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中华人民共和国国家标准
油气输送管道跨越工程设计规范
Code for design of oil and gas transportation pipeline aerial crossing engineering
GB 50459-2009
主编部门：中国石油天然气集团公司
批准部门：中华人民共和国住房和城乡建设部
施行日期：2009年12月1日
中华人民共和国住房和城乡建设部公告
第253号
关于发布国家标准《油气输送管道跨越工程设计规范》的公告
现批准《油气输送管道跨越工程设计规范》为国家标准，编号为GB 50459-2009，自2009年12月1日起实施。其中，第1．0．3、3．1．3、6．3．8、10．3．2、10．4．1条为强制性条文，必须严格执行。
本规范由我部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国住房和城乡建设部
二〇〇九年二月二十三日
前 言
本规范是根据原建设部“关于印发《2006年工程建设标准规范制订、修订计划（第二批）》的通知”（建标〔2006〕136号）的要求，由中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司会同有关单位编制而成的。
本规范共11章和1个附录，主要内容包括：总则，术语，基本规定，测量与勘察，结构分析，结构设计，地基基础，构造要求，抗震设计，跨越管段施工要求，健康、安全与环境等。
本规范在编制过程中，编制组总结了多年油气管道跨越工程的建设、生产、科研和管理经验，借鉴了国内外的相关标准，吸收了近年来国内油气管道跨越工程的科研成果和生产管理经验，广泛征求了全国各相关单位的意见，经多次研究、讨论，最后经审查定稿。
本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。
本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，如发现需要修改和补充之处，请将意见和建议反馈给中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司(地址：四川省成都市小关庙后街25号。邮政编码：610017)，以供今后修订时参考。
本规范主编单位、参编单位和主要起草人：
主编单位：中国石油集团工程设计有限责任公司西南分公司
参编单位：中国石油天然气管道工程有限公司 中国石油化工股份有限公司华东管道设计院
主要起草人：胡道华 杨晓秋 杨守聪 刘来福 向波 吴克信 游敏 胡川 杨成刚 马红昕 吴勇 王晓峰 付开伟 谢健 李如海 吴淅 傅贺平 张怀法 刘嵬辉 詹胜文 赵文明
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1 总则
1．0．1 为在油气输送管道跨越工程设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到技术先进、安全适用、质量可靠、经济合理，制定本规范。
1．0．2 本规范适用于地震动峰值加速度值小于或等于0.40g地区的新建或改、扩建的输送原油、成品油、天然气、煤气、常温输送液化石油气等钢质管道跨越工程的设计。
1．0．3 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，并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测标准。
1．0．4 管道跨越工程设计除应符合本规范外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语
2．0．1 管道跨越工程 pipeline aerial crossing engineering
输送管道从天然或人工障碍物上部架空通过的建设工程。
2．0．2 梁式直跨 girder pipeline aerial crossing
用输送管道或套管作为梁的跨越结构形式。
2．0．3 桁架式跨越 truss pipeline aerial crossing
桁架作为管道承重结构的跨越结构形式。
2．0．4 悬索式跨越 suspension cable type pipeline aerial crossing
输送管道吊挂在承重主索上的跨越结构形式。
2．0．5 斜拉索跨越 obliquely-cable stayed type pipeline aerial crossing
输送管道结构用多根斜向张拉钢索连结于塔架上的跨越结构形式。
2．0．6 “Ⅱ”形刚架跨越 “Ⅱ”-type frame pipeline aerial crossing
用输送管道构成“Ⅱ”形刚架的跨越结构形式。
2．0．7 轻型托架式跨越 light truss pipeline aerial crossing
