管道結構

管道結構 pipeline structure用於輸送液體、氣體或鬆散固體的管道及其支承加固結構。輸送鬆散固體時用水或氣體作介質。管道必須能防漏和耐受所輸送物質的温度、壓力(內壓)、腐蝕和磨損作用。如輸送原油和重油管道要求能耐約 100°C的温度；蒸汽管道要耐約 150°C的温度。給水管道的工作內壓約為0.5～1.0兆帕；壓縮空氣和蒸汽管道約為0.8～1.3兆帕。管道結構還要承受其自重、輸送物料重和各種外荷載，如土荷載、水荷載、風和由風產生的振動荷載（見風荷載）、人羣、車輛和施工機械所產生的荷載、温度作用和地震作用等。

承受高温高壓的管道要用金屬管；有壓管道均用環形斷面，主要材料為鋼、鑄鐵、預應力混凝土、石棉水泥、塑料、玻璃鋼（增強塑料）等。 無壓管道多為自流管道，其斷面不限於環形，如城市的雨水和污水管、農田灌溉管等， 主要用混凝土和鋼筋混凝土、磚石砌體，陶土製品等。

管道通常敷設在地下，當需要穿越海峽或江湖時可在水下或架空敷設，工廠礦山地區也可架空敷設。

按管道敷設方式分為地下管道、水下管道和架空管道三種。

埋設方法分開槽與不開槽兩類。①開槽埋設，將管子敷設或砌築在明挖的土槽內，然後將土回填夯實。②不開槽埋設，先在地面下用高壓水、人工或機械開挖出一小段管洞，然後在管後部用千斤頂將管子頂入土內(見頂管法)。大型管道可採用盾構法施工，即先在管道前端盾構內用高壓水、人工或機械挖土，同時將盾構向前頂進，然後在盾構後部將預製好的弧形塊拼裝成管，管外部與土之間的空隙用壓漿填實，內部做內襯防滲。

一般均埋入水下土層內，用混凝土包封或用鋼筋等材料錨固，以防止管道上浮。在通航河道上應在管道上部灌築不小於 500毫米厚的混凝土保護層或採取其他防護措施，防止輪船下錨時破壞管道。當跨越的河道或海峽不能斷流時，除了採用上述的頂管法和盾構法外，還可採用沉管法，先在河底或海底用拉鏟拉出溝槽，將管道分段浮運到位後沉入槽內，管道大多用鋼管或預製鋼筋混凝土矩形管。中國已建成了從廈門到鼓浪嶼的海底給水管道、穿越黃河的輸油管道、穿越上海黃浦江的矩形鋼筋混凝土排水管道等水下管道。國際上已建的海底管道沉深達160米，管徑達910毫米，埋設和檢驗均用專用的海上平台和小型潛水艇。

水下管道有保温防腐要求時，可先敷設外套管，再安裝內管，在兩管之間填入保温材料或混凝土。

架空管道 　工礦區的架空管道多用鋼管安設在鋼筋混凝土或鋼支架上，支架距離一般不超過30米，利用管道自身強度跨越，形成支架上的連續梁。跨越河流、峽谷的架空管道稱管道橋，跨度不大時可利用管道自身強度跨越，如做成鋼管梁、鋼管拱等形式；跨度大時應另建支承結構來安置管道，這種結構的形式較多，中國已建成多種大跨度懸吊式和多孔連續斜張（拉）管道橋。

接口構造應根據管道材料、安裝方法和使用要求等條件確定。鋼管通常採用焊接接口。鑄鐵管和預應力混凝土管大多采用承插式接口。 預製混凝土與鋼筋混凝土圓管可採用平口、企口或承插口等形式。現場灌築鋼筋混凝土管可用橡膠或塑料止水帶做接縫。接口分為剛性和柔性兩類。尤其是輸送油、氣等高温介質的管道應設置伸縮接口或Π形膨脹彎。

管道應考慮管內外介質的化學腐蝕作用而採取必要的防腐蝕措施。對輸送高温介質的管道要有相應的保温措施。磚砌管道一般用水泥砂漿抹面防滲。

應根據使用要求和受力條件設置各種必要的附屬設施：給水管道上應設置閘門和閘門井，在有壓管道上的轉彎處應設置防止推力的支墩；排水管道上應設置各種用途的檢查井、閘門井、跌落井和進出水口等。架空管道支承處應按伸縮要求做活動或固定支座。

參考書目 　上海市政工程設計院等編：《給水排水工程結構設計手冊》，中國建築工業出版社，北京，1984。