李茂林 劉海霞
摘 要:燃?xì)夤艿离S橋敷設(shè)是城市燃?xì)夤芫W(wǎng)敷設(shè)過程中較為復(fù)雜的課題,本文對(duì)隨橋敷設(shè)設(shè)計(jì)、施工中存在的問題進(jìn)行介紹,并提出解決方案。
關(guān)鍵詞:燃?xì)夤艿?;隨橋敷設(shè);方案
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.07.098
隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展及環(huán)保問題的日趨嚴(yán)重,社會(huì)對(duì)清潔能源的需求逐漸增大,客觀促進(jìn)了城鎮(zhèn)燃?xì)馐聵I(yè)的發(fā)展,各地區(qū)燃?xì)夤芫W(wǎng)的規(guī)模逐漸增大,燃?xì)夤芫€在延展的過程中,遇河流、溝渠等障礙的情況越來越多,也越來越復(fù)雜,成為阻礙燃?xì)夤芫W(wǎng)正常敷設(shè)的攔路虎。
目前,對(duì)于穿(跨)越河流、溝渠的主要施工方式有:非開挖施工(包括:沉管、水平定向鉆、頂管、盾構(gòu)等方式)及架空敷設(shè)(包括:隨橋敷設(shè)或自制支架敷設(shè)等方式)。
各施工方式的對(duì)比如下:
因城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)的敷設(shè)管徑相對(duì)較小,且造價(jià)不宜過高,所以水平定向鉆及隨橋敷設(shè)施工較為適合城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)的穿(跨)越施工。
長久以來,由于《城市橋梁設(shè)計(jì)準(zhǔn)則》(CJJ11-93)中 第2.0.10條規(guī)定“不得在橋上敷設(shè)污水管、煤氣管和其它可燃、有毒或腐蝕性的液、氣體管。……”,造成燃?xì)夤艿离S橋敷設(shè)的設(shè)計(jì)、施工存在規(guī)范的限制,雖有“建設(shè)部標(biāo)準(zhǔn)定額司建標(biāo)標(biāo)函(2002)47號(hào)--關(guān)于城市橋梁敷設(shè)燃?xì)夤艿赖膹?fù)函”等協(xié)調(diào)文件,但燃?xì)夤艿赖碾S橋敷設(shè)方案,一直受到橋梁設(shè)計(jì)方及管理方的反對(duì),難以大范圍推廣。
隨著《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ11-2011)的出臺(tái),對(duì)燃?xì)夤艿赖碾S橋敷設(shè)放寬要求,即“3.0.19-1.…在橋上敷設(shè)的…壓力不大于0.4MPa的燃?xì)夤艿辣仨毑扇∮行У陌踩雷o(hù)措施。”條款,為燃?xì)夤艿赖碾S橋敷設(shè)掃除了規(guī)范障礙。使燃?xì)夤艿赖碾S橋敷設(shè)成為可能,并逐步成為穿(跨)越河流施工的優(yōu)選方案。
現(xiàn)就燃?xì)夤艿赖碾S橋敷設(shè)在設(shè)計(jì)、施工過程中所遇到的問題及解決方案,做如下介紹:
1 隨橋敷設(shè)的一般性要求
(1)設(shè)計(jì)壓力:隨橋敷設(shè)的燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)壓力須不大于0.4MPa;
(2)管徑的確定:隨橋敷設(shè)的燃?xì)夤艿?,管徑?yīng)不小于燃?xì)夤芫W(wǎng)在該橋所屬道路的規(guī)劃管徑(為遠(yuǎn)期規(guī)劃考慮,建議不小于DN200);
(3)管材的選取:應(yīng)選用加厚的無縫鋼管;
(4)設(shè)計(jì)年限不應(yīng)低于30年。
2 燃?xì)夤艿离S橋敷設(shè)時(shí),管位的選擇應(yīng)遵循以下原則
(1)決不能對(duì)橋梁整體結(jié)構(gòu)的安全性產(chǎn)生影響;
(2)應(yīng)便于施工及以后的日常維護(hù)工作;
(3)應(yīng)不影響橋梁的整體美觀(特別對(duì)于城鎮(zhèn)景觀橋);
(4)對(duì)于通航河流,隨橋敷設(shè)燃?xì)夤艿拦艿讟?biāo)高應(yīng)符合通航凈空的要求;
(5)上述各敷管位置均應(yīng)得到橋梁主管部門的允許,方可實(shí)施。
3 相關(guān)計(jì)算
3.1 支架承重的計(jì)算
每支架承重重量為兩支架間燃?xì)夤艿拦懿闹亓颗c管道內(nèi)氣質(zhì)的重量之和。因城鎮(zhèn)燃?xì)夤芫W(wǎng)的運(yùn)行氣質(zhì)一般為液化石油氣、天然氣、人工煤氣等可燃?xì)赓|(zhì),除液化石油氣較空氣略重外,其余均比空氣輕,故在計(jì)算時(shí),除液化石油氣應(yīng)適當(dāng)考慮單位長度內(nèi)氣體重量外,其余只考慮管材重量即可。
3.2 溫差補(bǔ)償量的計(jì)算及補(bǔ)償器的選擇
因隨橋燃?xì)夤芤话銥槊餮b敷設(shè),且直管線較長,故必須考慮溫差所造成的伸縮量對(duì)管線的影響,并設(shè)置補(bǔ)償器。
補(bǔ)償量的計(jì)算:
△l=a△tl
△l=管道的伸長量(m)
a=0.000012管道的線型膨脹系數(shù)(m/m℃)