用管道作为上弦杆、与钢索或型钢构成的下撑式组合梁的跨越结构形式。
2．0．8 单管拱跨越 single-line arch type pipeline aerial crossing
用单根输送管道作成拱形的跨越结构形式。
2．0．9 组合管拱跨越 pipe-build up arch type pipeline aerial crossing
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。
2．0．11 主跨 main span
跨越工程中跨距最大的桥段。
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3 基本规定
3．1 一般规定
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，乙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。
表3．1．2 管道跨越工程等级
工程等级 | 总跨长度L1(m) | 主跨长度L2(m) |
大型 | ≥300 | ≥150 |
中型 | 100≤L1＜300 | 50≤L2＜150 |
小型 | ＜100 | ＜50 |
3．1．3 跨越管道强度设计系数应符合表3．1．3的规定，并应满足现行国家标准《输气管道工程设计规范》GB 50251的有关规定。
表3．1．3 跨越管道强度设计系数
管道跨越工程分类 | 大型 | 中型 | 小型 | |||
输气 | 输油 | 输气 | 输油 | 输气 | 输油 | |
甲类 | 0.40 | 0.45 | 0.45 | 0.50 | 0.50 | 0.55 |
乙类 | 0.50 | 0.55 | 0.55 | 0.60 | 0.60 | 0.65 |
3．1．4 钢塔架、钢桁架的强度设计系数宜取0.58。
3．1．5 管道跨越位置的选择应符合下列规定：
1 跨越位置应处理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。
2 跨越位置应符合线路总走向，线路局部走向可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，应符合下列规定：
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 跨越位置附近宜具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 跨越管段与埋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/T 0086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10m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
跨越工程等级 | 大型 | 中型 | 小型 |
设计洪水频率 | 1%(100年一遇) | 2%(50年一遇) | 2%(50年一遇） |
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》GB 50139的有关规定，当地有特定要求时，可协商确定。
3．1．9 管道在无通航、无流筏的河流上跨越时，管道架空结构的最下缘，大型跨越工程应高于设计洪水位3m，中、小型跨越工程应高于2m，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
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 | 6.5～7.0 |
电气化铁路 | 11.0 |
3．1．11 跨越管道与桥梁之间的最小距离应符合表3．1．11的规定。
表3．1．11 跨越管道与桥梁之间最小距离(m)
管道类型 | 大桥 | 中桥 | 小桥 | |||
铁路 | 公路 | 铁路 | 公路 | 铁路 | 公路 | |
输油管道 | 100 | 100 | 80 | 50 | 40 | 10 |
输气管道 | 100 | 100 | 100 | 50 | 50 | 20 |
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》JTG D60和《铁路桥涵设计规范》TBJ 2执行。
3．1．12 通航河流上的管道跨越工程应按现行国家标准《内河交通安全标志》GB 13851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/㎡。
3．3 材料
