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GB50459-2009 油气输送管道跨越工程设计规范

用输送管道及其他构件组成拱形的跨越结构形式。 2.0.10 悬缆式跨越 suspended cable type pipeline aerial crossing 输送管道以悬垂形状吊挂在承重主索上的跨越结构形式

跨越工程中跨距最大的桥段，

3.1.1管道跨越工程应划分为甲类和乙类。甲类应为通航河流 电气化铁路和高速公路跨越，艺类应为非通航河流及其他障碍跨 越。

3.1.2管道跨越工程等级应按表 3. 1.2 划分

GB/T 15341-2012 滑石3. 1.2管道跨越工程等级应按表 3. 1. 2 划分。

表3.1.2管道跨越工程等级

3.1.3跨越管道强度设计系数应符合表3.1.3的规定，开应 满足现行国家标准《输气管道工程设计规范》GB50251的有关 规定。

表3.1.3跨越管道强度设计系数

3.1.4钢塔架、钢桁架的强度设计系数宜取 0.58.

3.1.4 钢塔架、钢架的强度设计系数宜0.58。 3.1.5 管道跨越位置的选择应符合下列规定：

1跨越位置应处好与油气输送管道线路工程的衔接，以及 与铁路、公路、河流、城市及水利规划的相互关系。

与铁路、公路、河流、城市及水利规划的相关系，

2跨越位置应符合线路总走向，线路局部走向问根据跨越位 置进行调整。 3跨越位置和方案应根据管道工程的环境影响评价报告、灾 害性地质评价报告、地震安全评价报告、防洪安全评价报告及其他 涉及工程的有关要求等选定。 4不同地形、地质条件下跨越位置的确定，应符合下刻规定： 1）跨越位置宜选择在河流较窄、两岸有山嘴或高地、侧向 冲刷及侵蚀较小、并有良好稳定地层的地段。当河流有 弯道时，宜选择在弯道的上游平直河段。 2）跨越位置应选在闸坝上游或其他水工构筑物影响区之 外。 3）跨越位置应避开冲沟沟头发育地段。 4）跨越位置应避开活动地震断裂带、滑坡、泥石流、岩溶 以及其他不良地质发育的地段。 5跨越位置应避开地面或地下已有重要设施的地段。 6跨越位置附近宜有一定的施工安装场地及较方便的交 通运输条件。 3.1.6跨越管段与埋地管道相连接时，应符合下列规定： 1跨越管段的管径应与埋地管道的管径匹配，所用弯管的曲 率半径宜大于管道外径的4倍。 2大型管道跨越工程宜在两端设置截断阀。 3跨越管段与理地管道在入土连接点处加绝缘接头时，应符 合国家现行标准《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/10086的有 关规定。 4跨越管道与线路段管道连接点宜在跨越缩构端点外10m 处。

1跨越管段的管径应与埋地管道的管径匹配，所用弯管的曲 率半径宜大于管道外径的4倍。 2大型管道跨越工程宜在两端设置截断阀。 3跨越管段与理地管道在入土连接点处加绝缘接头时，应符 合国家现行标准《阴极保护管道的电绝缘标准》SY/10086的有 关规定。 4跨越管道与线路段管道连接点宜在跨越结构端点外10n 处。 3.1.7管道跨越工程的设计洪水频率（重现周期）应根据不同跨 越工程等级按表3.1.7选用，并应结合当地水文资料确定设计洪 水位。

表3.1.7设计洪水频率

3.1.8管道在通航河流上跨越时，管道架空结构的最下缘净空高 度应符合现行国家标准《内河通航标准》GB50139的有关规定，当 地有特定要求时，可协商确定。

最下缘，大型跨越工程应高于设计洪水位3m，中、小型跨越程励 高于艺，当无准确的水文资料时，应适当加大架空高度，当河流上 有其他项目规划时，还应满足相关部门对净空的要求。 3.1.10管道跨越铁路或道路时，管道架空结构的最下缘净空高 度不应低于表3.1.10的规定。管道跨越工程两侧应设置限高标 志，必要时应设置限高构筑物，

