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文档简介

工程建设强制性国家规范

《管道穿越和跨越工程通用规范》

(征求意见稿)

1、电子邮箱:cppezlm@。

2、通信地址:河北省廊坊市广阳区和平路146号;邮编:

065000o

2021年3月

目次

1.总则............................................................1

2.基本规定........................................................2

3.开挖穿越工程...................................................7

4.隧道穿越工程...................................................9

5.水平定向钻穿越工程............................................12

6.跨越工程......................................................13

7.起草说明......................................................15

1总则

1.0.1在输油输气管道穿越和跨越工程建设及运营中,为保障人民生命财产安

全、人身健康、工程质量安全、生态环境安全、公众权益和公共利益,以及促

进资源节约利用、满足国家经济建设和社会发展的基本需要,依据有关法律、

法规,制定本规范。

1.0.2输油输气管道穿越和跨越工程的勘察、设计、施工、验收及运行管理应遵

守本规范。

1.0.3本规范是输油输气管道穿越和跨越工程建设的基本要求。当工程中采用的

设计方法、材料、技术措施、施工质量控制与验收内容(方法)等与本规范的

规定不一致,但经合规性评估符合本规范第2章的规定时,应允许使用。

1.0.4本规范不适用于战争、自然灾害等不可抗条件下对输油输气管道穿越和跨

越工程的要求,执行本规范并不能代替工程项目全生命周期过程中的工程质量

安全监管。

1.0.5管道穿越和跨越工程的勘察、设计、施工、验收及运行管理,除应遵守本

规范外,向应遵守国家现行有关规范的规定。

1

2基本规定

2.0.1管道穿越和跨越工程选址应满足地方规划要求,并应满足与居民区、水利

工程、防洪设施、公路、铁路、港口码头、市政设施、军事设施以及其他建构

筑物的间距要求。

2.0.2管道穿越和跨越工程应根据风险防范等级采取相应的安全防范措施。

2.0.3管道穿越和跨越工程施工作业完成后应进行地貌恢复。

2.0.4管道穿越和跨越工程结构安全等级应按表2.0.4划分。

表2.0.4管道穿越和跨越工程结构安全等级划分

工程结构重要性系数适用范围

安全等级

长江、黄河、松花江、辽河、海河、珠江、淮河七大河流的

干流河道的输气管道干线、支干线大型穿越工程

输油管道河流大型穿越工程

一级1.1

环境敏感区及国际性河流的输油管道穿越和跨越工程

输油和输气管道大型跨越工程

除一级、三级以外的穿越和跨越工程

二级1.0

临时性,程

三级0.9

2.0.5跨越、水域穿越和隧道穿越工程等级应按表2.0.5/、表2.0.5・2、表2.0・5・3

划分。

2

表2.0.5・1跨越工程等级划分

工程等级总跨长度Li(m)主跨长度L2(m)

大型>300>150

中型100<Li<30050口2V150

小型<100<50

表2.0.5-2水域穿越工程等级划分

穿越区域的水文特征

工程等级

多年平均水位的水面宽度(m)相应水深(m)

M200不计水深

大型

叁100-<200

M100〜<200<5

中型

M40~<100不计水深

小型<40不计水深

表2.053矿山法隧道穿越工程等级划分

分类短隧道中长隧道长隧道备注

LA500500VLW20002000<L山岭矿山法隧道

长度L(m)

LW500500VLW10001000<L水域矿山法隧道

2.0.6管道穿越和跨越工程在设计和施工前应按基本建设程序进行勘察,勘察成

果应满足设计要求。

2.0.7管道穿越和跨越工程应按设计使用年限内最不利工况进行设计。

2.0.8管道穿越和跨越工程在设计使用年限内未经技术鉴定,不应改变用途和使

用环境。

2.0.9管道穿越和跨越工程结构抗震设计和校核应符合下列规定:

1.穿越和跨越的结构主体应按基本地震动参数进行抗震设计,大型穿越和

3

跨越工程结构应按1.3倍的基本地震动峰值加速度计算地震作用。

2.穿越和跨越的结构主体应按高于本地区基本地震动参数一级的要求采取

抗震措施,当位于基本地震动峰值加速度0.40g地段时,应按比0.40g地段更

高的要求采取抗震措施。

3.当基本地震动峰值加速度大于0.40g时,应进行专项设计。

4.大型跨越工程结构应采用罕遇地震动参数进行防倒塌校核。

2.0.10穿越和跨越工程设计洪水频率应符合下列规定:

1大型穿越和跨越工程设计洪水频率取1%(100年一遇);

2中、小型穿越和跨越工程设计洪水频率取2%(50年一遇);