3．3．1 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》GB 50251和《输油管道工程设计规范》GB 50253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》GB 50017和《混凝土结构设计规范》GB 50010的有关规定。
3．3．3 跨越工程采用的钢丝绳应选用钢芯钢丝绳，钢芯钢丝绳应符合国家现行标准《重要用途钢丝绳》GB 8918和《密封钢丝绳》YB/T 5295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》CJ 3058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。
3．3．5 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－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》GB 150的有关规定。
3．3．6 锚固法兰宜采用20钢、16Mn钢、07MnCrMoV钢等锻钢，并应符合国家现行标准《压力容器用碳素钢和低合金钢锻件》JB 4726的有关规定。
3．3．7 钢结构焊接材料应根据被焊材料的机械性能、化学成分及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》JGJ 81的有关规定。
3．4 设计指标
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。
表3．4．1 输送钢管的主要力学性能指标
钢级 | 管体（无缝和焊接钢管） | |||
国家标准 | API标准 | 屈服强度 | 抗拉强度 | 伸长率
|
L245 | B | 245 | 415 | 22 |
L290 | X42 | 290 | 415 | 21 |
L360 | X52 | 360 | 460 | 20 |
L415 | X60 | 415 | 520 | 18 |
L450 | X65 | 450 | 535 | 18 |
L485 | X70 | 485 | 570 | 18 |
L555 | X80 | 555 | 625 | 18 |
3．4．2 钢丝绳的表面状态、公称抗拉强度及强度允差应按表3．4．2-1和表3．4．2-2采用，钢丝绳弹性模量应为160×10³N/mm²。
表3．4．2-1 钢丝表面状态及公称抗拉强度
表面状态 | 公称抗拉强度(MPa) | ||||
光面和B级镀锌 | 1570 | 1670 | 1770 | 1870 | 1960 |
AB级镀锌 | 1570 | 1670 | 1770 | 1870 | — |
A级镀锌 | 1570 | 1670 | 1770 | 1870 | — |
表3．4．2-2 钢丝绳强度允差
钢丝公称直径d(mm) | 强度允差( MPa) |
0.6≤d＜1 | 350 |
1≤d＜1.5 | 320 |
1.5≤d＜2 | 290 |
d≥2 | 260 |
3．4．3 制作半平行钢丝束采用的钢丝应经稳定化处理，钢丝的物理力学性能指标应按表3．4．3采用。
表3．4．3 钢丝的物理力学性能指标
序号 | 项 目 | 单位 | 公称直径(mm) | |
5.0 | 7.0 | |||
1 | 抗拉强度标准值 | MPa | 1570 | 1570 |
2 | 直径允许偏差 | mm | ＋0.08 | ＋0.08 |
3 | 抗拉强度 | MPa | ≥1570 | ≥1570 |
4 | 屈服强度 | MPa | ≥1330 | ≥1330 |
5 | 弹性模量 | GPa | 205±10 | 205±10 |
6 | 伸长率 | ％ | ≥4 | ≥4 |
7 | 疲劳性能：应力上限 | MPa | 706.5 | 706.5 |
8 | 应力幅值 | MPa | 360 | 360 |
3．4．4 钢材的物理性能指标应按表3．4．4采用。
表3．4．4 钢材的物理性能指标
弹性模量E (N/mm²) | 剪变模量G | 线膨胀系数α | 质量密度ρ |
206×10³ | 79×10³ | 12×10-6 | 7850 |
3．5 结构和构件变形
3．5．1 在永久荷载和可变荷载标准值作用下，粱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，管道跨越工程中固定塔架、桅杆式塔架平面外方向的最大水平位移不应大于塔架高度的1/200。
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4 测量与勘察
4．1 测量
4．1．1 跨越工程应按国家现行标准《长距离输油输气管道测量规范》SY/T 0055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 勘察
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规范》SY/T 0053的有关规定进行工程勘察。
