管道运输是能源等长距离运输的重要手段。由于地形地貌的限制,管道经常需要通过河流、湖泊、峡谷、深沟等自然障碍物,当从地下或水下穿越受到限制时,则宜采用架空的管道跨越。
管道桥的设计,除常规的恒载、风载、地震力和温度作用等以外,还需要考虑清管荷载、充水试压荷载、介质脉动作用等。
管道桥的结构形式,主要有大跨度的悬索、斜拉结构和中小跨度的拱式、梁式结构。对于长距离跨越工程而言,悬索结构的优势明显,在油气长输管道中较多采用。
管道悬索桥起源于20世纪20年代。早期管道悬索桥将管道直接吊挂在主缆上,随着管径的增加及荷载的增大,并考虑管道受力和检修需要,引入钢制梁格体系或桁架作为加劲梁,管道本身不再直接承受吊索拉力。因管道悬索桥的柔度大,风荷载产生的动力响应明显,需要设置抗风缆以提高结构的刚度与稳定性。
世界上跨度最大的管道桥是1979年建成的乌克兰普里第聂伯罗夫斯克悬索桥,跨度720米。美国1955年建成的大塔悬索桥,跨度为659米。从20世纪末期起,中国开始大力发展管道运输,管道桥也随之得到发展。在西气东输管道工程中,2004年建成的中卫黄河管道跨越采用钢桁梁结构,跨度85米;2009年建成的野三河桥采用悬索跨越,跨度240米。在中缅油气管道和中贵天然气管道上,典型的大跨度管道悬索桥有:澜沧江管道悬索桥,跨度280米;怒江管道悬索桥,跨度320米;红水河管道悬索桥,跨度300米;乌江管道悬索桥,跨度310米等。