外海孤岛长距离跨海大桥过桥管线通道建设可行性分析

周海旺 庄庆华 庄小将

摘要：温州市大门大桥工程是大小门岛港区连接温州大陆的跨海大桥。本文以大门大桥工程为背景，对孤岛长距离跨海管线通道建设方案进行技术经济比较和探讨。通过研究表明，外海孤岛长距离跨海管线通道建设采用管线随桥敷设过桥方案具有投资节约、输送安全有保障、供水、电保证率高、施工简便、建设工期短、维护维修方便、占用海洋资源少、对环境影响小等方面的优势，具有较好的技术经济性。

关键词：外海孤岛；长距离跨海；过桥管线通道；可行性分析

1. 工程背景

随着我国经济快速发展，为了开发海洋深水岸线资源，大型产业建设基地将逐渐向外海孤岛进发。为解决大型产业发展的对外交通集疏运要求，交通大桥及特大桥梁不断修建，如何依托公路桥梁一并解决输水（供水能力达20-30万吨/日）及110/220KV高压供电线路通道建设，将是我国经济快速发展面临的重要问题，更是工程界的迫切要求。如果技术上可行，做到“水、电、路一桥三通”，具有投资节约，输送安全有保障，建设工期短，维修方便，避免占用大范围海域等方面优势，这将对社会经济发展产生重大的意义。

温州市大门大桥工程是大小门岛港区连接温州大陆的跨海大桥，大桥长6160km，一级公路双向四车道设置，主桥为（135+316+135）m双塔双索面PC斜拉桥，桥宽32.2m，具体断面布置见图1；引桥为50m预应力砼连续箱梁。在大门大桥工程设计时一并考虑大小门石化基地供水（30万吨/日）、供电管线（4回路220KV高压供电线路）的布置。

高压电缆、输水管道随桥敷设跨越海域比用架空线方式或海底管道及隧道方式具有更好的技术经济性，不仅总的投资较省，而且维护管理方便，运行亦安全可靠。国外高压电缆随桥敷设已较为常见，国内也过桥管线逐渐有越来越多的工程实例。

2.国内外高压电缆敷设于桥梁上的先例及运行状况

2.1高压电缆过桥的先例及运行状况

高压电缆过大桥，在国内外的实例见表1。

初步统计，敷设在桥上的电缆本身在桥上没有发生过故障。在上海地区共有175座桥梁上敷设有各种规格的电力电缆合计为456条，电缆的电压等级有6.6千伏，10千伏，23千伏，35千伏和110千伏等；在日本东京市内电缆过桥长度为500m以上的桥梁共有26座，电压等级自6.6千伏到275千伏各种等级的电缆，迄今为止运行情况良好。

2.2国内外供水管敷设于桥梁上的先例及运行状况

给水管道跟随公路、铁路桥梁一同敷设，穿越江河湖海，即节省投资，又方便维修，在国内、外应用的实例很多，下面仅列举几例：

a. 浙江省温州市灵昆大桥，穿越瓯江南支，将灵昆岛同温州市龙湾区相连，桥长2534米，属公路桥，在桥面防撞护栏外侧悬挂一根DN500水管，该管道解决了灵昆岛居民的生产、生活用水，灵昆大桥2000年6月开工建设，2002年12月正式运行，至今运行情况良好。

b. 浙江省温州市洞头县三盘大桥，将洞头本岛同三盘岛相连，桥长762米，属公路桥，在桥面防撞护栏外侧悬挂一根DN200的水管，该管道解决了三盘岛居民的生活用水问题，三盘大桥2003年建设，投入运行后，至今运行情况良好。

c. 上海市东海大桥，海上段桥长25.3公里，属公路桥，在大桥箱梁内同期敷设2根DN500的供水管，该桥2002年6月开工建设，2005年5月结构贯通，至今运行情况良好。

d. 宁波市鄞县二桥，跨度40m+120m+40m，采用拱桥形式，在桥下横梁内预留孔洞，同期敷设DN900给水管道，该桥2003年开始建设，2005年建成，2006年7月正式运行，至今运行情况良好。

