浅析城市直埋供热管道施工技术

浅析城市直埋供热管道施工技术

崔静

崔静

德州市热力公司山东德州253000

摘要：在过去，城市供热管道的地沟敷设中存在很多不足，并且还会占据很多空间，管道一旦出现问题，后期维修十分困难。在城市规模不断扩大，经济发展速度不断加快的背景下，城市直埋式供热管道开始逐渐被应用到供热系统施工中，为了能够满足当前城市供热需求，直埋供热管道施工技术的完善与改进显得更加重要。

关键词：城市直埋供热；管道施工；施工技术

一、直埋供热管道敷设技术分类

1、无补偿直埋敷设技术

所谓的无补偿直埋敷设技术就是指在供热管网工程中采取的是高温水没有补偿的直埋方法，具体要求是：将供热的水温设计为115℃，水压达到1.4MPa，选用的最大管径是600mm，此时的热水管供热半径是8km，整个管线的延线长度为15km，材质要求是Q235钢，管顶的埋设深度要求是1.1m～2.0m。当然要根据所在区域的实际情况进行灵活的参数调整，对于一些需要在河道中进行敷设的管网，为了减少可能的固定墩和敷设补偿器事故，要对该区域无补偿敷设需要的管道的压力和应力等进行严格的分析和计算，如果不在前期进行对应的科学计算和分析很可能会造成严重后果。

2、有补偿直埋敷设技术

对于有补偿的直埋敷设技术需要的条件：此时的水温要求为120℃，水压应该达到1.6MPa，最大管子的直径为900mm，同样需要采用Q235钢材质，管顶的埋设深度要求是1.3m～2.5m。在实际的供热中水温比较高而且地形高度差也比较大，所以要想满足管道的稳定性，需要采取有补偿的直埋敷设方法，进行管道供热。在设计中要将管径大头的一端设固定墩，将补偿器设置在管径比较小的一侧。由于管径是比较大的，而且钢管的壳体又相对较薄，所以实际施工中一定要对管道的局部进行稳定性核算。管道内的最大扭向在固定墩处的位置会出现应力作用，所以要对固定墩进行相应的技术核算。

二、设计方法

1、无补偿冷安装直埋敷设

对于无补偿冷安装，首先要采用应力分析方法进行管道的应力验算。这里的应力分类方法要根据实际情况来定，例如不同的负荷产生的应力形态和可能对管道造成的破坏影响，对于不同的形态应力要在前期给予不同的限定值。在对此项工程进行应力分类中，应力计算分为一次应力、二次应力以及最大的峰值应力。对于以上的应力要采取弹性分析方法、疲劳分析理论等分析，整个计算过程相对复杂。

2、有补偿直埋敷设

对于有补偿的直埋敷设设计，需要采取弹性分析方法，进行一系列的应力验算。但是不需要对应力进行分类，而是将各种负荷产生的负载进行应力叠加。在实际应力计算中只需要进行综合应力计算，来验证这个应力对管道系统可能造成的影响，这样在计算过程中比较简单。弹性分析理论主要是以各种负载引起的应力以及应变在一个弹性范围内进行安全的考量，需要考虑的是在任何一个横截面上都不能超过钢材的允许应力。

三、直埋供热管道施工

在分析了以上技术要点之后，我们能够发现，直埋供热管道施工内容复杂，会受到很多因素影响，因此进行施工的时候，必须要严格依据施工标准、工艺进行，下面对直埋供热管道的具体施工进行分析：

