城镇燃气管道穿跨越工程技术规程城建标准/T 250-2016在线阅读

摘 要

现批准《城镇燃气管道穿跨越工程技术规程》为行业标准,编号为CJJ/T 250-2016,自2016年12月1日起实施。

4 穿越工程设计

4.1 一般规定

4.1.1 燃气管道穿越铁路、公路、城市道路、河流时,穿越位置的选择应满足管道穿越施工和维护对空间和环境的要求。

4.1.2 燃气管道穿越铁路、高速公路时,应加设套管。当采用水平定向钻穿越时,在征得铁路或高速公路管理部门同意后,可不加设套管。

4.1.3 燃气管道穿越水域的位置和方案应征得航务管理部门同意,管道至规划河床的覆土厚度应根据水流冲刷、防止冒浆、疏浚和抛锚等确定。

4.1.4 燃气管道穿越采用的套管宜为钢管或钢筋混凝土管,套管内径应比燃气管道外径大100mm以上。

4.1.5 当燃气管道利用现有铁路、公路、涵洞穿越时,应征得相关管理部门的批准。

4.1.6 燃气管道不得在铁路站场、有人值守道口、变电所、隧道设施的下方穿越。穿越铁路、道路应避开土石方区、高填方区、路堑、道路两侧为同坡向的陡坡等地段。

4.1.7 燃气管道穿越铁路、公路、城市道路、河流时,与周围建筑物、构筑物或其他管线的水平和垂直净距应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028的有关规定。

4.1.8 燃气管道穿越城市道路、河流时,燃气管道或套管的最小覆土厚度应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028的有关规定。

4.1.9 当燃气管道穿越公路时,燃气管道或套管最小覆土厚度应符合下列规定:
    1 距路面不得小于1.2m;
    2 距公路边沟底不得小于1.0m;
    3 当不能满足以上要求时,应采取有效的防护措施。

4.1.10 当燃气管道穿越铁路、地面轨道交通设施时,燃气管道或套管顶部最小覆土厚度应符合下列规定:
    1 距铁路路肩、地面轨道交通设施轨底不得小于1.7m;
    2 距自然地面或者边沟底不得小于1.0m;
    3 当不能满足以上要求时,应采取有效的防护措施。

4.1.11 当燃气管道采用加设套管穿越铁路、电车轨道、城镇主要干道时,套管端部距铁路堤坡脚、电车道边轨的净距不应小于2m,距路边缘的净距不应小于1m。套管两端应密封,重要地段,套管宜安装检漏管。

4.1.12 当燃气管道采用加设钢质套管的方式穿越时,钢质套管的设计应符合现行国家标准《油气输送管道穿越工程设计规范》GB 50423的有关规定。钢质套管的壁厚应考虑腐蚀余量。

4.1.13 当穿越段燃气管道采用钢质管道时,应核算无内压状态下管道的径向稳定性,并应符合现行国家标准《输气管道工程设计规范》GB 50251的有关规定。

4.1.14 燃气管道不得在穿越管段上设置弯头或弯管。

4.1.15 当穿越段燃气管道采用钢质管道时,宜设置阴极保护测试装置,并应符合现行行业标准《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》CJJ 95的有关规定。

4.1.16 当钢质燃气管道穿越位置处于直流干扰源影响范围内或交流电力系统接地体附近时,应对管道采取防护措施,并应符合现行行业标准《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》CJJ 95的有关规定。

4.2 水域开挖法穿越

4.2.1 燃气管道水域开挖法穿越工程等级划分应符合表4.2.1的规定,并应采用与工程等级相应的设计洪水频率。

表4.2.1 燃气管道水域开挖法穿越工程等级与设计洪水频率

4.2.2 采用非大型机具开挖法穿越水域时,应符合本规程第4.2.1条中、小型等级的要求,且穿越管段与桥梁的水平净距应符合下列规定:
    1 高压A燃气管道与桥梁基础之间的水平净距不应小于30.0m;
    2 高压B燃气管道与桥梁基础之间的水平净距不应小于16.0m;
    3 次高压A与燃气管道与桥梁基础之间的水平净距不应小于13.5m;
    4 次高压B与燃气管道与桥梁基础之间的水平净距不应小于5.0m;
    5 中压和低压燃气管道与桥梁基础之间的水平净距不应小于1.5m;
    6 应满足桥梁检修和燃气管线施工、维修所需空间,且不应影响桥梁墩台安全;
    7 除满足上述要求外,还应征得桥梁等管理部门的批准。