3桥梁上游300m范围内的穿越工程,其设计洪水频率应按桥梁设计洪水频

率设计。

2.0.11穿越和跨越的结构主体设计使用年限不应低于50年。

2.0.12用于穿越和跨越工程使用的材料和配件应符合设计要求,并应提供质量

证明文件。

2.0.13弃渣场设置应满足安全、环保和水土保持要求,并应采取挡土和排水措施。

2.0.14穿越和跨越工程应按要求进行检查和维护。当服役条件发生变化时,应

进行技术状态评估,并应根据评估结果制定维护保养方案。

2.0.15穿越工程管道的强度设计系数应按照表2.0.15取值。

4

表2.0.15穿越工程管道强度设计系数

输气管道地区等级

穿越管段类型输油管道

—•二三四

w级公路有套管或涵洞穿越0.720.600.500.400.72

m、w级公路无套管或涵洞穿越0.600.500.500.40

I、n级公路、高速公路、铁路有套管或涵

0.600.600.500.40

洞穿越

0.60

长、中长山岭矿山法隧道、多管敷设的短山

0.600.500.500.40

岭矿山法隧道

水域小型穿越、短山岭矿山法隧道0.600.600.500.400.60

水域大、中型穿越0.600.500.400.400.5

2.0.16跨越工程管道的强度设计系数应符合表2.0.16的规定。

表2.0.16跨越工程管道强度设计系数

输气管道

工程等级输油管道

一级地区二级地区三级地区四级地区

大型0.400.400.400.40.40

甲类中型0.450.450.450.40.50

小型0.500.500.500.40.55

大型0.500.500.500.40.50

乙类中型0.550.550.500.40.60

小型0.600.600.500.40.65

注:甲类为通航河流、电气化铁路和高速公路跨越:乙类为非通航河流及其他障碍物跨越。

2.0・17水域大中型穿越、山岭长隧道、铁路、高速公路、一级公路穿越管道以及

5

大中型跨越管道应进行单独试压。

2.0.18穿越和跨越工程的管道环焊缝应进行无损检测。

2.0.19管道从公路桥梁自然地面以下空间开挖穿越时,管顶应低于桥下自然地面

不小于1米;从铁路桥梁自然地面以下空间开挖穿越时,管顶应低于桥下自然

地面不小于1.2米。穿越公路桥、铁路桥的管道上方应铺设钢筋混凝土保护盖板,

并应设置地面穿越标识。

2.0.20管道距离公路桥、铁路桥两侧桥墩(台)边缘的水平净距应满足相关要求。

施工过程中应对既有桥梁、墩台采取防护措施。

2.0.21顶套管穿越铁路完成后应保持铁路路基的稳定状态,套管内应填充泥浆、

水泥砂浆或泡沫混凝土等填充物。

2.0.22穿越和跨越工程施工应符合下列规定:

1应采用环保型泥浆,废弃泥浆处理应达标并定点排放。

2在河道管理范围内,不应弃置渣土杂物以及清洗、倾倒、掩埋、排放污染

水体的物体。

3施工结束后,应当及时清除临时设施及其残留物,恢复地貌。

6

3开挖穿越工程

3.0.1开挖穿越管段应敷设在稳定地层中,管道最小埋深不应小于表3.0.1的规

定。穿越I级~丫级航道,管道最小埋深不应小于远期规划航道底标高以下2m:

穿越VI级和W级航道,管道最小埋深不应小于lmo

表3.0.1开挖穿越管道的最小埋深(m)

类另U大型中型小型

有冲刷或疏浚的河流,应在设计洪水

21.521.221.0

冲刷线下或规划疏浚线下,并取其深者

无冲刷或疏浚的河流,应埋在河床底

2L521.321.0

面以下

河床为基岩,并在设计洪水下不被冲

20.820.620.5

刷时,管段应嵌入基岩深度

3.0.2水下穿越管段应进行管道抗漂浮计算,当不满足抗漂浮要求时,应采取稳

管或其他抗漂浮措施,且不应损伤管道防腐层。

3.0.3穿越区域的地下水或岩土层具有腐蚀性时,除管段自身防腐满足要求外,

稳管措施所采用材料应有抗腐蚀性能。

3.0.4开挖管沟参数应根据地层条件、水文参数、开挖深度、放坡范围、水文条

件、降水等情况确定。

3.0.5在岩石、卵砾石段穿越管沟回填应采取避免防腐层损伤的措施。

3.0.6河流开挖穿越完成后岸坡防护措施及地貌恢复不应缩窄行洪通道。

3.0.7在水土流失严重、生态脆弱的地区进行开挖穿越施工,应严格控制对植

物、沙壳、结皮、地衣等扰动范围。

3.0.8开挖管沟的地表土应当分层剥离、保存和回填,减少地表扰动范围。管沟

回填完成后,应当及时恢复表层植被。

3.0.9在河道管理范围内严禁堆放、倾倒、掩埋、排放可污染水体的物体和废弃

物,严禁在河道内清洗装贮过油类或者有毒污染物的车辆、容器。

7

3.0・10管道安装完成后,应立即对河道内的管沟进行回填、堰体移除,及时清除

遗留物,恢复地貌。施工中产生的废弃土石方应严格按照河道、环保、海事等

管理部门要求进行抛卸。

8

4隧道穿越工程

4.1一般规定

4.1.1水域隧道应选择在稳定地层,并应避开大型溶洞、暗河和活动地震断裂带。

4.1.2水域隧道上部覆土厚度应根据工程地质和水文地质、隧道断面大小、施工

方法、周边环境综合确定,并应同时符合下列规定:

1不小于河床面下L5倍隧道外径;

2不低于设计冲刷线下或规划疏浚线以下(取其深者)1倍隧道外径;

3满足隧道抗漂浮稳定要求。

4.1.3隧道施工时,应配备通风设备,并应对气体进行安全监测,当可燃、有害

气体浓度超过安全允许值时,严禁施工,并应采取应急措施进行处理。

4・2盾构和顶管法隧道穿越

421隧道穿越应进行结构承载力极限状态计算和结构正常使用极限状态计算。

4.2.2盾构隧道结构承载力极限状态计算应包括下列内容:

1管片主断面承载力计算;

2管片接头连接计算;

3管片横断面承载力验算;

4壁后注浆压力作用下,管片接头连接验算。

4.2.3顶管隧道结构承载力极限状态计算应包括下列内容:

1管节承载力计算;

2管节局部承压计算;

9

3允许顶力验算。

424盾构和顶管法隧道结构正常使用极限状态计算应包括下列内容:

1裂缝宽度验算;

2结构变形验算;

3接头变形验算。

4.3竖井

4.3.1竖井结构应进行结构承载力极限状态计算和结构正常使用极限状态计算。

4.3.2竖井结构承载力极限状态计算应包括下列内容:

