室外直埋热力管道施工质量问题分析

室外直埋热力管道施工质量问题分析

杜金鹏

杜金鹏

平顶山热力集团有限公司河南467000

【摘要】随着我国经济水平的稳步提高和人们对环境美观需求越来越高，室外直埋热力管道施工工程越来越多见，在直埋热力管道施工过程中，质量问题一直是需要施工队伍注意的问题。本文主要对室外直埋热力管道施工质量进行简要的分析探讨。

【关键词】室外；直埋热力管道；施工质量；问题

一、室外直埋供热管道的作用及应力特点

室外直埋供热管道的作用，又称荷载片旨的是一切可以让管道出现内力和应力的因素。在管道内会出现不同的应力，主要是温度和压力的作用，这两个应力会产生不同类型的作用，因此导致的破坏程度也各有不同。在直埋热力管道中，还会有横向位移导致的土壤侧向压缩反力现象。并且，还存在峰值应力，通常状态下峰值应力不会造成明显的变形，可是一旦峰值应力出现循环变化，也会造成管道内部变形，最终导致损坏。室外直埋供热管道因为土壤可以均匀的支撑，所以管道内部的压力相对较小，不会出现破坏性的影响，可是它的温度变化也会非常大，对管道产生的破坏作用也会很大，所以在管道设计过程中，一定要考量温度变化所出现的循环塑性变形以及疲劳变形。

二、室外直埋热力管道施工中要注意的三个质量问题

1、无补偿直埋管道预热时的安全性问题

“供热管道直埋敷设方式分为有补偿直埋敷设及无补偿直埋敷设两种方式。有补偿直埋敷设方式主要解决管道膨胀位移在运行时能够实现；无补偿直埋敷设方式则是通过验效管道强度和稳定性，保证管道运行过程中安全、可靠。”其中，无补偿直埋方式具有节约工程造价和后期维护量小的优越性，目前在我国多数各大城市的集中供热网设计中得以广泛应用。在施工过程中，往往要采用一种方式把直埋的管道进行加热并达到一个预热温度，之后设法固定管道，目的在于增强管道的对温度的适应性从而提高其稳定性能。如果在直埋管道过程中不注意预热问题，容易导致管道失衡，因此是一定应该充分重视。尤其是对于大口径、高温、高压直埋管道的安装，预热时在低温环境中容易导致管道发生撕裂事故。根据多年直埋管道的经验，施工者应充分考虑管道承压能力、局部屈曲、管道拉伸断裂等条件，并考察直埋施工过程中可能产生的应力、管材特性及其缺陷影响，计算确定最小壁厚以及对应这一壁厚的预热温度范围，这样就可以把预热温度控制在合理的范围内进行预热安装，以保证供热管道安全性，同时又能达到节约原材料和降低能耗效果。

2、直埋管道固定墩的设计问题

依照2003年1月1日起施行的中华人民共和国行业标准《城市热力网设计规范》之规定，在施工中计算固定支架（直埋管道的固定墩）的水平推力时，应当考虑到可能产生的各种升降温状况，并且要选择最不利的状况和最大的温差进行认真计算。固定支架的水平推力值应至少包括管道热胀冷缩产生力量、内部压力产生的不平衡力量和或动位移产生的力量三种。由这三种方式产生的水平推力一般都很大，且在安装完毕后，难以进行再次调试加固工作，而且再次加固耗费的工程量和成本都会大幅增加。直埋管道中固定墩的设计问题，一直以来都是施工过程中一个重要课题。

目前，固定墩的设计方式不一，并没有形成业界广泛认可的样式。比较传统的设计方式是如下的两种：一是增大固定墩容积，从而增加混凝土的使用，增大自身重量，增加固定墩与周围接触物的摩擦力，用这种力量来平衡管道产生力量；二是增加固定墩垂直方向的面积，增加固定墩的背土压力，以此来平衡管道的产生的力量。这两种方式各有特点，但是共同的缺点是增加了混凝土用量，从而增加了工程成本。如果能在利用固定墩摩擦力和背土压力的同时，减少混凝土用量，将会是一种比较理想设计方式。