4.2.3 穿越水域的燃气管道的最小覆土厚度,应根据工程等级与相应设计洪水冲刷深度或疏浚深度要求确定,并符合下列规定:
    1 穿越水域的燃气管道的最小覆土厚度应符合表4.2.3的规定;

表4.2.3 穿越水域的燃气管道的最小覆土厚度(m)

    2 当水域有抛锚或疏浚作业时,管顶最小覆土厚度应达到防腐层不受机械损伤的要求;
    3 以下切为主的河流上游,最小覆土厚度应从累积冲刷线算起;
    4 基岩段所挖沟槽应用满槽混凝土覆盖封顶,应达到基岩标高;
    5 当管道有配重或稳管结构物时,最小覆土厚度应从结构物顶面算起;
    6 基岩内管道最小覆土厚度应根据岩性、风化程度确定,强风化岩、软岩最小覆土厚度应加大。

4.2.4 穿越水域的燃气管道的位置宜远离现有橡胶坝消力池和其他水工建筑物,不得对其基础产生扰动。

4.2.5 穿越水域的燃气管道的稳定和防护工程应符合现行国家标准《油气输送管道穿越工程设计规范》GB 50423的有关规定。

4.3 水平定向钻法穿越

4.3.1 水平定向钻法穿越宜在黏土、砂土、粉土、风化岩等地质条件采用,不宜在卵石地质条件采用。当出土或入土侧有卵石层时,可采取注浆固化、开挖换土、加设套管等措施。

4.3.2 采用水平定向钻法穿越时,穿越管段与桥梁的水平净距应符合下列规定:
    1 穿越管段与桥梁墩台冲刷坑外边缘的水平净距不宜小于10m,且不应影响桥梁墩台安全;
    2 当穿越小型水域(水沟),且燃气管道设计压力小于等于0.4MPa时,在保证桥梁和燃气管道安全情况下,穿越管段与城市桥梁墩台冲刷坑外边缘不应小于4.5m,并应征得桥梁等管理部门的同意。

4.3.3 水平定向钻穿越的管材选择应符合下列规定:
    1 当穿越管道的管径大于DN400或长度大于300m时,宜采用钢管,并应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028的有关规定;
    2 当采用PE管材时,应采用SDR11系列管材,并应符合现行国家标准《燃气用埋地聚乙烯(PE)管道系统 第1部分:管材》GB 15558.1的有关规定。

4.3.4 水平定向钻穿越时,燃气管道至规划河床的覆土厚度不宜小于3m。

4.3.5 水平定向钻法穿越的地质勘探方式和勘探孔布置应符合下列规定:
    1 勘探孔应沿穿越管线的轴线两侧错开布置,孔距不宜大于100m,每排孔与穿越管线轴线的距离应为15m~30m(图4.3.5),


图4.3.5 探孔布置示意图

当发现地质情况复杂难以判断土质变化时,应增加勘探孔密度;
    2 勘探方式应采用取土钻孔和静力触探相结合。

4.3.6 水平定向钻法穿越的地质勘探除应按本规程第3.0.3条提供数据和资料外,并应符合下列规定:
    1 应提供取样密度、含水量、颗粒度、液性指数、塑性指数、液限、塑限、相对密度、孔隙比、压缩系数、砂和碎石作颗粒分析等数据。当穿越岩石层时,尚应提供岩石的物理性质和组成、岩石单轴抗压强度、岩石的完整程度、岩石的层理走向等数据。当遇到溶洞地层时,应采用测绘、物探等手段,查明溶洞的大小、形状和分布等情况。
    2 应提供地下水、江河或地表水的水样数据。当穿越盐碱地时,应提供水质报告。
    3 应提供勘探孔综合报告(截面)图,并应提供相应的文字描述报告。