1竖井结构承载力计算;

2竖井结构整体失稳验算。

43.3竖井结构正常使用极限状态计算应进行裂缝宽度验算。

4.3.4竖井位置应避开滑坡、崩塌体、泥石流、活动断层、塌陷区等地质灾害发

育区域。

4.3.5竖井作为永久性构筑物不回填时,应采取防洪和防护措施。

4.4矿山法隧道穿越

4.4.1隧道应根据隧道围岩条件确定支护方案,水域隧道和围岩等级级山岭

隧道应采用复合式衬砌。

4.4.2隧道施工应采取防排水措施,并应对施工排放水进行处理。

10

4.4.3隧道洞口管沟应进行支护。

4.4.4隧道施工中应进行超前地质预报和监控量测。

4.4.5严寒及寒冷地区隧道存在冻害地段应采取抗冻措施。

446在施工期间,斜井段应设挡车设备。当倾角大于15°时,轨道应采取防滑

措施。

4.5隧道施工

4.5.1隧道施工过程应进行以下监测:

1竖井的鼓底、涌水、涌砂;

2隧道结构变形;

3可燃、有毒有害气体、温度、噪声;

4地面沉降、地面建(构)筑物和大堤沉降、位移。

4.5.2隧道施工排弃的砂、石、土、废渣等应当定点堆放,并应采取不产生新危

害的措施。

4.5.3隧道施工应制定专项应急预案。

11

5水平定向钻穿越工程

5.0.1定向钻穿越的曲率半径应满足穿越管段的最小允许曲率半径,并应满足钻

杆折角要求。

5.0.2水平定向钻水域穿越管段管顶设计埋深不应小于设计洪水冲刷线和规划疏

浚线以下6m。

5.0.3水平定向钻施工过程中应采取防止冒浆的措施。

5.0.4定向钻穿越管段的钢管应满足施工过程中强度和稳定要求,并应进行屈曲

失稳分析。

5.0.5根据不同地质条件,穿越段管道防腐层或防护层应满足耐磨、耐划伤的要

求。

5.0.6水平定向钻穿越管道施工完成后,应进行防腐层可用性评价。

12

6跨越工程

6.0.1跨越主体结构在设计使用年限内应满足承载能力、耐久性以及整体稳定性

要求。

6.0.2管道跨越通航河段时,应满足通航要求。施工过程中应采取警戒措施。

6.0.3管道跨越无通航、无流筏的水域时,管道架空结构和跨越管道的最下缘高

程应符合下列规定:

1大型跨越工程不应低于设计洪水位3m;

2中小型跨越工程不应低于设计洪水位2m。

6.0.4当跨越铁路或道路时,架空结构和管道的最下缘净空高度不应低于表

6.0.4的规定。跨越公路时两侧应设置限高标志。

表6.0.4跨越铁路或道路净空高度

类型净空高度(m)

人行道路3.5

等级公路与城市道路5.5

铁路12.5

电气化铁路接触网的带电体4.0

6.0.5桥面结构、桥塔、基础、桥墩以及锚固墩应按照下列承载能力极限状态和

正常使用极限状态进行设计:

1承载能力极限状态应包括下列计算:

13

1)构件和连接应进行承载力计算;

2)有抗震设防要求时,应进行抗震计算;

3)基础和锚固墩应进行地基承载力计算以及结构的抗倾覆、抗滑移验算。

2正常使用极限状态应包括下列计算:

1)对需要控制变形的构件及基础,应进行变形计算;

2)对不允许出现裂缝的混凝土构件,应进行混凝土拉应力计算;