4．2．2 跨越位置的水文地质评价，应包括下列内容：
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、不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征，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。
4．2．7 跨越其他天然、人工障碍物的管道跨越工程的勘察要求，应按本规范第4．2．1～4．2．6条执行。
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5 结构分析
5．1 一般规定
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。
5．1．2 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。
5．1．4 跨越结构分析应符合下列要求：
1 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，并应在确定电算结果合理有效后用于工程设计。
5．2 线弹性分析方法
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。
5．2．2 杆系结构宜按空间体系进行跨越结构整体分析，并宜分析杆件的弯曲、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 杆件的轴线宜取截面几何中心的连线。
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 非线性分析方法
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。
5．3．2 跨越结构的非线性分析应符合下列规定：
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。
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6 结构设计
6．1 结构形式选择及几何尺寸确定
6．1．1 管道跨越工程的结构形式应根据跨度、管径、河床水文和地质条件等确定，可采用梁式直跨、桁架、悬索、斜拉索、“Ⅱ”形刚架、单管拱、组合管拱、轻型托架、悬缆等，各种管道跨越工程结构形式示意图见本规范附录Ａ。
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。
6．1．4 斜拉索跨越的最外一根斜拉索与管道水平夹角不宜小于22°。
6．1．5 在河床的跨越支承结构，宜采用钢筋混凝土结构。
6．1．6 大型跨越的锚固墩，宜采用重力式混凝土或钢筋混凝土结构。对承受水平力为主的锚固墩宜同时辅以锚杆等措施。
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：
式中：σh——管道输送介质内压引起的环向应力(MPa)；
d——管道内径(mm)；
δ——管道壁厚(mm)；
P——管道输送介质内压（MPa)。
6．2．2 管道的轴向应力应包括下列内容：
1 管道输送介质内压引起的轴向应力应按下式计算：
式中：σa1——管道输送介质内压引起的轴向应力(MPa)。
2 桥面荷载效应组合引起的弯曲应力应按下式计算：
式中：σa2——桥面荷载效应组合引起的弯曲应力(MPa)；
M——桥面荷载效应组合产生的弯矩(N·mm)；
W——管道净截面抵抗矩(mm³)。
3 管道弯曲引起的轴向应力应按下式计算：
式中：σa3——管道悬垂引起的轴向应力(MPa)；
E——钢材弹性模量(N/mm²)；
D——管道外径(mm)；
f——矢高(mm)；
L——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：
式中：σat——温度变化引起的轴向应力(MPa)；
Ft——温度变化引起的弹性力(N)；
A——管道截面面积(mm²)。
5 两端固定管道的温度应力应按下式计算：
式中：σat——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；
△t——温差(℃)；
E——钢材弹性模量(N/mm²)。
6．2．3 管道最大剪应力应按下式计算：
式中：τmax——管道剪切引起的最大剪应力(MPa)；
V——管道剪力(N)；
A——管道截面面积(mm²)。
6．2．4 当量应力应按下式计算：
式中：σ——当量应力(MPa)；
σx、σy——x、y方向的应力(MPa)；
τxy——x、y平面上的剪应力(MPa)。
6．2．5 强度验算应满足下式要求：
σ≤Fσs (6.2.5)
式中：σs——钢管的屈服强度(MPa)；