表3，1.10管道跨越铁路或道路净空高度

3.1.11跨越管道与桥梁之间的最小距离应符合表3.1.11的规

表3.1.11跨越管道与桥梁之间最小距离（m

注：大桥、中桥和小桥的判别应分别按国家现行标准《公路桥涵设计通用规范》 JTGD60和&铁路桥涵设计规范>TBI2热行

3.1.12通航河流上的管道跨越工程应按现行国家标准《内

3.1.12通航河流上的管道跨越工程应按现行国家标准《内河交 通安全标志》GB13851的有关规定设置标志。

3.2荷载和荷载效应组合

3.2.1管道跨越设计时，应确定永久荷载、可变荷载、输送介质压

3.2.1管道跨越设计时，应确定永久荷载、可变荷载、输送介质压 力和偶然荷载，并应符合下列规定： 1永久荷载应包括输送管道、钢丝绳、结构构件、栏杆及走道 板、保温层、输送介质及管内凝集液等自重。 2可变荷载应包括检修荷载、雪荷载、覆冰荷载、风荷载、充 水荷载、温度效应、流水压力、水浮力、冰压力等荷载， 3输送介质压力应包括正常使用压力和试验压力。 4偶然荷载应包括地震作用、船只或漂流物的撞击力。 3.2.2荷载效应组合应按不同工况分别组合，并应按最不利效应 进行设计。

3.2.3检修荷载的取值宜符合下列规定

1对小型跨越宜在跨中确定集中荷载0.8kN。 2大、中型跨越宜全桥均布荷载2kN/m

33.1输送钢管选择应符合现行国家标准《输气管道工程设计 规范》GB50251和《输油管道工程设计规范》GB50253的有关 规定。 3.3.2跨越结构采用的钢材和水泥等应符合现行国家标准《钢结 构设计规范》GB50017和《混凝土结构设计规范》GB50010的有

构设计规范》GB50017和《混凝土结构设计规范》GB50010 关规定。

3.3.3跨越工程采用的钢丝绳应选用钢芯钢丝绳，钢芯钢丝

舒合国家现行标准《重要用途钢丝绳》GB8918和《密封钢丝绳》 YB/T5295的有关规定。采用钢丝拉索应符合国家现行标准《塑 料护套半平行钢丝拉索》CJ3058的有关规定

3.3.4跨越工程中结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈 服强度和硫、磷含量的合格证明，对焊接结构尚应具有碳含量的合 格证明及冷弯试验合格证明，

3.3.4跨越工程中结构来用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、压

3.3.5索具的选材应符合下列规定：

1索具的选材应根据环境条件、荷载状况及所在地区等因 素，经技术经济分析比较后确定。 2主要索具选材宜采用25钢、35钢、45钢、30CrMoA钢， 35CrMoA钢等锻钢。 3有疲劳破坏可能性的索具材料应为镇静钢。 4当工作温度小于或等于一20℃时，应做低温V形缺口冲 击试验，并应满足现行国家标准《钢制压力容器》GB150的有关规 定。