3)允许出现裂缝的混凝土构件,应进行裂缝宽度验算。

6.0.6跨越管道、缆索、吊杆、锚具及连接件应按容许应力法进行强度计算,锚

具及其连接件安全系数取值应与相连缆索相适应。

6.0.7大型悬索跨越和斜拉索跨越工程应进行抗风设计,在设计风荷载与其他作

用组合下,跨越结构应具有规定的强度和刚度,并不应发生毁坏性的自激发散

振动和静力失稳。

6.0.8在管道跨越工程设计文件中,应说明结构工程钢结构的焊缝形式、焊缝质

量等级与焊缝检验标准。

6.0.9桁架和钢塔架安装前应编制专项吊装方案;吊装过程中应保证结构的稳定

性,并应防止永久性变形。

14

起草说明

一、起草过程

根据住房和城乡建设部关于印发《深化工程建设标准化工作改革

的意见的通知》(建标【2016】166号),要求加快制定全文强制性标

准,逐步用全文强制性标准取代现行标准中分散的强制性条文,为行

政监管提供技术支撑,发挥技术法规作用。《关于印发2018年工程建

设规范和标准编制及相关工作计划的通知》(建标函[2017]306号),

根据该通知的要求,启动了《管道穿越和跨越通用规范》研编工作。

2018年2月28日,住房城乡建设部标准定额司发布了关于印发《工

程建设规范研编工作指南》的通知(建标标函【2018】31号),提出

了二十条研编工作要求,明确了标准定位、研编重点内容、分类及研

编工作的重点内容及研编程序。

根据《指南》的要求,工程规范是政府及其部「依法治理、依法

履职的技术依据,是全社会必须遵守的强制性技术规定。工程规范内

容是工程建设的基本指南和底线要求,应严格限定在工程建设领域保

障人民财产安全、人身健康、工程质量安全、生态环境安全、公众权

益和公共利益,以及促进能源资源利用,满足社会经济管理基本要求。

住房城乡建设部组织编制了国家工程规范体系框架,工程规范分为工

程项目类和技术通用类。本规范属于体系框架中的通用规范,因此《管

道穿越和跨越工程通用规范》定位为以技术专业为对象,以各项目规

范中重复的、具体的性能要求和关键技术要求为主要内容,内容涵盖

规划、勘察、测量、设计、施工、试运行、验收等建设环节。

15

2018年2月7日,研编工作由牵头单位中国石油天然气管道工

程有限公司启动了《管道穿越和跨越通用规范》编制工作。在前期组

织各参编单位负责人根据《指南》编制了启动会文件,2018年5月

住建部组织相关单位在河北省廊坊市召开研编工作启动会,明确了研

编工作的分工,共分为一般规定编制、开挖工程、定向钻穿越工程、

隧道穿越工程以及跨越工程五个专题。2018年10月,中国浙江宁波

邀请来自美国、加拿大、德国、中国台湾等国内外权威专家对本研编

规范研编中的重难点进行专题研讨。2018年12月在江苏南京启动研

编工作第一次汇稿会议,形成《管道穿越和跨越通用规范》草案初稿。

2019年3月由住建部组织,并邀请了国内外相关的专家学者在福建

福州进行了规范的中期评估会议,根据评估会议的意见进行了研编成

果的修改,并于2019年4月提交了征求意见稿,共收到了49条意见,

采纳12条,2019年9月完成研编工作。

2019年12月,住房城乡建设部在成都组织召开了专家审查会

议。会后,规范起草组根据专家审查意见进行了修改,并于2019年

12月正式报批。住房城乡建设部标准定额司、质量安全司(对口司)、

标准定额研究所按规定程序进行了审核修改。

本规范由住房城乡建设部负责管理和解释。在执行本规范过程

中,可将有关意见和建议函告住房城乡建设部标准定额司。

二、起草单位及人员

1.起草单位

中国石油天然气管道工程有限公司(第一起草单位)