总之，从国内外已有的大量电力电缆及水管敷设和运行经验可以证明，电力电缆及水管过桥在技术上是可行的，各类等级的电力电缆和水管通过各种桥梁是安全可靠的，不影响桥体的结构和人身安全，运行过程也是十分安全的。因此，应充分利用大桥资源，让更多的电力电缆及水管通过大桥，解决电缆、水管通道问题。

3. 国内有关行业规范对过桥管线的条文规定

3.1国内的条文规定

3.1.2 桥梁规程中有关电缆的条文

1、《公路桥涵设计通用规范》（JTG D60－2004）[1]中有关电缆的条文：

“3.3.6 电讯线、电力线、电缆、管道等的设置不得侵入公路桥涵净空限界，不得妨害桥梁交通安全，并不得损害桥涵的构造和设施。”

2、《城市桥梁设计准则》（CJJ 11－93）[2]有关电缆的条文：

“2.0.10 不得在桥上敷设污水管、煤气管和其它可燃、有毒或腐蚀性的液、气体管。如条件许可，允许在桥上敷设电讯电缆、热力管、自来水管、电压不高于10 kV配电电缆，但须采取有效的安全防护措施。”

“7.0.10 符合本准则第2.0.8条规定而设置的各项管线，应按下列要求布置。

避免在桥梁立面上外露，以免有碍观瞻。

不宜设置在机动车道下。

妥善安排各类管线，要求在敷设、养护、检修时不得损坏桥梁。

各项设施和管线，不得侵入桥面净空限界和桥下通航净空。

“8.3.13 各类管线、电缆敷设在地道内，应便于维修、养护。以敷设在非机动车道或人行道下为宜。

禁止高压电缆（大于10KV）、煤气管及其它可燃性和有毒物料输送管在道路地道内通过。若安排在地道外另行敷设的专用管道内，而专用管道与地道贴近，则其沉降缝、伸缩缝应与地道的沉降缝、伸缩缝错开。”

3.2.1.2 电力规程中有关桥梁敷设条文

《电力工程电缆设计规范》（GB50217－94）[3]中有关桥梁电缆敷设条文：

1、“5.6.2交通桥梁上、隧洞中或地下商场等公共设施的电缆，应有防止电缆着火危害、避免外力损伤的可靠措施，且应符合下列规定：

（1）电缆不得明敷在通行的路面上。

（2）自容式充油电缆应埋砂敷设。

（3）非矿物绝缘电缆用在未有封闭式通道的情况，宜敷设在不燃性的管或槽盒中。”

2、“5.6.3公路、铁道桥梁上的电缆，应考虑振动、热伸缩以及风力影响下防止金属套长期应力疲劳导致断裂的措施，且应符合下列规定：

（1）桥墩两端和伸缩缝处，电缆应充分松弛。当桥梁中有挠角部位时，宜设电缆迂回补偿装置。

（2）35kV以上大截面电缆宜以蛇形敷设。

（3）经常受到振动的直线敷设电缆，应设置橡皮、砂袋等弹性衬垫。

3、1980年5月5日电力工业部颁发的《电力工业技术管理法规》（试行）[4]，第4-7-10条中规定：

当电缆敷设在桥上时，应将电缆穿在管中（一般用铁管），在其他材料的桥梁上敷设电缆时，应放在人行道下的电缆沟中，或穿在管、槽中。

架空敷设在桥梁的电缆，若经常受到震动，则应加垫弹性材料制成的衬垫（如砂枕、弹性橡胶等）。桥墩两端和伸缩缝处并应留有电缆松弛部分。

我国1993年颁发的《城市桥梁设计准则》，只作出允许10kV及以下电缆在桥上敷设的规定。据了解，该规定是引用原苏联60年代制定的标准，已不能适应目前我国电力电缆和桥梁技术水平发展的国情。

综上所述，从我们收集到的国家（行业）规范中可以看到，大桥上敷设电缆及水管并没有强制性条文明令禁止，但是桥上敷设电缆和水管必须采取一定的措施来保证大桥和管线安全。

4、过桥管线布置与现行公路规范的符合性分析

4.1 过桥管线相关规范

《公路桥涵设计通用规范》（JTGD60-2004）3.3.6规定：电讯线、电力线、电缆、管道等的设置不得侵入公路桥涵净空界限，不得妨害桥涵交通安全，并不得损害桥涵的构造和设施。