3.3.6锚固法兰宜采用20钢、16Mn钢,07MnCrMoV钢等锻

钢，井应符合国家现行标准“压力容器用碳素钢和低合金钢锻件 IB4726的有关规定

焊接工艺要求等因素选择：并应符合国家现行标准《建筑钢结构焊 接技术规程》JGJ81的有关规定。

3.4.1管道跨越工程采用的输送钢管材质应与线路采用的钢管 相同，输送钢管的主要力学性能指标应按表3.4，1采用

3.4.1管道跨越工程采用的输送钢管材质应与线路采

3, 4, 1 输送钢管的主要力学性能指标

表3.4.3钢丝的物理力学性能指标

3.4.4钢材的物理性能指标应按表3.4.4采用，

3.4.4钢材的物理性能指标应按表3.4.4采月

表3.4.4钢材的物理性能指标

3.5.1在永久荷载和可变荷载标推值作用下，梁式直跨中的油气 管道与桁架式跨越中的桁架跨中挠度不应大于受弯构件跨度的 1/400。

3.5.2在永久荷载和可变荷载标准值作用下，管道跨越

定塔架、榄杆式塔架平面外方向的最大水平位移不应天于塔架高 度的1/200

4.1.1跨越工程应按国家现行标雅《长距离输油输气管道测量规 范》SY/T0055的有关规定进行工程测量。 4.1.2跨越位置地形图可按1：500～1：2000比例进行地形图 测量，所测范围应满足设计布置和施工场地的要求。 4.1.3纵断面图的水平比例尺应与地形图一致，纵、横比例尺宜 相同。 4.1.4桥墩间距测量精度应小于跨越主跨跨度的1/10000。 4.1.5管道跨越工程测量应统一采用国家坐标高程系统，并应与 线路段相同，

4.2.1跨越工程应按国家现行标准《油气田及管道岩土工程勘察

4.2.1跨越工程应按国家现行标准《油气由及管道岩土工程勘察 规范》SY/T0053的有关规定进行工程勘察。

1跨越位置的地层含水情况及地下水位变化情况、地下水质 分析。 2跨越位置的上下游有无水工设施或规划、储水能力、最高 水位及坝顶标高等。 3 跨越位置的设计洪水频率下最高洪水位及枯水位标高。 4 跨越位置的最大流速与流量。 5 跨越河流的冰凌资料。 6 设计洪水频率下的一般冲刷深度和局部冲刷深度。 4.2.3 跨越位置的工程地质期察报告，应包括下列内容：

4.2.3跨越位置的工程地质勘察报告，应包括下列内容

1查明桥墩和锚固墩区地层岩性、地质构造、小良地质现象 的分布和工程地质特性。 2测试岩土的物理力学特性，水和土的腐蚀性评价，提供地 基基础和桩基设计参数。 3对边坡及地基的稳定性、不良地质的危害程度和地下水对 基础的影响程度作出评价。 4勘察报告应对跨越工程的地基基础方案提出建议。 4.2.4勘察资料应提供地震地质设计参数、地震动参数等，并应 查明有无不良地震地质情况

4.2.5勘察资料应包括下列内容

1应查明河流的类型，特征、河流两岸河漫滩及河床断面特 证，一般和局部的冲淤程度，河道变迁情况，相应设计洪水频率的 洪水位标高和最大流速。 2跨越位置的通航等级。 3当地极端最高气温、最低气温、最高月平均气温、最低月平 均气温、冻土深度、最大风速、基本风压、积雪厚度和覆冰厚度等。 4.2.6地质复杂的地基或大型跨越的基础，应根据设计要求进行 施工地质勘察。 7脑越甘仙于然 工培想场湾搭绒工筑品新家西

应按本规范第4.2.1~4.2.6条执行

应按本规范第4.2.1~4.2.6条执行

5.1.1跨越结构应按本规范和国家现行有关标准规定的作用（荷 载）对跨越结构的整体进行作用（荷载）效应分析。 51.2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。 5.1.3跨越结构分析所需的各种几何尺寸，以及所采用的计算图 形、边界条件，作用的取值与组合、材料性能的计算指标，初始应力 和变形状况等，应符合跨越结构的实际工作状况，并应具有相应的 构造保证措施。

I应满足力学平衡条件。 2应符合变形协调条件。 3应采用合理的材料或构件单元的本构关系。 5.1.5跨越结构分析时，线弹性分析方法与非线性分析方法宜根 据跨越结构类型、构件位置、材料性能和受力特点等选择， 5.1.6跨越结构分析所采用的电算程序，其技术条件应符合本规 范和国家现行有关标准的规定，电算结果应经判断和校核，井应在 确定电算结果合理有效后用于工程设计，