16

中石化石油工程设计有限公司

中国石油工程建设有限公司西南分公司

华东管道设计研究院有限公司

中国石油管道局工程有限公司第四分公司

四川石油天然气建设工程有限责任公司

中国地质大学(武汉)中美联合非开挖工程研究中心

中油国际管道有限公司

中铁大桥局集团有限公司

西南交通大学

2.主要起草人员

3.主要审查人员

三、主要术语

1.管道穿越工程

输油输气管道从天然或人工障碍物下部通过的建设工程。

2.管道跨越工程

输油输气管道从天然或人工障碍物上部架空通过的建设工程。

3.水域

天然形成或人工建造的河流、湖泊、水库、沼泽、水塘、养殖塘、

水渠区域。

4.设计洪水

与工程等级所规定的设计洪水频率相对应的洪水数据,包括设计

洪水流量、设计洪水水位、设计洪水流速。

17

5.水平定向钻穿越

用水平定向钻机敷设穿越管段。

6.隧道穿越

在隧道内敷设穿越管段。

7.矿山法隧道

采用爆破开挖地下坑道方法修筑的隧道。

8.盾构隧道

用盾构机掘进建造的隧道。

9.顶管法隧道

用顶管机掘进建造的隧道。

10.竖井

为满足隧道施工、管段安装及运营管理而修建的地下直立井简状

的构筑物。

11.缆索

跨越工程中承受拉力或连接主梁(桥面结构)的构件。

四、条文说明

1.总则

18

1.0.1根据住房城乡建设部标准定额司印发的《工程建设规范研编工

作指南》的相关要求,本规范以管道穿越和跨越工程技术领域为对象,

根据相关项目中重复的、具体的性能要求和关键技术要求为主要内

容,以保障人民生命财产安全、人身健康、工程安全、生态环境安全、

公众权益和公共利益,以及促进能源资源节约利用等目标为基础,充

分依据相关的法律、法规,并充分汲取国内外相关的先进技术,制定

本规范。

1.0.2管道工程涵盖范围为输油管道(原油、成品油、液化石油气等)、

输气管道(天然气、煤层气、煤质天然气等)的管道工程。管道穿越

和跨越的对象为河流、山体、冲沟、公路、铁路以及其他天然或者人

工障碍物。按照管道穿越和跨越方式的不同主要分为以下几种方式。

穿越工程:开挖穿越、水平定向钻穿越、钻爆隧道穿越、盾构法隧道

穿越、顶管法隧道穿越等;跨越工程:悬索跨越、斜拉索跨越、梁式

直跨、桁架跨越等。

1.0.3本规范规定了管道穿越和跨越工程建设的基本要求,其中关于

技术和方法方面的规定主要是依据目前国内外管道穿越和跨越工程

领域的水平制定,近年来,随着管道建设的高速发展,新的设计方法、

施工工艺以及运行管理措施等层出不穷,为鼓励创新同时也要保证工

程的安全,对于本规范中没有规定的技术,应由建设、勘察、设计、

施工、监理等责任单位及有关专家依据研究成果、验证数据和国内外

实践经验等,对所采用的技术措施进行充分论证评估,证明能够达到

安全可靠、节约环保要求后,应允许使用。

19

1.0.5本规范属于技术通用类规范,在规范中主要规定了项目规范中

重复的、具体的性能要求和关键技术要求,有些不能通用的未含在本

规范之内,因此还要遵守涉及管道穿越和跨越工程的工程项目类规

范。本规范为全文强制性规范,属于工程建设的最低要求,同时在管

道穿越和跨越工程领域还有相应的国家标准和行业标准,工程的勘

察、设计、施工及运行管理也要遵循其相关要求。

20

2.基本规定

2.0.1此条文旨在规定管道穿越和跨越工程选址的合法合规性,在《中

华人民共和国石油天然气管道保护法》中第十三条规定”管道建设的

选线应当避开地震活动断层和容易发生洪灾、地质灾害的区域,与建

筑物、构筑物、铁路、公路、航道、港口、市政设施、军事设施、电

缆、光缆等保持本法和有关法律、行政法规以及国家技术规范的强制

性要求规定的保护距离。”第三十条规定:“在管道线路中心线两侧各

五米地域范围内,禁止下列危害管道安全的行为:(一)种植乔木、

灌木、藤类、芦苇、竹子或者其他根系深达管道埋设部位可能损坏管

道防腐层的深根植物;(二)取土、采石、用火、堆放重物、排放腐

蚀性物质、使用机械工具进行挖掘施工;(三)挖塘、修渠、修晒场、

修建水产养殖场、建温室、建家畜棚圈、建房以及修建其他建筑物、

构筑物。”第三十一条规定:“在管道线路中心线两侧和本法第五十八

条第一项所列管道附属设施周边修建下列建筑物、构筑物的,建筑物、

构筑物与管道线路和管道附属设施的距离应当符合国家技术规范的

强制性要求:(一)居民小区、学校、医院、娱乐场所、车站、商场

等人口密集的建筑物;(二)变电站、加油站、加气站、储油罐、储

气罐等易燃易爆物品的生产、经营、存储场所。,,第三十二条规定:”在

穿越河流的管道线路中心线两侧各五百米地域范围内,禁止抛锚、拖

锚、挖砂、挖泥、采石、水下爆破。但是,在保障管道安全的条件下,

为防洪和航道通畅而进行的养护疏浚作业除外。”第三十三条规定:

“在管道专用隧道中心线两侧各一千米地域范围内,除本条第二款规

21

定的情形外,禁止采石、采矿、爆破。”

管道穿越和跨越工程是管道工程的重要节点,安全间距主要是为

了避免与相关设施的相互影响,同时保留足够的维抢修空间,由于管

道是线形工程,在通过河流、山体或者其他障碍物时,经常会遇到居

民区、水利工程、防洪设施、公路、铁路、港口、电力设施、通信设

施、市政设施等构建筑物,为了满足管道的安全运营及维护提出了一

些管道间距的要求,同时根据水利、公路、铁路、港口、电力、通信、

市政的一些相关法律法规以及规范,提出了相关的关于管道对其他设

施影响要求的间距,在管道穿越和跨越工程设计、施工和运营中,均

应该满足这些间距要求。

2.0.2安全防范措施是保障输油输气管道穿越和跨越工程安全运营的

重要方面,《油气输送管道跨越工程设计标准》(GB/T50459-2017)中

的3.0.16条规定:“跨越工程应按照《石油天然气治安风险等级和安

全防范要求》GA1166的有关规定设置相应的防范措施。”在《石油

天然气治安风险等级和安全防范要求》GA1166中,4.2.1条规定一级

风险部位包括:国家骨干管道系统跨越或隧道穿越长江、黄河的管段。

4.2.2条规定二级风险部位包括:国家骨干管道系统跨越或隧道穿越

除长江、黄河以外的大型河流的管段。并给出了一级和二级防范的要

求,故考虑到管道穿越和跨越工程的重要性,要求管道穿越和跨越工

程应根据相关要求设置安全防范措施。

2.0.3管道穿越和跨越工程施工涉及河流、湖泊等环境敏感区域,比

如采用河流开挖穿越方式将对河道和岸坡进行大规模的开挖,施工完

22

成后如果恢复不及时或者没有按照要求恢复,将对环境和生态造成严

重影响,因此提出要求穿越和跨越工程应在施工完成后进行地貌恢

复。同时在《中华人民共和国环境保护法》第六条第二款中规定:“企

业事业单位和其他生产经营者应当防止、减少环境污染和生态破坏,

对所造成的损害依法承担责任。“

2.0.4《工程结构可靠性设计统一标准》(GB50153)3.2.1强制性要求:

“工程结构设计时,应根据结构破坏可能产生的后果(危及人的生命、

造成的经济损失、对社会或环境产生的影响等)的严重性,采用不同

的安全等级。工程结构安全等级的划分应符合表下表规定。”

安全等级破坏后果

一级很严重

二级严重

三级不严重

油气管道穿越和跨越工程仅盾构隧道穿越工程在行业标准《油气

输送管道工程水域盾构法隧道穿越设计规范》(SY/T7023)中对此进

行了规定,因此借鉴该划分方法,制定穿越和跨越工程结构安全等级

划分。

2.0.5管道穿越和跨越工程设计中,工程等级对设计有着重要影响,

包括设计系数、耐久性要求、设计荷载重现期、冲刷深度采用的洪水

频率、抗震设计等,在《油气输送管道穿越工程设计规范》(GB50423)

中也将工程等级划分列为了强制性条款。

在《油气输送管道穿越工程设计规范》(GB50423)中,333条

23

规定:水域穿越工程应按表333划分工程等级,并应采用与工程等

级相应的设计洪水频率。桥梁上游300m范围内的穿越工程,设计洪

水频率不应低于该桥梁的设计洪水频率。

跨越工程等级参考了《油气输送管道跨越工程设计标准》

(GB/T50459)中3.0.2条的规定。

隧道工程等级参考了《油气输送管道隧道设计规范》(SY/T6853)

中1.0.3条的规定。

2.0.6此条规定了管道穿越和跨越的勘测要求,在《油气田及管道岩

土工程勘察规范》(GB50568)中强制性条文1.0.3条规定:“油气田

及管道建设工程在设计和施工前,必须按基本建设程序进行岩土工程

勘察二在4.3和4.4节明确有管道穿越和跨越工程的勘察要求,在此

基础上增加了测量的基本要求。在《建设工程勘察设计管理条例》中

第4条也明确规定:“从事建设工程勘察、设计活动,应当坚持先勘

察、后设计、再施工的原则。”

