管道穿跨越河流、铁路、公路等障碍物方式通常分为穿越和跨越两种方式。穿越主要有大开挖、定向钻、隧道、顶管等方式，跨越主要有桁架、悬索等方式。穿跨越方式的选择涉及到地形、地质、水文等多方面因素。某农村饮水安全巩固提升工程涉及到一处跨河工程，45处穿渠道、排渠、生态渠、洪沟等交叉建筑物，1处穿越堤防和74处跨越道路工程。如何经济合理地处理与这些障碍物的交叉关系到工程项目的最终实施效果，作为农饮工程的控制性工程对保证管网安全平稳运行至关重要。
1 管道穿跨越工程设计施工方案
1.1 跨河工程
项目区内管道跨河有一处，位于乌斯曼引水枢纽下游消能处，管道桩号67+519处，枢纽下游消能池宽约120 m，枢纽宽约70 m。管道跨河时，由于河道宽度较宽，难度较大，需对工程管道跨河方案进行比选。
2.1.1 输水管采用顶管法直接从河底穿过（方案一）
输水管道用顶管法（钢管挤压顶进）直接从河底穿过，其型式等同于倒虹吸管。
(1）适用条件
具有用材料少、节省劳动力、工程造价低、施工难度小、施工安全方便、地基承载力要求相对低等优点，但水头损失较大，施工质量要求高。
(2）管道断面形状
由水力计算可知，跨越塔里木河管道管径D=250 mm，为PE管材，工作压力为10 kg/cm2。跨越河道时将其埋在河床冲刷深度以下即可，由《新疆维吾尔自治区内陆河一塔里木河干流防洪工程可行性研究报告》可知，该处冲刷坑计算深度为4.83 m，为了保证输水安全，将输水干管埋在枢纽下游消能池底板以下10 m。
(3）工程布置
为了防止后期外部荷载对供水管道的影响，在河床表面下10 m深处埋设钢套管方式，输水管道从钢管内穿过，并在钢套管及输水管两端设置砼镇墩。
由于本工程管道埋藏在河床底，一方面温度变化小，另一方面河床质以及回填土的摩擦力对输水管的轴向力积聚有一定的消散作用，故只在弯管处布置镇墩。
2.1.2 利用交通桥桥体结构来布设输水管线（方案二）
拟利用现有桥梁底梁侧面做支架以架设管道通过河流，支架为直角三角形，两直角边长分别为450 mm和700 mm，材料用角铁材料，整体进行焊接而成，在长为700 mm的直角边上，钻φ20圆孔，后期用螺杆进行支架与桥梁的加固。对于跨河管道作保温处理，管道外围套φ250钢套管及聚氨酯发泡保温材料。设计步骤如下：
(1）支架结构形式确定
支架结构初定为三段角钢围焊成一个三角形框架，之后锚固于梁板上。
(2）输水管最大支撑间距计算
利用支架来架设输水管道，除了要考虑钢架对输水管道的有效支撑外还需考虑在大桥上穿孔对大桥的影响，所以在布设钢架时，须合理的布置支架的间距，首先不能太疏，造成单个支架的荷载过大，对支架处桥梁的局部稳定不利;其次间距亦不能过密，桥梁处穿过多、过密的孔洞，于大桥的整体稳定性不利。参考同类工程，间距取作5 m。
2.1.3 跨河方案比选
方案一工程投资最高，施工难度较大，不易维护，供水安全性较低；方案二工程投资低，供水安全性高，维护方便，但对桥体的安全承载产生一定影响，并且该枢纽目前还未通过安全鉴定。综上所述，推荐方案一作为管道跨越塔里木河的输水线路方案。
2.2 跨渠、沟、水面工程
穿渠工程主要指管道穿越灌溉渠道、排渠、生态渠、洪沟（干涸）等交叉建筑物，经统计共45处。
2.2.1 穿越灌溉渠道
采用钢管挤压顶进的方案，为了防止以后外部荷载对供水管道的影响，本次设计在渠道底板面下3.0 m深处埋设钢套管方式，输水管道从钢管内穿过，并在钢套管及输水管两端设置混凝土镇墩。
2.2.2 穿干排、生态渠、洪沟（干涸）
采取破渠开挖，从渠底穿过，管道尽可能埋深而不裸露在外，可采用开挖回填管沟方式进行过渠，并在输水管两端设置镇墩。
2.2.3 水面穿越工程
水面主要是塔里木河生态渠放水而形成的，工程施工时应避开放水时段，在水位降下去后再施工。施工时管道深埋而不裸露在外，采用开挖回填管沟方式通过水面穿越处，并在输水管两端设置镇墩。
穿越干排及水面时应先排水形成干地后施工。在基坑开挖后，为便于管道基础及镇墩混凝土施工，本工程采用开挖排水沟明排和水泵抽水相结合办法进行施工。在基坑内侧布置排水沟，在低洼处布置集水坑，用水泵自集水坑内抽取集水，排至基坑外围。
2.3 穿越堤防工程
本项目工程中，管道沿线有5处生态渠放水形成的水面宽度过长，管道通过此处时由于水量过于集中形成了海子，施工排水措施不可取，故管道需穿越塔里木堤防进入堤防内侧避开海子后再穿越堤防回到原设计路线。
穿越塔河防洪堤工程与塔里木河流域管理局协调，采用钢管挤压顶进方案，避免对堤防的破坏。为了防止以后外部荷载对供水管道的影响，本次设计在堤防坡脚线下3.0 m深处埋设钢套管方式，底部输水管与两岸输水管的衔接坡度应缓于1∶2.0，输水管道从钢管内穿过，并在钢套管及输水管两端设置砼镇墩。
2.4 跨路工程
本项目工程中，管网管道过各种道路共计74次，其中穿乡村柏油道路19次，管网穿乡村公路（砂石路面）55次，考虑到项目区属寒冷地区，采取开挖回填管沟方式进行过路，并埋设钢套管，在钢套管及输水管两端设置镇墩。
2.4.1 管道穿越乡级柏油路
主要穿乡村柏油路，与公路部门协调，跨柏油路的管道是钢管挤压顶进的方案，减少对柏油路面破坏。为了防止以后外部荷载对供水管道的影响，本次设计在路面下1.5 m深处埋设钢套管方式，输水管道从钢管内穿过，并在钢套管及输水管两端设置砼镇墩。
2.4.2 穿乡村砂石路
穿砂石路（乡村内部道路）时均采用大开挖形式，为了防止以后外部荷载对供水管道的影响，本次设计埋深在路面下1.5 m以下，在沟底依管径的大小铺设不同直径的钢套管，管道两端设置砼镇墩，从而保护管道安全运行，管道铺设完毕，应尽快将路面恢复。
3 结语
当前我国处于大力兴建各类管道工程阶段，在长输管道穿跨越方案的选择方面，应在通盘考虑工程地质和水文地质的基础上采取安全可靠、技术先进、方便施工和维护管理及费用较低的设计方案，同时兼顾水利部门要求、防洪施工季节对工期影响要求等因素，在满足各部门要求下选择最优穿越方案和施工工艺以获得最佳经济效益和社会效益。
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