史振利 山西建筑工程集團(tuán)有限公司

1 前言

在現(xiàn)階段的市政道路管道工程項(xiàng)目中，所應(yīng)用到的施工技術(shù)極為多樣。但在供熱管道的設(shè)計(jì)與施工中，直埋式敷設(shè)法所具有的優(yōu)勢極為明顯，其不僅能夠顯著降低供熱管道在供熱環(huán)節(jié)所消耗的熱損失，更具有良好的管道防腐性能。同時(shí)，供熱管道的直埋敷設(shè)方式，也能夠易于控制施工進(jìn)度及投入成本，因而使其成為市政道路供熱管道施工中，所極為常見的技術(shù)形式。然而此種施工技術(shù)形式在實(shí)際應(yīng)用中，仍會存在不同程度的施工問題或弊端，為解決此類問題，對市政道路供熱管道做出基于施工技術(shù)要點(diǎn)的分析，就成為時(shí)下市政施工部門所亟待解決的重要問題。

2 直埋供熱管道施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1 直埋供熱管道的安裝方式

在直埋供熱管道應(yīng)用過程中，會由于熱脹現(xiàn)象而在管道內(nèi)產(chǎn)生無法完全釋放的應(yīng)力，因而需要采用差異性的安裝方式，減少或轉(zhuǎn)變熱脹變形中的應(yīng)力程度。兩者間存在的關(guān)系所形成的不同狀態(tài)，對應(yīng)的安裝方式也具有明顯的差異性。對此做出簡要說明：

首先，無補(bǔ)償冷安裝。此種管道安裝方式，既不產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力，又不做出補(bǔ)償。當(dāng)溫度出現(xiàn)變化，則管段為錨固狀態(tài)。此種安裝方式雖然具有高簡易性和高經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)，但需管道在安裝過程中承載較高的應(yīng)力。若條件滿足，則管段可采取此種安裝方式。

其次，補(bǔ)償性安裝。補(bǔ)償性安裝通常應(yīng)用于管段內(nèi)涵蓋補(bǔ)償器等情況。通常在管段內(nèi)設(shè)置補(bǔ)償器，所涉及到的投資成本便會相應(yīng)的增加，且補(bǔ)償器位置也將成為管網(wǎng)運(yùn)營過程中的一項(xiàng)事故點(diǎn)。因而，在管網(wǎng)敷設(shè)時(shí)可通過補(bǔ)償性安裝的方式，對存在補(bǔ)償器的管段實(shí)施安裝。

最后，預(yù)應(yīng)力安裝。此種安裝方式能夠?qū)艿腊惭b溫度做出改變，使其相當(dāng)于預(yù)熱溫度。在管道溫度接近預(yù)熱溫度時(shí)，則管道的應(yīng)力值=0，而當(dāng)管道生成預(yù)應(yīng)力時(shí)，則管道溫度便接近環(huán)境溫度。因此，對供熱管道實(shí)施預(yù)應(yīng)力安裝，便可通過預(yù)熱結(jié)合補(bǔ)償器的方式予以完成[1]。一方面，在采用預(yù)熱方式時(shí)，可對管道進(jìn)行回填階段的預(yù)熱，當(dāng)達(dá)到預(yù)熱溫度后實(shí)施回填作業(yè)，以此生成預(yù)應(yīng)力效果。此階段需要注意的是，優(yōu)先選定預(yù)熱熱源，并在施工中需對管溝實(shí)施敞口操作。另一方面，在采用補(bǔ)償器時(shí)，可在管道安裝完成后實(shí)施回填作業(yè)。此時(shí)若涉及到首次加熱，且需要補(bǔ)償管段的變形量達(dá)到預(yù)熱溫度下自由膨脹的變形量時(shí)，則可進(jìn)行補(bǔ)償器的焊接。而利用反復(fù)溫度的變化，就能夠促進(jìn)應(yīng)力達(dá)到平均分配的效果。

2.2 直埋供熱管道的施工布設(shè)要點(diǎn)

（1）材料的選取。通常情況下，直埋供熱管道內(nèi)壓偏低，因而出現(xiàn)直接性爆裂破損的幾率相對較低，而管道出現(xiàn)破裂的最主要因素，則是由于溫度應(yīng)力所導(dǎo)致的管材塑性疲勞破壞。因而在進(jìn)行管道材料選取過程中，應(yīng)將光彩的抗疲勞性列入首位。依照長期施工中管材的應(yīng)用情況了解到，通常型號為10#、20#，且具有較高焊接性與塑性的鋼種為宜。與此同時(shí)，管壁厚度與其內(nèi)部軸向應(yīng)力并非成反比關(guān)系，且由于管壁偏厚，也會促使固定墩推力及過渡段熱伸長量得以遞增。因而所選擇的管材應(yīng)具有管壁偏薄的特點(diǎn)[2]。

（2）管道的布置。在進(jìn)行供熱管道的布置前，應(yīng)確保其符合《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范》的相關(guān)要求，且若為直埋供熱管道，則其上所設(shè)定的閥門部件，應(yīng)能夠達(dá)到軸向荷載要求。通常應(yīng)以可進(jìn)行焊接的鋼制閥門為宜。同時(shí)，在管道變徑及管壁厚度出現(xiàn)變化的位置，可在大管徑或壁厚偏大一側(cè)設(shè)置固定墩或焊接補(bǔ)償器予以解決。

