

管道跨越的種類

1 桁架跨越

桁架跨越是長輸油氣管道常用的跨越河流方式之一，屬于梁式跨越結(jié)構(gòu)，上部結(jié)構(gòu)通常采用三角形或者梯形的空間鋼結(jié)構(gòu)，管道敷設在桁架上弦或者下弦平面之上，下部結(jié)構(gòu)一般為鋼筋混凝土橋墩及基礎。

技術(shù)特點：

桁架跨越方式一般適用于跨度較小的河流跨越，跨度一般小于90米。

優(yōu)勢：

整體鋼度大、穩(wěn)定性較好，技術(shù)比較成熟，在國內(nèi)的設計、施工中得到了廣泛運用。

劣勢：

單跨跨越能力有限，河流較寬時，需要在水中修建基礎及橋墩，且影響通航。

管道局代表工程：西氣東輸一線黃河跨越工程、中緬油氣管道（境外段）米坦格河跨越

2004年7月3日，西氣東輸節(jié)點工程之一的中衛(wèi)黃河特大型跨越主體工程順利完工。

工程位于寧夏回族自治區(qū)中衛(wèi)縣境內(nèi)沙坡頭附近，首次采用多跨桁架結(jié)構(gòu)，單榀桁架長85米、高6米、寬4.5米，重54噸，采用連續(xù)跨越的方式通過黃河，總跨越長為540米。

米坦格河跨越是中緬油氣管道緬甸段唯一的跨越工程，也是全線的控制性工程，位于緬甸曼德勒省，三跨，單榀重量達60噸，共195m，是中緬管道境外段唯一的跨越工程，位于高地震烈度區(qū)，設計地震峰值加速度達0.4g，是首個大口徑油氣管道共用的跨越工程，首次采用了牽引法架設桁架。

2 拱橋跨越

拱橋跨越是將管道本身做成圓弧形或拋物線形拱，將兩端放于受推力的基座上，管道從梁式跨越的受彎變成拱形的受壓，使管材能得到較充分的利用。

技術(shù)特點：

適用于80～100米之間的中等跨度的河流跨越。

優(yōu)勢：

具有受力合理、美觀、節(jié)省材料、便于施工等優(yōu)點，當多條管道需要同時敷設時，拱橋跨越方式的經(jīng)濟效果更為明顯。

劣勢：

適用于河寬較小的河流跨越。

3 懸索跨越

懸索跨越，又名懸索管道橋（suspension pipeline bridge），指的是以通過索塔懸掛并錨固于兩岸(或橋兩端)的纜索(或鋼鏈)作為上部結(jié)構(gòu)主要承重構(gòu)件的橋梁。其纜索幾何形狀由力的平衡條件決定，一般為懸鏈線。從纜索垂下許多吊桿，把橋面吊住。整體結(jié)構(gòu)由管道、主纜、抗風纜、吊桿、風纜吊桿、加勁梁、主塔、基礎及錨固系統(tǒng)等部分組成，有時在主纜和抗風纜之間設有連接索(共軛索)。主纜通過吊桿承受豎向荷載，再傳遞給兩端的主塔和錨碇；抗風纜承受側(cè)向風荷載，而管道和加勁梁則以連續(xù)梁的形式，用吊桿與風纜吊桿連接到主纜和抗風纜上。在此結(jié)構(gòu)體系中，承受主要荷載的構(gòu)件為主纜和抗風纜，屬于典型的柔性結(jié)構(gòu)。

技術(shù)特點：

單跨跨越能力最強的跨越結(jié)構(gòu)型式，適用于大跨度跨越工程。

優(yōu)勢：

根據(jù)結(jié)構(gòu)特點，與其他型式跨越結(jié)構(gòu)相比，懸索管道橋具有、受力明確、施工安全便利、

跨越能力大、具有良好的抗震性能。

劣勢：

結(jié)構(gòu)整體偏柔性，對風荷載十分敏感，一般需要進行專項抗風設計。

對施工機械和施工隊伍要求較高，投資較高，施工周期較長。

管道局代表工程：烏江跨越

2012年04月15日開工，2013年09月30日竣工

烏江跨越總高45.5m，主跨310m，兩岸邊跨分別為75m和95m，全長480m。烏江跨越懸索橋平面走向與天然氣和原油管道中線平行，采用平直線雙對稱布置。

4 斜拉索跨越

斜拉索跨越（cable stayed pipelinebridge）是利用若干根斜拉索將主梁（或者管道）拉在橋塔上的跨越結(jié)構(gòu)，一般由主梁、斜拉索、橋塔以及下部結(jié)構(gòu)組成，屬于自錨結(jié)構(gòu)體系，不需要專門設置錨固墩，水平拉力由主梁承擔，整體剛度較大，抗風性能良好，一般不需要設置專門的抗風索系，其跨越能力介于懸索跨越和桁架跨越之間。

技術(shù)特點：

適用于兩岸地勢較為平坦、寬淺的河流跨越。

優(yōu)勢：

由于每根纜索的自振周期各不相同，不易產(chǎn)生共振，抵御地震或風振的能力較強。此外還具有自重小、結(jié)構(gòu)輕巧、外形美觀簡潔的優(yōu)點。

管道局代表工程：中緬油氣管道北盤江跨越

中緬天然氣管道在貴州省晴隆縣與關(guān)嶺縣交界處采用斜拉索跨越方式通過北盤江，跨越長度為230米，橋梁建成后，直徑1016毫米的天然氣管道、直徑610毫米的原油管道和直徑355．6毫米成品油管道同時從橋面并行通過。該工程已于2013年3月8日完工，是國內(nèi)首座三管同橋的斜拉索跨越橋梁。

雯雯

哇~突然覺得咱管道人好了不起啊！小新哥，咱們的管道工程運營安全是如何得到保障的呢？

小新

這就要介紹一下跨越工程的安全運營保衛(wèi)措施了！

管道跨越的安全保衛(wèi)

1 設計中嚴格按照國家及行業(yè)、企業(yè)現(xiàn)行有關(guān)設計標準及規(guī)范進行設計，考慮最不利工況組合。

2 大型跨越按照50年—100年超越概率為2%的地震動參數(shù)進行抗震設計。

3 基準風速按照百年一遇風速考慮，并考慮相應的地形修正系數(shù)，大跨度懸索跨越進行專項的抗風設計和風洞試驗。

4 管材除按規(guī)定要求外，提出應駐廠監(jiān)造。

5 運營期間，設置2~3人的專人值守。

6 兩跨越兩端設置攝像監(jiān)控系統(tǒng)。

7 對跨越進行風險識別，對高風險事件采取對應措施。

雯雯

哈哈，太棒了！小新哥，跟著你就是漲知識。

小新

快別嘴甜了，身為石油管道人這么多年，你知道輸油管道和輸氣管道的區(qū)別嗎？

雯雯

唔……還真不知道！

小新

下一期我們就帶大家了解一下輸油管道和輸氣管道究竟都有哪些區(qū)別，關(guān)注我們掌握更多知識點呦~

資料來源 | 管道設計院 管道一公司

特別感謝付艷娜、張帥、張新悅對本文的幫助

編輯 | 尚思雯

審核 | 劉立巖