4.3.7 水平定向钻法穿越设计前,应收集施工区域内地下管线及其附属设施的相关资料。

4.3.8 水平定向钻穿越的入土角和出土角,应根据穿越长度、穿越深度和管道弹性敷设条件等综合确定。入土角宜为8°~18°,出土角宜为4°~12°。

4.3.9 水平定向钻穿越的钻孔轨迹可由入土直线段、入土弧线段、水平段、出土弧线段、出土直线段等组成。轨迹计算可按本规程附录A的有关规定执行。

4.3.10 水平定向钻穿越的曲率半径应符合下列规定:
    1 当采用钢管时,曲率半径不宜小于钢管管径的1500倍,且不应小于1200倍;
    2 当采用PE管时,曲率半径不应小于PE管管径的500倍。

4.3.11 水平定向钻穿越的入土直线段和出土直线段的长度不宜小于10m。

4.3.12 当采用钢管穿越时,应对管道外防腐层进行防护,并应符合下列规定:
    1 防护层材料宜与管道防腐层兼容;
    2 当防腐层为三层聚烯烃类材料时,防护层宜采用改性环氧玻璃钢或玻璃纤维增强类材料;
    3 当防腐层为环氧粉末材料时,防护层宜采用改性耐磨环氧类涂料。

4.4 顶管法穿越

4.4.1 顶管法穿越的地质勘察勘探孔的布置应符合下列规定:
    1 勘探孔应布置在管道设计轴线的两侧10m范围内,不宜布置在顶管管体范围内;当顶管法穿越水域时,勘探孔应布置在管道设计轴线的两侧20m范围内。
    2 管道穿越河道或主要道路时,应在河道两岸和道路两侧及绿化带内布置勘探孔。
    3 矩形工作井和接收井的勘探孔应布置在四角,圆形井的勘探孔应沿周边均匀布置。
    4 勘探孔的间距应符合下列规定:
        1)工作井和接收井勘探孔的间距不宜大于30m,数量不宜小于2个;
        2)勘探孔间距应符合表4.4.1的规定;

表4.4.1 勘探孔间距

场地等级 Ⅰ类场地 Ⅱ类场地 Ⅲ类场地
勘探孔间距(m) 30~50 50~100 100~150

        3)当穿越暗埋的河、湖、沟、坑地段和可能产生流砂和地震液化的地段时,勘探孔应加密布置;
        4)当穿越铁路、公路、城市道路和河流的地段时,勘探孔的间距应能控制地层土质变化,且宜为30m~100m;
        5)当穿越铁道、公路、城市道路地段时,勘探孔不宜少于2个;
        6)当穿越河谷的地段,勘探孔不应少于3个。

4.4.2 顶管法穿越的地质勘察勘探孔的深度应为管底设计标高以下3m~5m;当有特殊情况时,应符合下列规定:
    1 当管道穿越河道时,勘探孔深度应达到河床最大冲刷深度以下4m~6m,并应满足管底勘探深度要求;
    2 当基底下存在松软土层或未经固结的回填土时,勘探孔深度应适当增加;
    3 当基底下存在产生流砂、潜蚀、管涌或地震液化地层时,应予以钻穿;
    4 当采取降低地下水位施工时,勘探孔深度应钻探至管底以下5m~10m;
    5 当已有资料证明或勘探过程中发现黏性土层下存在承压含水层,且水压较大,需要降水施工时,勘探孔应适当加深,并应测量其水压。
    6 工作井和接收井的勘探孔深度宜取井底以下5m,特殊情况应适当加深。

4.4.3 顶管法穿越的顶进方法选择应符合现行国家标准《油气输送管道穿越工程设计规范》GB 50423的有关规定,下列情况不宜采用顶管法穿越:
    1 土体承载力小于30kPa;
    2 岩体强度大于40MPa;
    3 土层中砾石含量大于30%或粒径大于200mm的砾石含量大于5%;
    4 江河中覆土层渗透系数大于或等于1mm/s。