（3）管道的敷設(shè)。供熱管道閥門的設(shè)定應(yīng)以其高度作為標(biāo)準(zhǔn)，如將放氣閥設(shè)置于管道高處位置，將放水閥設(shè)置于管道低處位置。并且，分支管道若直接從主干管道處引出，則應(yīng)在分支管道位置處進(jìn)行固定墩或補(bǔ)償器的設(shè)定。此處需要注意的是：分支管道上所設(shè)定的固定墩位置，應(yīng)距離分支點(diǎn)≤5m；若采用補(bǔ)償器（彎管或軸向），則補(bǔ)償器與分支點(diǎn)間距離應(yīng)≤20m；而當(dāng)分支點(diǎn)位置處存在干線的軸向位移情況時(shí)，則軸向位移長度應(yīng)以≤50mm為宜。

3 供熱管道施工工程質(zhì)量控制要點(diǎn)

3.1 測量放線控制要點(diǎn)

在對供熱管道進(jìn)行測量階段，測量人員不僅要精確測量出多方面的數(shù)值，如固定墩、補(bǔ)償器、管道中心線、以及閥門井等，還要對所測定的數(shù)值進(jìn)行后續(xù)的復(fù)測，并將測量誤差嚴(yán)格控制在規(guī)定范圍之內(nèi)。并且，需依照設(shè)計(jì)圖紙張淑紅對于管道高程的控制情況，對驗(yàn)槽、砂墊層的填充、以及管道的安裝等，都要做好高程控制測量，以此確保后續(xù)施工質(zhì)量。若在測量過程中遭遇建筑物阻擋，則應(yīng)在與設(shè)計(jì)和監(jiān)理單位做出協(xié)商后，再對阻擋建筑物位置加設(shè)彎頭等部件。

3.2 溝槽開挖控制要點(diǎn)

溝槽施工前，應(yīng)對施工現(xiàn)場的土質(zhì)情況 做好前期的放坡工作，且溝槽坡度通常設(shè)定比例為1：0.05，且可采用分層開挖的方式來應(yīng)對深度較高的溝槽。在開挖過程中所涉及到的土方，可堆置于溝槽一側(cè)，并在另一側(cè)預(yù)留出管道施工所需的材料或機(jī)械設(shè)備入場空間。在土方堆放位置，其坡腳和溝槽側(cè)邊間距需依照溝槽深度、土質(zhì)情況、以及邊坡等因素予以決定，且所限定的最小間距≥1m。若開挖溝槽時(shí)期處于雨季，則應(yīng)在溝槽周邊以閉合土埂實(shí)施疊筑，并可通過排水溝、集水井等的挖掘，來避免溝槽底部出現(xiàn)泡水現(xiàn)象[3]。

3.3 砂層回填控制要點(diǎn)

砂墊層在施工中不僅要進(jìn)行選用砂料質(zhì)量的控制，盡量選取干濕適中且砂粒較為勻稱的砂料；還應(yīng)對砂墊層回填的厚度與高程等，做出嚴(yán)格的限定與控制，對槽底密實(shí)度與標(biāo)高等進(jìn)行回填罪業(yè)前的反復(fù)核對，待數(shù)據(jù)確認(rèn)無誤再實(shí)施回填作業(yè)。通常情況下，砂墊層回填時(shí)需要同步實(shí)施夯實(shí)作業(yè)。其中，密實(shí)度通常會控制在95%左右，而厚度則應(yīng)≥200mm。在此基礎(chǔ)上，要對回填土質(zhì)做出嚴(yán)格的限定，其中應(yīng)避免出現(xiàn)石塊或碎磚等粒徑超出100mm的硬土塊。并確保回填后管溝胸腔部位密實(shí)度≥95%，并要確保密實(shí)度超出85%的部分歸屬于管頂?shù)?00mm范圍之內(nèi)。

3.4 供熱管道安裝控制要點(diǎn)

供熱管道在放置于溝槽前，應(yīng)對砂墊層的密實(shí)度與高程等做出細(xì)致的復(fù)檢，并應(yīng)對準(zhǔn)管口，避免在焊接過程中生成的飛濺現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致保溫管因焊渣過熱，而出現(xiàn)燒壞現(xiàn)象。在實(shí)際安裝過程中，應(yīng)確保管端保溫層時(shí)刻干燥，避免受潮。若施工過程中出現(xiàn)停工情況，則應(yīng)利用堵板對管口進(jìn)行封閉操作。若需進(jìn)行補(bǔ)償器的加設(shè)，則應(yīng)使其與管道坡度具備相同角度。尤其是一些特殊補(bǔ)償器（如波補(bǔ)償器或填料式補(bǔ)償器等），需要距離補(bǔ)償器前端50m左右，確保管道軸線重合于補(bǔ)償器軸線，避免出現(xiàn)偏斜情況。除此之外，在閥門安裝時(shí)，應(yīng)對其安裝位置進(jìn)行細(xì)致的清理，確保閥門底部無雜物等堆積，并對閥桿以≥30°的角度實(shí)施傾斜性安裝。

4 結(jié)語

近年來，直埋供熱管道因其優(yōu)勢與特性而成為市政道路供熱管道的主要布設(shè)方式。雖然其施工技術(shù)極為成熟，但在實(shí)際施工中仍會存在諸多的要點(diǎn)問題，影響和制約著供熱管道施工質(zhì)量與安全的提升。這也需要對其加深理解與實(shí)踐，為基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)做出有效的促進(jìn)與推動。