5.2.1线弹性分析方法可用于跨越结构在各种荷载作用下的效 应分析。

杆件的弯曲、轴向、剪切和扭转变形对跨越结构内力的影响。跨越

结构或杆件的变形对其内力的二阶效应影响较明显时，应分析二 阶效应的影响

5.2.3杆系结构的计算模型应按下列方法确定：

1杆件的轴线置取截面儿何中心的连线 2杆件之间的连接应根据构造要求简化成刚接或铰接。 3杆件的计算跨度或计算高度宜按杆件两端支承点的中心 距或净距确定，并应根据支承节点的连接刚度或支承反力的位置 加以修正。

5.2.4杆系结构宜采用解析法、有限元法等进行计算，对体形规

5.2.4杆系结宜采用解析法、有限元法等进行计算，对体形规 则的跨越结构，可根据其受力特点和作用的种类采用简化分析方 法。

5.3.1大、中型跨越结构，必要时应对跨越结构的整体或其部分 进行受力全过程的非线性分析。

5.3.1大、中型跨越结构，必要时应对跨越结构的整体

进行受力全过程的非线性分析

1跨越结构形状，尺寸和边界条件等应预先设定。 2材料、截面和构件的非线性本构关系宜通过试验测定；也 可采用经验证的数学模型，数学模型的参数值应经标定或有可靠 的依据。 3宜分析跨越结构的几何非线性对作用效应的不利影响

6.1结构形式选择及几何尺寸确定

6.1.2悬索、斜拉索等结构形式的大、中型管道跨越，宜采用对称 结构。

6.1.3跨越结构形式和跨度应根据结构受力条件、基础形式和水 文地质等条件进行优化

6.2管道强度及稳定性计算

6.2.1管道输送介质内压引起的环向应力应按下式计算

6.2.1管道输送介质内压引起的环向应力应按下

6.2.2管道的轴向应力应包括下列内容

管道输送介质内压引起的轴向应力应按下式计算

4a = 0. 5g

2桥面荷载效应组合引起的弯曲应力应按下式计算

式中：a2——桥面荷载效应组合引起的弯曲应力（MPa）； M一桥面荷载效应组合产生的弯矩（N·mm）； W一一管道净截面抵抗矩（mm）。 3管道弯曲引起的轴向应力应按下式计算：

4EDf L?+4f

式中：0a3 管道悬垂引起的轴向应力（MPa）： E一钢材弹性模量(N/mm"); D一一管道外径(mm); f一矢高(mm）; L一跨度水平长度(mm)。 4跨越结构应进行温度补偿，补偿后的温度应力应按下式计 算：

武中：at 温度变化引起的轴向应力（MPa）： α 钢管线膨胀系数（1/℃），可按表3.4.4采用； At一 温差(℃); E一至 钢材弹性模量（N/mm）

6. 2. 3 管道最大剪应力应按下式计算：

6.2.4当量应力应按下式计算：

6.3温度补偿及桥面设施

6.3.1管道跨越应进行温度补偿设计，管段宜利用自身补偿能 力，当不能满足热变形要求时应采用补偿器，补偿器宜水平设置。 补偿器应满足清管器及检测仪器能顺利通过的要求。 6.3。2补偿器与直管段连接最后一个焊口时，应选择在当地最佳 温差条件下焊接，当不能满足最佳温差条件下焊接时，应进行补偿 器的预拉伸（压缩）。 一础期恋篮京吃用树帼变管变管龄曲效光达应大至或等

6.3.3补偿器弯管宜采用热爆弯管，弯管的曲率半径应大于或等

6.3.4补偿器采用弯管组焊时，两弯管之间应采用直管段连接 直管段长度不得小于管道外径的1.5倍，且不得小于500mm。 6.3.5管道热伸长量计算应按下式计算：

6.3.5管道热伸长量计算应按下式计算：

6.3.5管道热伸长量计算应按下式计算：

武中：△L 管道热伸长量： L一一计算管长; α一 管道的线膨胀系数（1/℃），应按表3.4.4采用； t2一一管道内介质温度（℃）; t1一一管道设计安装温度（℃），可取20℃。 6.3.6补偿器应力计算应综合分析温度变化和管道内压的共同 作用。 6.3.7通航河流上的跨越工程应设置航标灯，输送电缆应选用加 R

