冻土地区埋地套管及光纤施工管理经验研究

冻土地区埋地套管及光纤施工管理经验研究

李军

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摘要：在冬季寒冷有冻土层内施工任务的工程来说，需要注意的方面很多，本文仅以作者从业的工程实例中遇到的一个问题进行探讨，浅薄经验供大家参考，避免遇到相同问题产生困扰。

关键词：冻土地区；埋地套管；光纤施工；管理经验

在一些不能机械施工、开挖深度受限的地区，考虑经济性和施工难易程度，部分埋地套管会布置在冻土层内，作为套管，材料应稳固不易变形，保证截面满足套管内穿插电缆光纤敷设，常用作为套管的材料有pvc套管、镀锌钢管、pe管，寒冷地区多选镀锌管。

根据某工程案例来说明套管施工的注意事项。

工程案例：新疆某地广场机电安装工程，包括室外强弱电，信号控制采用光纤，配电采用单芯、多芯铜芯电缆，套管采用镀锌钢管，线路多布置于绿化带、草坪下，其他：略。

主要施工时间在夏季，没有冻土，线缆路由多分部在花坛、绿地下，空间受限覆土深度较浅，完工运行后正常，但进入冬季一段时间后，控制线路开始陆续出现断路，信号异常，检查多次未发现原因，后经过开挖部分区段，发现是由于套管积水冻胀拉伸致光纤断裂导致，后来采取更换强度更好的防冻光缆，有积水部位套管更换密封、光滑度更好的pe套管，解决问题后，未再次出现异常状况。

从此例工程中总结出，由于对冰雪冻融气候了解少，容易忽略一些需要主要关注的细节问题，导致发生意料之外的问题，随着类似工程越来越多，这些问题不容忽视，应吸取经验，可以从以下几个大的方面来着手解决将要遇到的问题。

1设计阶段要点

设计阶段在选型、布线方面也有优化的空间，在节约成本的同时，质量不能丢下，好钢用在刀刃上。在光纤选型上不能马虎随意按照以往经验选用，要满足使用和施工要求，根据项目具体地理位置、气候情况选用合适的型号。调查研究当地每年最大冻土深度，冻土持续时间，项目地区土壤含水情况，布线路由选择也需要考虑实际状况，优选排水情况好，满足覆土要求的路径，无发满足要求的特殊区段考虑采取保温措施，管道设置应力消减措施，有冻融沉降风险地段，考虑采取换填、土壤改良措施，减少不均匀沉降给管道带来的伤害。二次深化设计需要更多考虑施工操作便捷性，检查井布置合理，为后期运行维护提供便捷。

2材料选型要点

材料的选择直接关系到使用年限长短及故障发生频率，适用的材料选择，是重中之重。

光纤的选择，普通地区采用的光纤要慎重选用，宜选取保护结构层较厚较好的，韧性强的，目前有多类防冻光纤能选择，多数外保护层较厚，在设计套管选型时要考虑增加直径。

套管选择，选用镀锌套管要考虑连接及密封问题，目前pe管材性能及耐候性已经达到很高标准，能够适应高低温条件，而且内壁光滑，连接快速，密封好，可以优先考虑采用。

通讯设备的选择，在工作井中通常会布置些中继器、连接器、耦合器，选型参数要重点考虑密封等级。

密封材料选择，密封材料选择充分考虑工作温度和耐候性，减少老化带来的风险。

3施工阶段要点

沟槽施工时，槽底整平，扰动地方重新压实处理，土质疏松地方做压实换填等硬化处理。

套管敷设施时，裁切管道应用专用工具裁切，保证截面平整，放管后检查是否平整顺直，及时调整，管道采用螺纹连接要做好密封防水，承插连接接口做好清洁，粘合剂涂抹均匀，连接完成检查轴向是弯曲，及时调整。

接口密封，以前常用的沥青油麻密封在多次冻融后，失去密封性，已经不能很好满足防水密封要求，可以采用现在比较成熟的热缩套管密封，热缩套管内一般含有一层热熔胶，加热融化后能达到密封效果，目前此类材料加入炭黑处理后，耐候性更强，抗老化更好，很适合做密封使用。

沟槽回填，验收合格后应及时回填，避免长时间裸露，回填材料剔除坚硬及大块砂土，选择松软砂土回填管道周围。

光纤敷设时，检查套管内检查有无异物，清洁干净，导线坚实不易断，光纤采用支架架设规范，保障不扭曲弯折。在工作井内留有余量，防止热胀冷缩拉伸断裂。

光纤设备的安装，一些中继器、连接器、耦合器多数需要布置在检查井内，设备和光缆连接密封尤为重要，密封严要求高，设备不仅要抵抗低温环境，还要在高温环境下防止冷热变化虹吸作用吸入含水蒸气的空气，进而有水汽在设备内凝结，元器件损坏，在安装密封卡扣、螺母时要做好清洁，将突出部分打磨平整使得接触面平整贴合，提高密封效果。

施工阶段除按照图纸规范施工外，现场也应及时反映现场情况，提出合理优化建议，各类保护套管施工遵循规范，确保在冻土层以下，不满足要求地方要做其他方式补偿处理；加大套管直径，减少曲折路由，做好接口防水密封，管道保温，管道螺纹连接做好密封防水措施，避免多条光纤共用一条套管，套管口及内壁宜光滑洁净，套管敷设考虑一定坡度，坡向检查井，检查井考虑设置集水口，定期排水。

4总结：

在冻土区域施工的各类埋地套管及光纤，和其他地方不同的是主要要预防和解决冻胀问题，从设计方案、材料选型、施工技术三方面入手将能解决问题。

具体可以从以下方面入手：

（1）研究调查项目地冻土层厚度，设计在冻土层以下；

（2）设计时考虑土壤含水率，采取换土、改良措施避免冻胀；

（3）管线路由优化，避免地质不良及积水区域；

（4）接口密封采用适用性、耐候性更好的材料；

（5）光纤选型考虑防冻光纤或韧性好的光纤；

（6）光纤和设备连接部分，卡扣要平整，贴合紧密；

（7）套管采用内壁光滑套管（如pe管材）；

（8）特殊地段管道做保温措施；

（9）套管留有一定坡度，及时排除积水；

（10）冻融沉降区域采取换土或加固措施；

（11）套管连接及开口处做好密封，避免积水冻胀拉伸光纤；

可采取一项或几项措施改善。

参考文献

[1]埋地式电力电缆保护管施工及验收规范