1、直埋管段基坑开挖

施工过程中，施工人员要严格依据图纸和设计工艺、标准进行沟槽防线，以及中心桩的施工，在沟槽挖好之后，进行挡水护堤施工，挡水护堤是设置在沟槽两侧，在雨天或者是特殊天气状况下，需要有专门的人员进行巡视和检查。这样是为了减少雨水冲刷情况下，出现安全事故的几率，及时发现安全隐患。在基坑挖掘时，要严格按照中心线、标高以及横断面的设计标准进行，沟槽挖好之后，将中心线放入槽的底部，然后将中心线桩埋设在沟槽当中，根据槽底中心线和标高桩进行修边清理工作，对槽底进行检查，一定要保证符合实际设计的值，同时做好以上验收记录过程。对于砂土水分含量要求是一定要进行洒水湿润，直到水分达到要求后再次进行施工。需要对砂石的表层进行覆盖，然后再用平板的振动器进行夯实，直到达到要求才可以下管。

2、垫层施工

对垫层的标高进行测量，要根据实际情况来定，比如垫层的尺寸，结构大小等方面，然后每隔4m-5m的位置设置一个对应的高程控制桩。这样挂线就有了依据，根据垫层的标高来定的，对于垫层材料的摊铺需要进行人工来完成，完成以后要检查平垫层，确认符合要求时，再对此处进行夯实处理，夯实过程要根据施工的进度来决定是否采取人工操作。要保证槽底要与垫层宽度保持一致。完成以上工作后一定要对砂垫层的厚度进行检查，只有符合要求后才能进行接下来的工作。

3、套管安装

套管安装是非常重要的一个环节，在安装之前，要做好充分的准备。首先是进行材料检查工作，所有的材料都要具备合格证书，符合国家标准。之后进行放样，放样前进行严格的测量，确保放样位置的准确，通过检测到管道的线路的中心点，根据中心点与管道中线，确定挂线位置，每一步都要十分精确，这样才能够控制好管道的搞成以及铺设走向。研究图纸，设计中预制管件要求，选择最为合适的管道构件，并严格依据图纸尺寸以及质量要求，对管道进行质量检测。对于施工中的运输装备一定要选择合适的运输工具，根据施工现场的实际情况将需要的各种设备放在合适的位置上，然后用吊车将大型的管道放置在相应的位置上，让工人将管道移动到对应位置后再进行安装。

4、直埋供热管安装

由于前期设计中对于直埋管道的坡度是有要求的，所以需要保证在2%以上。此时可以在高处设置相应的放气阀，且需要将放水阀设置在低处。一些主干管道需要安装分支管道，此时要根据具体的要求，在分支管上设置相应的固定墩、弯道补偿器以及轴向补偿器。对于直埋管道上安装的阀门承受的负载压力一定要在管道轴向负载承受力以内，目前国内对于这部分，基本上都是采取钢制阀门，所以对于这部分的连接一般都是采取焊接的方法来完成。而对于固定墩和补偿器设置位置一般要放置在变化比较大的管道壁处，然后将固定墩设置在管壁比较厚或者是管道直径比较大的管道一侧。对于管道的焊接，一般是采用手工焊接方法，用电弧焊进行焊接，要选择技术纯熟的焊接工人。焊接过程中一定要按照高质量的工艺要求进行焊接，焊接完成后要对焊接部位进行质量评定，检查合格后才能进行下一个接口的焊接。在焊接中需要很高的焊接技术，一般采用坡口双向焊接方法焊接形状是X形，由于焊接的复杂程度，所以需要进行四层焊接，主要包括外部三层和内部一层。在以上的焊接过程中，需要详细的记录整个焊接过程，发现问题时一定要采取对应的措施。

结束语

随着中国城镇化的快速发展，城市人口密度的进一步提高，集中供热迎来了在城市中发展的黄金周期。直埋式供热管道的施工保证了施工可以安全快速的进行。直埋供热管道的施工技术也已日趋成熟，适合在城市中推广使用。

参考文献：

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［2］石磊.试论发电厂直埋供热管道的设计与施工［J］.科学与财富，2013（5）：210-211.

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［4］牟守国.试论城市给排水管线的施工技术管理［J］.世界华商经济年鉴·城乡建设，2013（12）：110-111.

作者简介：

崔静（1991.4-），女，汉，山东德州，管理学学士，市政工程初级，研究方向：市政工程。