l=(直管段)管道的長度(m)
△t=計(jì)算溫差(℃)(安裝溫度與當(dāng)?shù)刈罡?低溫度之差)
應(yīng)按所計(jì)算的伸縮量選取合適的補(bǔ)償器,所選補(bǔ)償器補(bǔ)償量應(yīng)大于管道最大伸縮量,并應(yīng)滿足運(yùn)行氣質(zhì)的壓力要求;位置應(yīng)位于管段中部,易于維修處。
因隨橋管線架空敷設(shè)時(shí),安裝、維護(hù)有一定難度,為避免因?qū)ρa(bǔ)償器的維護(hù)造成的運(yùn)行困難,在條件允許時(shí),應(yīng)盡量依靠管線上橋、下橋所形成的π型彎自然補(bǔ)償器作管線補(bǔ)償。
3.3 風(fēng)載荷的計(jì)算
因燃?xì)夤芫€所敷設(shè)位置,一般為橋梁側(cè)位,受風(fēng)載荷影響較小,可不考慮風(fēng)載荷的影響。如燃?xì)夤芫€所在位置確位于風(fēng)力較大處,可按照起重機(jī)所受風(fēng)載荷計(jì)算公式計(jì)算,公式如下:
P風(fēng)=∑CKhqF (N) [2]
式中 C——風(fēng)載荷的體形系數(shù);(燃?xì)夤艿揽扇?.3)
Kh--風(fēng)載荷的高度修正系數(shù);(燃?xì)夤艿蓝嗨椒笤O(shè),高差較小,此項(xiàng)可不計(jì))
q--標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)壓值N/m2;
F--各種結(jié)構(gòu)或設(shè)備垂直于風(fēng)向的迎風(fēng)面積,(m2)
其中v--計(jì)算風(fēng)速,m/s。
對(duì)于大型懸索橋,應(yīng)考慮燃?xì)夤艿朗┕ず?,各種風(fēng)速下的渦流的變化情況。必要時(shí)應(yīng)做風(fēng)洞試驗(yàn)。
4 支架的設(shè)置
(1)跨越河流的燃?xì)夤艿赖闹Ъ軕?yīng)采用不燃燒材料制作。
(2)支架類型的選取。因管線溫差所造成的伸縮量及載重車輛對(duì)橋體所造成的震動(dòng)影響,隨橋敷設(shè)的燃?xì)夤芫€支架應(yīng)采用滑動(dòng)支架,避免采用固定支架,以防對(duì)橋體及管道產(chǎn)生不利影響。
滑動(dòng)支架上,不應(yīng)設(shè)置卡具,以防將管道卡死;但應(yīng)設(shè)置限位裝置,防止管道因震動(dòng)等原因,發(fā)生較大的位移。
如采用自然補(bǔ)償,在補(bǔ)償臂處,應(yīng)避免設(shè)置限位支架;或所設(shè)支架,應(yīng)考慮主管道伸縮時(shí),補(bǔ)償臂的擺動(dòng)幅度,避免產(chǎn)生損害。
(3)支架與橋體連接。在可能的情況下,應(yīng)盡量通過在橋梁施工時(shí),設(shè)置預(yù)埋件的形式,設(shè)置支架。對(duì)于已成型的橋梁,可采用膨脹螺栓或植筋技術(shù)來固定支架,但應(yīng)取得橋梁主管部門的同意,并須避免破壞橋體內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼束、鋼絞線等重要設(shè)施。
5 上下橋處的附屬設(shè)施
按照《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》GB50028-2006的規(guī)定,對(duì)于跨越重要河流的燃?xì)夤艿?,?yīng)在兩岸設(shè)置閥門,故對(duì)于大型的隨橋敷設(shè),應(yīng)在兩端設(shè)置閥井(閥門)。
對(duì)于采用自然補(bǔ)償?shù)娜細(xì)夤艿?,在上下橋處,?yīng)設(shè)置錨固墩,以防因架空管線的變形,對(duì)埋地管線產(chǎn)生影響。
對(duì)于采用陰極保護(hù)的埋地鋼管與隨橋管道之間應(yīng)設(shè)置絕緣裝置。
對(duì)于兩端采用原土回填的新建橋體,應(yīng)在管線入土位置,對(duì)管溝基層進(jìn)行夯實(shí),以免因地面下沉,對(duì)隨橋敷設(shè)管道產(chǎn)生影響。
6 管道的防腐處理
對(duì)管道應(yīng)做較高等級(jí)的防腐保護(hù)。并盡量減少焊縫,對(duì)焊縫進(jìn)行100%無損探傷。
7 管道的吹掃及氣密試驗(yàn)
建議采用吹掃球進(jìn)行吹掃。
氣密試驗(yàn)參見《城鎮(zhèn)燃?xì)廨斉涔こ碳膀?yàn)收規(guī)范》CJJ33-2005的有關(guān)規(guī)定。
8 結(jié)語
目前,燃?xì)夤芫€的隨橋敷設(shè),是最為經(jīng)濟(jì)的跨越方式。隨橋敷設(shè)也越來越多的被應(yīng)用于各燃?xì)夤救細(xì)夤芫W(wǎng)敷設(shè)。相信,隨著該技術(shù)的不斷完善,實(shí)用性的增強(qiáng),隨橋敷設(shè)方式會(huì)越來越好,越來越普及。
參考文獻(xiàn):
[1]《城市橋梁設(shè)計(jì)規(guī)范》(CJJ11-2011)[S].
[2]《城鎮(zhèn)燃?xì)庠O(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50028-2006)[S].