勘察和测量是管道穿越和跨越设计施工的基础条件,对工程建设

有着重大的影响,在穿越工程领域,勘测成果的准确性将直接影响水

平定向钻、盾构隧道、顶管隧道以及钻爆隧道的可行性以及方案的选

择,在下一步的设计和施工中也主要依据勘测资料进行风险评估和风

险预案的制定;跨越工程的基础条件(包括悬索跨越的锚固墩等)对

整个工程的建设至关重要,同时测量的精度也制约的跨越工程,尤其

是索系跨越结构(悬索跨越、斜拉索跨越等)的工程安装质量,对工

程的安全建设和运营有着至关重要的影响。因此在本规范中提出了管

24

道穿越和跨越工程在设计和施工前应按基本建设程序进行测绘和岩

土工程勘察。

勘测工作一般按照不同阶段和不同的穿越及跨越方案开展,每一

个阶段或者针对每一种穿越和跨越方式的勘测均有不同的要求和侧

重点,因此在勘测工作开展时,其成果应该满足设计、施工及验收要

求。勘测工作应包括隐蔽工程的勘察测量。

2.0.7在《油气输送管道穿越工程设计规范》(GB50423)中,6.1.7条

规定:“隧道结构应按施工和正常使用阶段进行强度、刚度和稳定性

计算。对于混凝土结构,应进行抗裂验算或裂缝宽度验算。”《油气

输送管道跨越工程设计标准》(GB/T50459)中6.1.1条的规定:“跨

越结构在不同阶段的多种受力状况应分别进行跨越结构分析,并应确

定跨越结构最不利的作用效应组合工

管道穿越和跨越工程涉及到结构工程(地上结构和地下结构)、

管道以及附属设施的设计,采用的设计方法应该满足现行的设计标准

要求。管道穿跨越和跨越工程面临的作用很多,如自重、介质重量、

风荷载、地震等,很多作用与其他构件物不同,如清管荷载、试压荷

载等,在设计过程中充分考虑相关作用的组合,以最不利工况控制结

构设计安全度,确保工程的可靠性满足安全运营要求。

2.0.8《工程结构可靠性设计统一标准》(GB50153)中强制性条文331

条规定:“工程结构设计时,应规定结构的设计使用年限。”《油气输

送管道跨越工程设计标准》(GB/T50459)中3.0.4条的规定广在管道

跨越工程设计文件中,应注明结构工程的设计使用年限。”据此设计

25

应明确结构的用途,在设计工作年限内未经技术鉴定或设计许可,不

得改变结构的用途和使用环境。

管道穿跨和跨越工程中涉及管道通道的结构工程,如盾构隧道、

顶管隧道、钻爆隧道、跨越结构等,这些结构工程主要功能为管道的

过江通道和维抢修通道,每种结构工程均有特定的运营环境和荷载要

求,为了保证结构在运营阶段的安全性,应在设计中明确结构工程许

可的用途和使用环境,当用途和环境发生变化时,应进行专项的技术

鉴定,并取得设计单位的许可。

2.0.9管道穿越和跨越工程抗震安全是工程设计应要考虑的方面,本

条来源于《油气输送管道线路工程抗震技术规范》(GB/T50470-2017)

中4.1.2条,该条规定了抗震设计的基本要求。原文为:“穿跨越工程

结构抗震设计和校核应符合下列规定:1、穿跨越工程结构应按基本

地震动参数进行抗震设计,大型穿跨越工程结构应按1.3倍的基本地

震动峰值加速度计算地震作用;2、穿跨越工程结构主体应按高于本

地区基本地震动参数采取抗震措施,当位于基本地震动峰值加速度

0.40g地段时,应按比0.40g地段更高的要求采取抗震措施;3、大型

跨越工程结构应采用罕遇地震动参数进行防倒塌校核;4、当基本地

震动峰值加速度大于0.40g时,应进行专题设计。”关于本条的解释,

详见GB50470的相关条文解释。

2.0.10管道穿越和跨越工程主要是涉及河流,本条主要是针对洪水频

率取值进行了规定。《防洪标准》(GB50201-2014)第651条规定:

“穿越和跨域有洪水威胁水域的输油、输气等管道工程,应根据工程

26

规模分成三个防护等级,其防护等级和防洪标准应按下表及所穿越和

跨越水域对应的防洪要求确定。”

输油、输气等管道工程的防护等级和防洪标准

防护等级工程规模防洪标准(重现期(年))

I大型100

II中、小型5()

2.0.11工程结构设计时,应规定结构的设计工作年限。现行油气管道

相关规范中没有关于管道工作年限的相关规定,因此本条文未规定管

道的工作年限具体要求,管道的工作年限应由项目总体确定(与气源

等有关),关于相关的结构工程工作年限主要依据相关行业标准要求

制定,并要求不低于管道工作年限。由于管道目前尚无相关的年限要

求,因此参考欧洲及国内其他行业标准,要求不低于房屋结构的使用

年限,即50年。

参考欧洲规范《结构设计基础》EN1990:2002给出的结构设计

使用年限类别的示例:

类别设计使用年限(年)示例

110临时性结构

210-25可替换的结构构件

315-30农业和类似结构

450房屋结构和替他普通结

5100标志性建筑的结构、桥梁

和其他土木工程结构

2.0.12本条文来自《油气输送管道跨越工程施工规范》(GB50460)

