城市桥梁管线过桥方案探讨

孙绪锋，孙海波，孙志刚，张振铄

（山东省交通规划设计院有限公司，山东 济南 250031）

引言

近几年，我国城镇发展日新月异，城镇基础设施建设也得到了长足发展，作为与人们日常工作生活息息相关的市政管线建设也得到了大力发展。普通道路上市政管线建设一般采取直接埋地敷设或建设综合管廊，而当管线不可避免遇到需要跨越河道、沟渠时由于各方面条件限制，必须采取特殊的处理措施。

1 市政管线过河常见处理方式

常见市政管线种类：雨水、污水、中水、给水、燃气、热力、电力、电信等。由于雨水管道遇河道即接入河道，不存在过河的问题，其余管线均有可能遇到过河问题。由于各管线的特点不同，各处理方式适用的管线也不尽相同。

1.1 明挖直埋过河方式

适用于河道宽度不宽，河水深度较浅，明挖直埋开挖施工难度不大的情况。各种管线均适用于直埋方式，在过河时应进行防冲刷加固处理，一般采用混凝土对管线进行包封。为减小下游埋深，管线过河时可采取倒虹吸形式，倒虹吸设置时需满足一定的流速要求，防止淤积，否则需设置冲洗装置。当河道过深时，压力管线在最低点处压力过大，易爆管，一般采取其他方式过河。

1.2 单独架设管线桥方式

适用于按《城市桥梁设计规范》（CJJ 11-2011）不允许设置在桥梁上的管线、不适合直埋过河管线及因管径过大无法在现有桥梁上通过的管线，单独架设管线桥时有利于管线的施工，检修维护较方便。缺点是造价高，对景观有影响。

1.3 管线敷设在桥梁上通过

管线随桥一起通过又分在人行道板下穿过、桥梁外侧架设支架通过、盖梁上架设管线通过等多种方案，在确定采用哪种方式过桥时要综合考虑管道的性质与管径，桥梁结构与经济因素及管道的施工维护难易程度。新建桥梁在设计时如充分考虑了管线的荷载因素，则管线所放位置较灵活，可以与桥梁结构整体考虑，对桥梁美观影响也能降低。在条件允许的情况下，管线随桥过河是最简单经济的方式。

2 淄博经济开发区中润大道跨孝妇河大桥热力管线过桥方案

2.1 工程概况及热力管线概况

淄博经济开发区中润大道跨孝妇河大桥桥梁跨径组合为12 m×20 m装配式预应力混凝土简支空心板，桥墩、桥台采用柱式墩，桩基础。桥梁全长247.04 m，桥梁全宽23 m。

需过河的热力管线是为淄博经济开发区提供主要热源的热力主管道，需敷设供回水管道，管道管径为DN700，管径较大。根据现场勘察情况，拟建中润大道孝妇河大桥南北两侧河道内多处挖沙深坑导致地质条件极差，无法采用大开挖方式直埋敷设热力管道穿越孝妇河。

2.2 热力管线过桥方案的确定

《城市桥梁设计规范》（CJJ 11-2011）中对市政管线在桥上的设置做了相应的规定：不得在桥上敷设污水管、压力大于0.4 MPa的燃气管和其他可燃、有毒或腐蚀性的液、气体管。条件许可时，在桥上敷设的电信电缆、热力管、给水管、电压不高于10 kV的配电电缆、压力不大于0.4 MPa的燃气管必须采取有效地安全防护措施；口径较大的管道不宜在桥梁立面上外露；不宜设置在机动车道下；妥善安排各类管线，要求在敷设、养护、检修时不得损坏桥梁。刚性管道宜与桥梁上部结构分离；电力电缆与燃气管道不得布置在同一侧；各项设施和管线，不得侵入桥面净空限界和桥下通航净空。

《城市工程管线综合规划规范》（GB 50289-2016）有关条款规定工程管线跨越河流时，宜采用管道桥或利用交通桥梁进行架设；工程管线利用桥梁跨越河流时，其规划设计应与桥梁设计相结合。通过分析各相关市政规范，该项目热力管线过河可以采用管道桥或利用桥梁跨越河流。

（1）方案一：在中润大道大桥一侧单独架设管线桁架桥

在拟新建的中润大道孝妇河大桥桥南侧架设2.7 m宽的桁架，敷设供回水管道，管道管径为DN700，见图1。这种方案将管线与桥梁主体彻底分开，将热力管道放置其上，避免了热力管道与桥梁的干扰，管道设置的空间更加富余，施工难度不大，方便后期维护，更换管道也有很大的操作空间，对管线设置非常有利。但是这种方案的突出缺点就是造价高昂，本项目如果要在如此规模的深沟上另建一座综合管桥，经过估算桁架桥建安费约600万元，需要采用性价比更高的方案。

图1 管线桁架桥方案

（2）方案二:在大桥人行道下敷设热水管道

在拟新建的中润大道孝妇河大桥两人行道下面各敷设4根DN500热水管道（供回水DN700主管道在桥头变为2根DN500管道，以降低人行道高度）。人行道盖板可以掀起，保护管道免受日晒雨淋，需要检修时揭开盖板即可。此方案无须架设专门的管桥，无论从经济性和操作性上都是最优。确定管线过桥断面时应充分考虑管道的保温层厚度，操作空间等要求，管线过桥断面见图2。

图2 热力管道布置断面

根据计算4根热水管道分布在桥梁上的线性载荷为1.2 t/m，供热管道正常的水流对桥梁没有影响。为保证施工方便及运营安全，采取的措施：在桥梁上不设阀门，直线布置，并且不设弯头，管道支座均采用滑动支座，以减小万一出现水锤情况时对桥梁的冲击力。热水管道存在热胀冷缩，以桥中心为驻点向两边延长，与桥梁只存在管道自重引起的滑动摩擦力。热水管道供水温度为100℃，回水温度为40℃，压力0.7 MPa。每根每米垂直荷载为1 764 N/m。无安全隐患。由于人行道敷设热力管道后，人行道突出桥面较高，为不影响桥面景观，采用在最外侧设置花箱方案，即保证了安全，又增加了桥面景观。

方案一需要架设一座专门的管线桥，投资大，对河道整体景观有加大影响；方案二无须架设专门的管桥，充分利用了人行道下空间，对河道整体景观无影响，投资小、施工简单、易于检修养护，因此项目最终选择了方案二进行管线过桥。本桥已经建成通车，运营效果达到了预期的要求。实际效果见图3。

图3 人行道热力管道布置效果

3 结语

通过对市政工程中管线过河的常见处理方式介绍，涵盖了城市中管线过河的一些常用做法，结合实际工程中管道过桥方案的分析比选，阐明了针对项目的实际情况需要综合考虑造价、结构受力、施工难易、维修养护困难等因素，才能设计出最适合项目的管线过桥方式的设计理念。