F——强度设计系数，应按表3．1．3采用；
σ——当量应力(MPa)。
6．2．6 大型管道跨越工程的风动力反应，宜采用振型分解反应谱法计算。
6．2．7 管道跨越应避免风的涡激作用引起桥面结构共振，并应采取防振措施，同时应进行结构疲劳验算。
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）。
6．3．3 补偿器弯管宜采用热煨弯管，弯管的曲率半径应大于或等于管道外径的5倍。
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：
式中：△L——管道热伸长量；
L——计算管长；
α——管道的线膨胀系数(1/℃)，应按表3．4．4采用；
t2——管道内介质温度(℃)；
t1——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，输送电缆应选用加强绝缘型，照明灯具应选用密封防水防爆型。
6．3．8 跨越管段架空高度（包括塔架高）超过15m时，应设计跨越工程的防雷接地。
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。
6．3．11 跨越管段支承点宜做成滑动支座或弹性支座。管道两端预埋人两岸锚固墩时，在锚固墩与管道连接处应采取加强措施。
6．4 钢丝绳和钢丝束
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，预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于6h。
6．4．3 钢丝绳防腐措施及相关技术要求应在设计文件中明确。
6．4．4 跨越工程中采用的钢丝绳应在设计拉力状态下进行下料，下料宜由生产厂家进行。
6．4．5 对斜拉索结构，成品拉索长度小于或等于100m时，长度误差不应大于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800kg。
6．5 索具
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《钢制压力容器——分析设计标准》JB 4732的有关规定。
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 制造索具采用的材料除应提供原始质量证书外，制造厂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 塔架和桁架
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、受力特征以及施工等条件确定。
6．6．2 塔架设计应满足结构强度、刚度和稳定性要求。
6．6．3 塔架高度应满足结构受力和通航要求。桥面处塔柱与桥面结构间应留有适当安全防护距离。
6．6．4 钢塔架宜采用矩形钢塔架或锥形钢塔架。
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，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。
6．6．9 钢塔架和钢桁架杆件的强度及稳定计算、节点连接计算、构造要求应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB 50017的有关规定。
6．6．10 钢塔架、钢桁架的对接焊缝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。
6．6．11 桅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。
6．6．12 钢筋混凝土塔架的结构形式、荷载计算、结构计算、构造要求、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》GB 50010、《公路钢筋混凝土及预应力混凝士桥涵设计规范》JTG D62和《公路斜拉桥设计规范》JTJ 027的有关规定执行。
7 地基基础
7．0．1 管道跨越工程基础形式应根据工程地质、水文地质、管道跨越结构形式和施工条件等因素进行选择。
7．0．2 管道跨越工程应满足地基强度和变形要求，基础埋深应符合下列规定：
1 基础埋深应满足抗滑移、抗倾覆要求。
2 基础的基底应置于冰冻线以下，且不应小于0.3m。
3 除岩石地基外，基底埋置应在设计冲刷线以下，大型跨越工程不应小于2m，中型跨越工程不应小于1.5m，小型跨越工程不应小于1m。
4 岩石地基应嵌入稳定岩层。
7．0．3 管道跨越工程各类基础的地基承载力、基础沉降及基础自身的强度和稳定计算，应按现行国家标准《建筑地基基础设计规范》GB 50007的有关规定执行。
7．0．4 地基基础的抗滑与抗倾覆稳定性应按下列公式计算：
式中：FR滑——抗滑动力；
FS滑——滑动力；