3、直埋管道的保温性能问题

近年来直埋式管道的新型保温材料、保温结构以及防腐材料的应用技术也相应有了新发展。热力工程中各种管道的新型材料、先进的保温结构种类繁多，在实际施工过程中却不能掉以轻心，务必要注意保温材料的选择优先选择导热系数小、强度好以及防腐性能高的材料；要注意提高保温结构的严密性，对热熔接环缝、纵缝等敏感位置进行接口气密性检测，并在必要时用热收缩带进行加强密封。

除了材料及其结构的选择之外，还要提起注意的是做好三通和弯头等异型部件、输水管引出位置和固定支撑位置的防水密封工作，这些都是在热力工程管道实践中容易被忽视却有至关重要的一些关节。处在当今科学技术不断发展的新时代，我们还应该注意及时地了解和掌握直埋管道新技术、新手段的发展。

直埋热力施工过程中的质量控制

1、沟槽开挖的质最控制

（1）在沟槽开挖过程中经常会出现边坡塌方、槽底泡水、沟槽断面不符合要求等一些质量问题。

（2）质量控制措施：①防止边坡塌方：根据土壤类别、土的力学性质确定适当的槽帮坡度。实施支撑的直槽槽帮坡度一般采用1：0.05。对于较深的沟槽，宜分层开挖。挖槽土方应妥善安排堆放位置，一般情况堆在沟槽两侧。堆土下坡脚与槽边的距离根据槽深、土质、槽边坡来确定，其最小距离应为1.0m。②要考虑生产安全和工程质量，做到开槽断面合理。③防止槽底泡水。④防止槽底超挖。

2、平基管座的质量控制

（1）在沟槽内有积水和淤泥的情况下就浇注平基混凝土；平基的高程偏差很大，厚度不能保证；管座混凝土跑模、混凝土有蜂窝孔洞等现象。

（2）质量控制措施：①防止带泥水浇注平基混凝土。②严格控制平基的厚度和高程。③检查管座模板强度、刚度和稳定性。应特别强调支杆的支撑点不能直接支在松散土层上，要加垫板或桩木，使模板能承受混凝土灌注和振捣重力和侧向推力。④严格控制混凝土的质量。

3、管道安装的质量控制

（1）在圆形检查井中，管头露出井壁过长或缩进井壁；管道局部位移超标，横向位移过大；管道反坡、错口。

（2）质量控制措施：①正确计算管道铺设长度：根据规范确定两检查井间管道铺设长度、管子伸进检查井内长度及两管端头之间预留间距。在安管过程中要严格控制，防止管头露出井壁过长或缩进井壁。②安管时要在管道半径处挂边线，线要拉紧，不能松弛；在调整每节管子中心线和高程时，要用石块支垫牢固，相邻两管不得错口；必要时设置滑动支架约束横向位移。

4、检查井的质量控制

（1）常见质量问题：带水浇注检查井基础且其尺寸和高程偏差较大；井墙砌砖通缝、砂浆不饱满、抹面起鼓发裂；不做流槽或做法不符合要求；踏步、井圈、井盖安装不符合要求。

（2）质量控制措施：①严格控制检查井基础的质量；②严格控制井墙的砌筑质量；③流槽的做法要规范；④严格控制踏步、井圈、井盖的安装质量。

5、强化施工企业管理体系的建立

在现代热力管道施工过程中，施工企业要加强自身管理体系落实。通过明确职责权限以及完善的质量控制提高热力管道防腐与保温施工质量。在工程施工前，施工企业应对技术交底文件进行分析与讨论，制定切实可行施工方案，为保障热力管道防腐与保温质量奠定基础。同时通过技术交底文件分析与讨论，明确热力管道防腐与保温工程施工的技术要点。通过对技术控制要点的制定为热力管道防腐与保温施工质量控制提供明确的文件要求，强化施工过程的控制与监督。

结束语：

在今后室外直埋热力管道施工过程中，我们必须要实施严格的工艺流程，同时还要对质量进行严格的控制，提高直埋热力管道施工质量水平。

参考文献：

[1]孟萍；直埋管道技术在热力工程中的应用[J]；科技情报开发与经济；2004，（14）.

[2]李颖；浅谈高温直埋热力管道设计要点[J]；科技创业家；2013，23：249.