强制性条文5.1.1要求:“用于跨越工程的材料、管件和配件必须符合

27

设计要求,产品质量应符合国家现行有关标准的规定,并应具有出厂

合格证、质量证明文件以及材质证明书或使用说明书。''在此条文的

基础上,增加了关于穿越工程材料的要求。

2・0.13依据《中华人民共和国水土保持法》(2011年修正版)第二十

八条规定:“依法应当编制水土保持方案的生产建设项目,其生产建

设活动中排弃的砂、石、土、阡石、尾矿、废渣等应当综合利用;不

能综合利用,确需废弃的,应当堆放在水土保持方案确定的专门存放

地,并采取措施保证不产生新的危害。”,《中华人民共和国河道管理

条例》第二十四条规定:“在河道管理范围内,禁止修建围堤、阻水

渠道、阻水道路;种植高杆农作物、芦苇、杞柳、荻柴和树木(堤防

防护林除外);设置拦河渔具;弃置矿渣、石渣、煤灰、泥土、垃圾

等。”同时依据国标《油气输送管道穿越工程设计规范》GB50423-2013

第6.1.8条、行标《油气输送管道隧道设计规范》SY/T6853・2012第

11.1.1-11.1.4条、《铁路隧道设计规范》TB10003-2016第16.4.1〜

16.4.5条、《公路隧道设计规范》JTGD70-2004第1.0.9条的规定,考

虑弃渣场往往位于山区坡面或沟谷位置,如不采取挡土和排水措施,

易造成大量水土流失,也不能满足环保和水土保持要求。对于新堆的

弃渣场,弃渣体有沉降及易被水冲刷流失的风险,管道放置其中有悬

空的风险,因此制定本条文。

2.0.14该条文参考了《油气管道架空部分及其附属设施维护保养规程》

中4.1条:“架空工程的维护及保养管理应以确保管道运营安全为指

导思想,通过科学、规范、有效的管理,保证架空工程的结构及管道

28

处于良好的保养状态。”,在管道跨越工程服役年限内,架空管道和

跨越结构均需要进行日常检查和维修,在相关标准中规定了不同跨越

工程的检查维护的要求。为了便于管道运行单位对跨越结构和管道进

行检查和维护,应设置专门的检查和维护空间,包括管道的检修通道、

桥塔塔顶锚固的检修平台等。规定跨越工程技术状态评估的方法和级

别划分,用于指导跨越结构运营过程的维护工作,这对于跨越结构的

运营安全有着重要作用。技术状态评估应该由具有相关资质的专业单

位完成,评估的时间可根据相关标准要求执行,也可根据运营状态择

机进行,如遇到了地震、船舶撞击、超过百年一遇洪水、地质灾害等,

则需要根据现场情况进行必要的技术状态评估。

2.0.15.2.0.16该两条规定了穿越和跨越工程管道的设计系数取值。

穿越和跨越管道的设计目前采用容许应力法,其设计系数直接关系到

管道的安全性,因此根据工程等级、穿越和跨越类型不同,规定了穿

越和跨越管道强度设计系数的要求。该条来自于《输气管道工程设计

规范》(GB50251)中强制性条文4.2.4条:“穿越道路的管段以及输

气站和阀室内管道的强度设计系数,应符合表4.2.4的规定:2.0.15

条来源于《油气输送管道穿越工程设计规范》(GB50423)的322条

2.0.16条来源于《油气输送管道跨越工程设计标准》(GB/T50459)中

3.0.3条。

2.0・17穿越和跨越采用的管道强度设计系数和一般线路段不同,其试

压的要求也有较大的区别,因此要求正文所列的穿越和跨越工程管道

应进行单独试压,确保管道强度满足设计要求。

29

本条参考了《油气输送管道跨越工程设计标准》(GB/T50459)

中12.2.2条规定:“大、中型跨越工程的跨越管道应单独进行试压,

单独进行试压的跨越管段试压前应进行清管测径。《油气输送管道

穿越工程设计规范》(GB50423)中8.2.2条规定:“水域大、中型穿

越,山岭长隧道、铁路、高速公路、一级公路穿越管段应单独进行试

压。''进行编制。

2.0.18《油气输送管道穿越工程施工规范》(GB50424)第5.2.1条规

定:“穿越管段无损检测除穿越三级及三级以下公路外,应符合下列

规定:1应进行100%超声波检测、100%射线检测;2焊缝合格级别

均应为II级及以上”,并将此条列为强制性条文。该条旨在保障穿越

和跨越工程的管道的焊接质量,因此将本条列入。

2.0.19当管道穿越公路和铁路桥梁时,穿越管道面临和公路铁路桥梁

相互影响的问题,本条规定了开挖穿越公路桥和铁路桥最小管道埋

深、设置保护盖板措施、设置穿越标识的规定。在《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)

中规定:油气管道采用开挖埋设方式从公路桥下穿越时,管顶电桥下

自然地面不应小于1米,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米,并设

置地面标识标明管道位置;采用定向钻穿越方式的,钻孔轴线应距桥

梁墩台不小于5米,桥梁(投影)下方穿越的最小深度应大于最后一

级扩孔直径的4〜6倍。在《油气输送管道与铁路交汇工程技术及管

理规定》(2016.1.1起施行)中规定:管道穿越既有铁路桥梁或铁路桥

30

梁跨越既有管道时,铁路桥梁(非跨主河道区段)下方管道可直接埋设

通过,并应满足下列要求:1.管顶在桥梁下方埋深不宜小于L2m,

管道上方应埋设钢筋混凝土板。钢筋混凝土板的宽度应大于管道外径

1.0m,板厚不得小于100mm,板底面距管顶间距不宜小于0.5m,板

的埋设长度不应小于铁路线路安全保护区范围。钢筋混凝土板上方应

埋设聚乙烯警示带;穿越段的起始点以及中间每隔10m处应设置地面

穿越标识。铁路桥梁底面至自然地面的净空高度不应小于20m。本

条制定参考了以上相关条文的要求。

2.0.20公路和铁路桥梁是重要的公共设施,管道开挖穿越公路桥、铁

路桥时,为了避免对桥梁造成影响,对开挖管沟边缘与桥梁墩(台)