K滑——抗滑稳定系数；
MR倾——抗倾覆力矩；
MS倾——倾覆力矩；
K倾——抗倾覆稳定性系数。
7．0．5 处于河中的桥墩，除应分析恒载、活载、风载和地震效应之外，还应分析流水压力、冰压力、船只或漂流物的撞击作用。在工程设计时，冰压力、船舶或漂流物的撞击作用不应同时计算。
7．0．6 作用在桥墩上的流水压力标准值可按下式计算，流水压力合力的着力点，应在设计冲刷线以下水深处的0.3倍。
式中：Fw——流水压力标准值(kN)；
y——水的重力密度(kN/m³)；
V——设计流速(m/s)；
g——重力加速度，取9.81ｍ/s²；
K——桥墩形状系数，可按表7．0．6采用；
A——桥墩的阻水面积，计算至设计冲刷线处(㎡)。
表7．0．6 桥墩形状系数
桥墩形状 | 桥墩形状系数K |
方形桥墩 | 1.5 |
矩形桥墩（长边与水流平行） | 1.3 |
圆形桥墩 | 0.8 |
尖端形桥墩 | 0.7 |
圆端形桥墩 | 0.6 |
7．0．7 具有竖向前棱的桥墩，冰压力宜符合下列规定：
1 冰对桩或墩产生的冰压力标准值可按下式计算
式中：Fi——冰压力标准值(kN)；
m——桩或墩迎冰面形状系数，可按表7．0．7-1采用
Ct——冰温系数，可按表7．0．7-2采用；
b——桩或墩迎冰面投影宽度(m)；
ｔ——计算冰厚(m)，可取实际调查的最大冰厚；
Rik——冰的抗压强度标准值(kN/㎡)，可取当地冰温0℃时的冰抗压强度；当缺乏实测资料时，海冰可取750kN/㎡；河冰在流冰开始时可取750kN/㎡，在最高流冰水位时可取450kN/㎡。
当冰块流向桥轴线的角度φ小于或等于80°时，桥墩竖向边缘的冰荷载应乘以sinφ予以折减。冰压力合力作用应在计算结冰水位以下冰厚处的0.3倍。
表7．0．7-1 桩或墩迎冰面形状系数
迎冰面形状 | 平面 | 圆弧形 | 尖角形的迎冰面角度 | ||||
45° | 60° | 75° | 90° | 120° | |||
桩或墩迎冰面形状系数 | 1.00 | 0.90 | 0.54 | 0.59 | 0.64 | 0.69 | 0.77 |
表7．0．7-2 冰温系数
冰温(℃) | 0 | －10及以下 |
冰温系数 | 1.0 | 2.0 |
注：1 表中冰温系数可直线内插；
2 对海冰，冰温应取结冰期最低冰温；对河冰，冰温应取解冻期最低冰温。
2 当流冰范围内桥墩有倾斜表面时，冰压力应分解为水平分力和竖向分力，并应按下列公式计算：
式中：Fxi——冰压力的水平分力(kN)；
Fzi——冰压力的竖向分力(kN)；
β——桥墩倾斜的棱边与水平线的夹角(°)；
Rbk——冰的抗弯强度标准值(kN/㎡)，可取0.7Rik；
m0——系数，可取0.2b/t，但不应小于1.0。
3 桥墩受冰作用的部位宜采用实体结构。对于有强烈流冰的河流中的桥墩，其迎冰面宜做成圆弧形、多边形或尖角，并应做3：1～10：1（竖：横）的斜度，在受冰作用的部位宜缩小其迎冰面投影宽度。
对流冰期的设计高水位以上0.5m到设计低水位以下1.0m的部位，宜采取抗冻性混凝土、花岗岩镶面或包钢板等防护措施。同时，对桥墩附近的冰体应采取使冰体减小对结构物作用力的措施。
7．0．8 位于通航河流或有漂流物的河流中的桥墩，当需要计算船舶或漂流物的撞击作用时，其撞击作用标准值可按下列规定采用和计算：
1 当缺乏实际调查资料时，内河船舶撞击作用的标准值可按表7．0．8-1采用。四、五、六、七级航道内的钢筋混凝土桩墩，顺桥向撞击作用可按表7．0．8-1所列数值的50％计算。
表7．0．8-1 内河船舶撞击作用的标准值
内河航道等级 | 船舶吨级DWT（t） | 横桥向撞击作用(kN） | 顺桥向撞击作用（kN） |
一 | 3000 | 1400 | 1100 |
二 | 2000 | 1100 | 900 |
三 | 1000 | 800 | 650 |
四 | 500 | 550 | 450 |
五 | 300 | 400 | 350 |
六 | 100 | 250 | 200 |
七 | 50 | 150 | 125 |
2 当缺乏实际调查资料时，海轮撞击作用的标准值可按表7．0．8-2采用。
表7．0．8-2 海轮撞击作用的标准值
船舶吨级DWT(t) | 3 000 | 5 000 | 7 500 | 10 000 | 20 000 | 30 000 | 40 000 | 50 000 |
横桥向撞击作用(kN) | 19 600 | 25 400 | 31 000 | 35 800 | 50 700 | 62 100 | 71 700 | 80 200 |
顺桥向撞击作用(kN) | 9 800 | 12 700 | 15 500 | 17 900 | 25 350 | 31 050 | 35 850 | 40 100 |
3 可能遭受大型船舶撞击作用的桥墩，桥墩防撞设施的设计应根据桥墩的自身抗撞击能力、桥墩的位置和外形、水流流速、水位变化、通航船舶类型和碰撞速度等因素确定。当设有与墩台分开的防撞击的防护结构时，桥墩可不计船舶的撞击作用。