6.3.8跨越管段架空高度（包括塔架高）超过15m时，应设计跨

6.3.9大、中型跨越工程应设置人行检修通道，通道应设置栏杆，

栏杆高度不应小于1.2m，横杆与上、下构件的间距不应大于 380mm。通道应设置阻断设施，并应设置警示标志。 6.3.10检修通道的走道板及栏杆宜采用热镀锌组装结构，应能 适应温度变化的影响。 6.3.115 跨越管段支承点宜做成滑动支座或弹性支座。管道两端

6.4.1 钢丝绳的设计许用拉力应采用钢丝绳最小破断拉力的 40%~45%。

6.4.2管道跨越工程采用的钢丝绳应在施工前进行预张拉，

力应为钢丝绳最小破断拉力的45%，预张拉的稳定时间不得小

6.4.3钢丝绳防腐循施及相关技不要求应在设计文件中明确。

6.4.5对斜拉索结构，成品拉索长度小于或等于100m时，长

误差不应大于20mm：成品拉索长度大于100m时，长度误差不应 大于索长的1/5000。对悬索结构，成品主缆长度误差不应大于索 长的1/10000；成品吊索两端耳板销孔间长度误差不应大于2mm。 6.4.6半平行钢丝束的最外层钢丝的扭转角度应为20°～40°，相 应捻距应为钢丝束直径的20~40倍。 6.4.7半平行钢丝束应在工厂内进行预制、张拉，并应在设计状 态下进行下料。 6.4.8半平行钢丝束运输过程中盘径不得小于1800mm，盘重不 应小于800k名。

6.4.8半平行钢丝束运输过程中盘径不得小于1800mm，盘重不 应小于800k名。

6.5，1跨越工程中的索具应进行强度设计、极限设计、安定

6.5.1跨越工程中的索具应进行强度设计、极限设计、安定性设 计以及疲劳分析设计。

6.5.2安定性设计和疲劳分析设计应符合国家现行标准《钢制压

6.5.3索具的制造和检验应符合下列规定：

1索具的制造和检验应在具备资质证的工厂进行。 2制造索其采用的材料除应提供原始质量证书外，制造产应 对所用材料进行复验。 3索具的制造和检验应符合国家现行有关标准的规定

6：6.1跨越工程的支承结构所设计的钢塔架或钢筋混凝土塔架 可根据水文地质、工程地质、支承结构本身的高度、受力特征以及

6.6.2塔架设计应满足结构强度、刚度和稳定性要求。

6.6.5钢塔架高度与底部宽度之比宜为5~～7 6.6.6钢塔架宜采用“K”形或再分式腹杆体系，在主水平腹杆处 应设置横隔。

6.6.7钢塔架的立柱、塔顶水平腹杆宜采用钢管GB 51220-2017 生活垃圾卫生填埋场封场技术规范，其他杆件可采 用型钢

6，6.8在计算塔架的自振周期时，应分析桥面结构在正常使用状 态下垂直荷载的影响。

构造要求应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017的有 关规定。

工程施工质量验收规范》GB50205的一级焊缝标准，外观质量检 验应达到现行国家标准《钢结构工程施工质量验收规范》GB 50205的二级焊缝标准。角焊缝可不进行无损探伤检测

LY/T 1417-2011 航空用桦木胶合板6.6.11稳杆式钢塔架在安装时：应分析桥面恒荷载加上时的预 偏位移量的影响。

6.6.11稳杆式钢塔架在安装时，应分析桥面恒荷载加上时

要求、强度与裂缝验算要求，应按国家现行标准《混凝土结构设计 规范》GB50010、《公路钢筋混凝土及预应力混凝上桥涵设计规 范》ITGD62和《公路斜拉桥设计规范》ITI027的有关规定热行。