4.4.4 顶管法穿越顶进轨迹的选择应符合下列规定:
    1 顶进轨迹应符合线路总走向,并应根据水文、地质、地形、水土保持、环境、气象、交通、地下及地上其他建构筑物和管线的情况、施工工艺及管理条件确定;
    2 宜在淤泥质黏土、黏土、粉土及砂土中顶进; 
    3 应避开地下障碍物;
    4 不应在活动性地震断裂带通过;
    5 顶管穿越河道时的埋置深度应满足河道的规划要求,并应在河床的最大冲刷线以下;
    6 曲线顶进轨迹的曲率半径不宜小于管道直径的1200倍。

4.4.5 顶进管道上部的覆土层厚度,应根据建(构)筑物、地下管线、水文地质条件等因素确定,不宜小于管道外径的3倍,且应符合现行国家标准《城镇燃气设计规范》GB 50028的有关规定。

4.4.6 顶进管道材料的选择应符合下列规定:
    1 顶进管道应采用钢筋混凝土管或钢管,管道规格及接口形式应符合设计要求;曲线顶管宜采用钢筋混凝土管。
    2 当采用钢筋混凝土管时,管材宜符合国家现行标准《混凝土和钢筋混凝土排水管》GB/T 11836和《顶进施工法用钢筋混凝土排水管》JC/T 640的有关规定,管壁厚度宜为公称直径的1/8~1/10。
    3 当采用钢管时,管材应符合本规程第3.0.5条的有关规定。外防腐层应符合设计要求,且在顶进时不得损坏。
    4 单根顶进管道的长度不宜超过顶管机或微型隧道掘进机的机身长度。钢筋混凝土管的长度宜为2m~3m,钢管的长度宜为6m。
    5 当顶进管道内需进人施工时,顶进管道的内径不宜小于800mm。

4.4.7 顶进管道的接头应符合下列规定:
    1 顶进管道的密封性能应满足设计文件要求。
    2 顶进管道的接头在最大允许偏斜的情况下应保持密封性能。
    3 在剪切力(剪切运动)作用下,管道接头应保持密封性能。
    4 当管道之间使用垫环传递轴向力时,垫环的宽度不宜大于管壁厚度。
    5 当采用钢筋混凝土管时,宜采用钢承口的管道接口形式(F形管接口形式);当曲线顶管采用钢筋混凝土管时,应加长钢套环的长度,木垫衬应采用松木。
    6 当采用钢管时,应采用焊接连接。焊口处应进行等级不低于燃气管道补口的防腐处理。

4.4.8 顶管设计计算应按本规程附录B的有关规定执行。

4.4.9 顶管工作井位置的选择应符合下列规定:
    1 宜选择在管道阀室(或井)的位置;
    2 应便于排水、排泥、出土和运输;
    3 应避开房屋、地下管线、池塘、架空电线等不利于顶管施工的场所;
    4 当顶管为单向顶进时,宜设在下游一侧;
    5 当在地下水位以下顶进时,宜设置在管线高程较低的一段。

4.4.10 顶管工作井的后坐墙应具有足够的强度和刚度,在设计顶进力的作用下不得被破坏;并应符合下列规定:
    1 后坐墙表面应平整,并应与管道顶进方向垂直。
    2 后坐墙材料的材质应均匀一致。
    3 当采用装配式后坐墙时,尚应符合下列规定:
        1)装配式后坐墙宜采用方木、型钢或钢板等组装;
        2)装配式后坐墙的底端宜在工作井底以下,且最小覆土厚度不宜小于0.5m。
    4 当无原状土作后坐墙时,可采用人工后坐墙。人工后坐墙应结构简单、稳定可靠,且宜就地取材。
    5 当利用已顶进完毕的管道作后坐墙时,待顶管道的顶进力应小于已顶管道的顶进力。
    6 后坐墙后背土的压缩残余变形值不应大于20mm。

4.4.11 顶管法穿越的燃气管道应在顶进套管内安装绝缘支撑架,顶进套管和内穿燃气管道之间应设检漏管。套管两端应采用柔性的防腐、防水材料将顶进套管和燃气管道的间隙密封,密封长度应大于200mm。

4.4.12 当顶进套管对内穿燃气管道的阴极保护产生屏蔽作用时,燃气管道的阴极保护方式宜采用牺牲阳极。