4 漂流物横桥向撞击力标准值可按下式计算：
式中：F——漂流物横桥向撞击力标准值(kN)；
W——漂流物重力(kN)，应根据河流中漂流物情况，按实际调查确定；
V——水流速度(m/s)；
T——撞击时间（s），应根据实际资料估计，在无实际资料时，可取1s；
g——重力加速度，取9.81m/s²。
5 内河船舶的撞击作用点，可假定为计算通航水位线以上2m的桥墩宽度或长度的中点。海轮船舶撞击作用点宜根据实际情况确定。漂流物的撞击作用点宜假定在计算通航水位线上桥墩宽度的中点。
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8 构造要求
8．1 一般规定
8．1．1 跨越管段在入土点有水流冲击可能的位置，宜采取保护管段的措施。
8．1．2 拱式跨越在拱脚处宜设置套管。
8．1．3 钢塔架的顶部及跨越管道补偿器处应设置检修平台，高度大于50m的钢塔架，尚应在中部增设休息平台。
8．1．4 大、中型跨越工程两端应设置警示标志，并宜设置防护栏等安全设施。
8．2 防腐和保温
8．2．1 跨越工程采用的钢管及其他钢材，其表面应采用耐环境腐蚀、耐日晒、耐寒、抗紫外线作用的防腐涂层。构件设计中应避免难于检查、清刷、积留湿气或灰尘的死角和凹槽。
8．2．2 跨越工程采用的钢丝绳需现场保护时，钢丝绳表面油膜及污泥应洗刷干净，并应在钢丝绳及索具表面包扎或热涂防腐保护层，采用的防腐材料应为不含酸、碱的中性材料，与钢丝绳黏结性能应良好，在当地最高温度条件下不应流淌，最低温度条件下不应龟裂。
8．2．3 索具应采取防腐措施。
8．2．4 输送工艺要求保温时，跨越管段应选用保温性能良好、重量轻的保温材料，并应在保温层表面设置防水保护层。
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9 抗震设计
9．1 一般规定
9．1．1 管道跨越工程的抗震计算、构造措施和材料要求，应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB 50011、《构筑物抗震设计规范》GB 50191和《油气输送管道线路工程抗震技术规范》GB 50470的有关规定。
9．1．2 大型管道跨越工程和重要干线的中型管道跨越工程，应按抗震设防类别乙类进行设防，其余管道跨越工程应按抗震设防类别丙类进行设防。
9．1．3 当场地地震动峰值加速度等于0.05g时，可不进行抗震作用计算，但应采取抗震措施；当场地地震动峰值加速度为0.1g～0.4g时，应进行抗震作用计算和采取抗震措施；当场地地震动峰值加速度大于0.4g时，不宜建设管道跨越工程。
9．1．4 重要的大型管道跨越工程应按地震安全评价报告提供的地震动参数进行计算。
9．1．5 地震对各类管道跨越工程的作用，应按本地区的地震动参数进行计算。对大型管道跨越工程，应按批准的地震安全性评价结果进行计算。
9．1．6 有液化土层的建设场地，不宜建设管道跨越工程，无法避开液化土层时，应将基础置于液化土层以下或进行地基处理。
9．1．7 当管道跨越断层时，桥墩基础不应设置在严重破碎带上。
9．2 抗震计算
9．2．1 小型跨越以及质量和刚度分布比较均匀的中型跨越，可采用单质点简化方法进行抗震计算。
9．2．2 跨越结构宜采用振型分解反应谱法进行抗震计算。
9．2．3 受力复杂的跨越结构宜采用时程分析法进行抗震计算，设计依据可取多条时程曲线计算结果的平均值与振型分解反应谱法计算结果的较大值。
9．2．4 对悬索、斜拉索等跨越结构进行抗震计算时，应采用几何非线性的分析模型。
9．2．5 在抗震计算中，应分析非结构构件、介质的附加质量对跨越结构抗震性能的影响。
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10 跨越管段施工要求
10．1 组装
10．1．1 管段加工前，应对管段长度和管口尺寸进行选配，每根钢管最小长度不宜小于10m。
10．1．2 管口组对的坡口形式应符合设计文件和焊接工艺规程的规定。
10．2 焊接
10．2．1 施工单位应根据设计文件要求，进行焊接工艺评定和编制焊接工艺规程。焊接工艺评定应符合国家现行标准《油气长输管道工程施工及验收规范》GB 50369和《钢质管道焊接及验收》SY/T 4103的有关规定。
10．2．2 跨越管段焊接应符合现行国家标准《油气长输管道工程施工及验收规范》GB 50369的有关规定。
10．2．3 焊件的预热和焊后的热处理应根据材料的机械性能、化学成分、焊件厚度、焊接条件以及气候条件等确定。
10．2．4 当焊接两种具有不同预热要求的材料时，应以预热温度要求较高的材料为准。
10．2．5 下列情况，应采取防护措施后施焊：
1 雨、雪环境。
2 大气相对湿度大于90％。
3 低氢型焊条电弧焊，风速大于5m/s。
4 酸性焊条电弧焊，风速大于8m/s。
5 自保护药芯焊丝半自动焊，风速大于8m/s。