边缘的水平净距进行了规定。在《油气输送管道与铁路交汇工程技术

及管理规定》(2016.L1起施行)中规定:管道穿越既有铁路桥梁或铁

路桥梁跨越既有管道时,管道与铁路桥梁墩台基础边缘的水平净距不

宜小于3m。施工过程中应对既有桥梁墩台或管道设施采取防护措施,

确保管道与桥梁的安全。在《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)中规定: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》等有关标准规范,并同时满足下列条件:(一)

不能影响桥下空间的正常使用功能。(二)油气管道与两侧桥墩(台)

的水平净距不应小于5米。(三)交叉角度以垂直为宜。必须斜交时,

应不小于30。。本条文制定参考了上述规定。

31

2.0.21根据《油气输送管道与铁路交汇工程技术及管理规定》(2016.1.1

起施行)第八条第5款:顶进套管穿越铁路施工时,套管外空间不允

许超挖,穿越完成后应对套管外部低压注水泥浆加固,保持铁路路基

的稳定状态。第八条第6款:顶进套管穿越铁路应采用填充套管方式,

填充物可采用砂或泥浆等材料,不需设置两侧封堵和检测管。

本条旨在避免顶管施工时对铁路的不利影响,同时避免管道运营

期铁路与管道的相互影响。

2.0.22本条文制定参考了《油气输送管道穿越工程设计规范》GB

50423-2013笫6.1.9强制性条文、《中华人民共和国河道管理条例》

(2018年修正版)第三十五条、《中华人民共和国水污染防治法》第

三十四条、《中华人民共和国水土保持法》(2011年修正版)第二十

八条、《中华人民共和国航道法》(2016年修正本)第三十二条、《中

华人民共和国航道管理条例》第二十三条规定。

本条旨在保护环境。《油气输送管道穿越工程设计规范》GB

50423・2013第6.1.9条规定,隧道设计、施工应贯彻环境保护的原则,

采用环保型泥浆并应循环使用,废弃泥浆处理应达标并定点排放。该

条文为强制性条文。

《中华人民共和国河道管理条例》(2018年修正版)第三十五条

规定,在河道管理范围内,禁止堆放、倾倒、掩埋、排放污染水体的

物体。禁止在河道内清洗装贮过油类或者有毒污染物的车辆、容器。

河道主管机关应当开展河道水质监测工作,协同环境保护部门对水污

染防治实施监督管理。同时,《中华人民共和国水污染防治法》第三

32

十四条规定,禁止在江河、湖泊、运河、渠道、水库最高水位线以下

的滩地和岸坡堆放、存贮固体废弃物和其他污染物。

《中华人民共和国航道法》(2016年修正本)第三十二条与航

道有关的工程竣工验收前,建设单位应当及时清除影响航道通航条件

的临时设施及其残留物。《中华人民共和国航道管理条例》第二十三

条规定,在航道内施工工程完成后,施工单位应当及时清除遗留物。

33

3.开挖穿越工程

3.0.1本条规定了开挖穿越管道的最小埋深,是最低的要求,设计人

员应结合穿越点河段的河流形态及所处河段的位置(上游、中游、下

游)综合分析确定管道埋深和穿越长度。穿越游荡型河段,在主河槽

摆动范围内管道埋深应按主河槽冲刷深度确定。穿越弯曲河段,在河

岸易受冲刷不稳的情况下,会出现凹岸冲淘、凸岸淤积的河势演变,

管道应该在凹岸加大埋深,并适当延长穿越长度。位于山区段河流上

游的特点是以下切侵蚀为主、无回淤,穿越这种河段宜适当加大管道

埋深;河流中游的特点是侧蚀与侵蚀同时存在,对于地质条件较差的

边坡,且无人工堤防的河段,侧蚀会是很严重的,宜适当加大穿越长

度;河流下游的特点是水面比降小,河水携带悬浮质泥沙多,洪水期

河床冲刷,洪水过后河床回淤,故管道埋深应考虑冲淤影响。

3.0.2管道穿越水域不应发生漂管和移位,稳管设计是确保水域穿越

管道安全的关键设计,必须进行抗漂浮和抗移位计算,当覆土和管道

自重不能满足稳定要求时,应设置稳管措施。对于特殊河段,如存在

挖砂河段或上游有水库、未来有可能修建水利设施等高风险因素,设

计期的冲刷数据和河势分析等数据无法涵盖未来穿越河段变化,为避

免出现管道埋深不足的高风险,宜适当加大埋深并设置稳管或其它抗

漂浮措施。美国和加拿大规范均要求穿越受冲刷区域的管道采用配重

或其他抗漂浮措施。稳管施工时,如果损伤防腐层将难以修补,因此

规定稳管措施不应损伤管道防腐层。

34

3.0.3根据目前国内外管道失效案例统计,油气长输管道失效的最主

要因素就是腐蚀,而在水域开挖穿越中,其腐蚀环境更为复杂,本条

文规定参考了《油气输送管道穿越工程设计规范》[GB5023-2013)

中4.1.7条规定,旨在保护管道及其附属设施免受腐蚀介质的侵蚀。

3.0.4开挖穿越首先要根据地形条件、地质条件、水文参数、通航条

件,确定合理的管沟开挖方式,采用带水开挖或不带水开挖方式。不

带水开挖穿越是采取围堰、导流等截排水措施,在无水条件下开挖管

沟,进行管道安装,经检验合格后回填管

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