6 气体保护焊，风速大于2m/s。
7 环境温度低于焊接工艺规程中规定的温度。
10．3 检验
10．3．1 焊缝外观质量检验应符合现行国家标准《油气输送管道跨越工程施工规范》GB 50460的有关规定。
10．3．2 焊缝无损探伤检测应符合下列规定：
1 跨越管道的环向焊缱应进行100%超声波检测和100%射线检测。
2 射线检测和超声波检测应符合国家现行标准《石油天然气钢质管道无损检测》SY/T 4109的有关规定，合格级别均应为Ⅱ级。
10．4 试压和清管
10．4．1 大、中型跨越工程的跨越管道应单独进行试压。
10．4．2 试压和清管应在管道组装、焊接、检验合格后进行。管道的整体吹扫、试压和清管应在跨越管道全部完成后进行。
10．4．3 试压介质应用洁净水。试验压力、稳压时间及合格标准应符合表10．4．3的规定。
表10．4．3 试验压力、稳压时间及合格标准
项目 | 跨越管道试压 | |
强度试验 | 严密性试验 | |
介质 | 洁净水 | |
试验压力 | 1.5P | 1.0P |
稳压时间 | 4h | 24h |
合格标准 | 无异常变形、无渗漏 | △P≤1%P |
注：1 P为设计压力；
2 整体严密性试验可与线路管道统一进行。
10．4．4 管道试压的压降率可按下式计算：
式中：△P——压降率(%)；
T始——试验开始时管内介质绝对温度(K)；
T终——试验终了时管内介质绝对温度(K)；
P始——试验开始时读表值(MPa)；
P终——试验终了时读表值(MPa)。
10．4．5 强度试验压力应均匀缓慢上升，当试验压力大于3.0MPa时，宜分三次升压，压力分别为30%、60%的试验压力时，应分别稳压30min，并应对管道进行全面检查后，继续升压至最终试验压力。
10．4．6 严密性试验应在强度试验合格后，将管内压力降到设计压力，并应待管内介质温度和管道周围大气温度均衡后，按本规范表10．4．3的规定进行严密性检查。
10．4．7 管道分段试压前，应清除管内泥土、杂物等，整体试压前还应进行清管作业，用水清管时，水的流速不得小于1m/s～1.5m/s，用空气清管时，出口处空气流速不得小于20m/s。
10．4．8 大、中型跨越工程与线路管道连通前，应设置临时清管收发设施和放空口，不得将线路管道内的脏物和积水在跨越管道内通过。
10．4．9 输送热油的管道跨越工程，在通油前应进行热水试验，并应经检查各节点变位正常后通油输送。
10．4．10 跨越管段试压合格后，与两端线路管段连接时，不应出现使跨越管段发生强制变形的连接。
10．5 防腐
10．5．1 跨越管段的腐蚀控制设计应符合现行国家标准《钢质管道外腐蚀控制规范》GB/T 21447的有关规定。
10．5．2 跨越管段所采用的防腐涂层应符合国家现行有关涂层标准的规定。
10．5．3 跨越管段应采用与线路管道相同的防腐涂层和涂层等级。
10．5．4 大型跨越管段有接地或独立采用牺牲阳极保护时，管段两端宜设置绝缘接头。
10．5．5 跨越管段的稳管构筑物应与管段绝缘，不得对管段产生电屏蔽。
10．5．6 跨越管段的补口及补伤，应按管段所用防腐涂层的国家现行有关标准执行。
10．5．7 跨越电气化铁路时，应分析电气化铁路对管道阴极保护的影响，并应采取相应的防护措施。
11 健康、安全与环境
11．0．1 管道跨越工程设计应贯彻执行国家和行业有关健康、安全与环境管理的法律、法规及相关规定。
11．0．2 管道跨越工程设计应对相关人员进行健康、安全与环境管理的培训，并应加强“安全第一，预防为主”的意识教育。
11．0．3 管道跨越工程设计应包括地貌恢复及河道恢复等水土保持及环境保护的措施。
附录A 各种管道跨越工程结构形式示意图
A．0．1 管道跨越工程结构形式示意图见图A．0．1～图A．0．10。
图A．0．1 粱式直跨
图A．0．2 桁架式跨越
图A．0．3 悬索跨越
图A．0．4 斜拉索跨越
图A．0．5 单管拱跨越
图A．0．6 组合管拱跨越
图A．0．7 轻型托架跨越
图A．0．8 “Ⅱ”形刚架跨越
图A．0．9 悬缆跨越
图A．0．10 斜拉索悬索组合跨越
本规范用词说明
1 为便于在执行本规范条文时区别对待，对要求严格程度不同的用词说明如下：
1） 表示很严格，非这样做不可的：
正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”；
2） 表示严格，在正常情况下均应这样做的：
正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”；
3) 表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的：
正面词采用“宜”，反面诃采用“不宜”；
4) 表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。
2 条文中指明应按其他有关标准执行的写法为：“应符合……的规定”或“应按……执行”。