市政熱力管道施工技術

(陜西建工集團機械施工有限公司，陜西西安 710032)

0 引言

隨著城市化進程的加快，城市空間承載的人口壓力、物質(zhì)壓力、消費壓力也在迅速上升。中國，作為一個后起的向城市化邁進的國家，在城市現(xiàn)代化的道路上更是“路漫漫其修遠兮”。作為城市功能的依托，市政工程擔負著城市這個大生物體命脈的角色，市民日常生活所需的物質(zhì)能源，通過市政工程中的各種建筑物、構(gòu)筑物以及設備，源源不斷地輸送到市民生活中。隨著我國城市與世界的接軌，與發(fā)達國家在城市建設上的差距也愈加清晰地展現(xiàn)在我們面前，這也督促著我們要“上下求索”，在市政工程中探索出更優(yōu)方案。

1 集中供熱工程施工組織設計方式

在西安閻良國家航空高技術產(chǎn)業(yè)基地，因為該工程的道路只需要穿越較少道路的局部，其他施工地處于可開挖地段，且目前不少單位對500 mm左右的供熱管道采用直埋敷設的方式，已經(jīng)積累了一定的經(jīng)驗，所以該工程決定對管道采用直埋敷設方式。相對于有溝敷設，該設計有效地避免了與電力、通訊、上水、下水、煤氣等多種管線以及地下構(gòu)筑物發(fā)生矛盾，更有效地解決了因熱力管道占地尺寸較大而造成的成本造價過高的問題。相對于熱力管道的架空敷設，直埋敷設在造價上有較大的優(yōu)勢。

直埋敷設中對于補償器的處理方式又分為有補償敷設和無補償冷安裝兩種。相對于后者，有補償敷設需要設置補償器和固定支座，供熱管道的軸向應力較低，是比較成熟的一種敷設方式。考慮到該工程的重要性，該設計選用有補償直埋敷設的方式。

2 熱力管道施工階段技術分析

2.1 施工準備階段

1)全面熟悉施工圖紙、資料和有關文件，參加業(yè)主組織的設計交底和圖紙會審，注意設計與現(xiàn)場是否一致、圖紙尺寸、高程、工程量等有無差錯、遺漏和矛盾，并作好記錄。

2)根據(jù)設計文件、現(xiàn)場條件、各工程的施工程序及相互關系、工期要求以及有關定額等在工程正式開工前編制詳盡的施工方案。其中施工總平面圖與現(xiàn)場的地形地貌相結(jié)合，臨時工程設施與永久工程相結(jié)合，臨時排水等不損害鄰近建筑物、水利設施等，做到布局合理，便于施工及使用。

2.2 施工階段

管道安裝流程為:溝槽開挖→基礎施工→接口工作坑開挖→管道的安裝、連接→閥門及補償器的安裝→灌水浸泡→管道試壓→沖洗、消毒→回填。

2.2.1 溝槽開挖

1)溝槽開挖的關鍵是確定開挖寬度。確定槽底最小開挖寬度(管溝開挖溝底寬加兩側(cè)外放20 cm工作寬度)，根據(jù)槽深及開挖坡度確定上口開挖寬度。

2)溝底土基要保證其強度和穩(wěn)定性，機械開挖到底時預留20 cm采用人工開挖。

3)溝槽開挖時應選擇一側(cè)堆土，以保證回填用土，余土直接外棄。

2.2.2 基礎施工

土方開挖到設計高程后，打腰樁測量整平原土夯實，經(jīng)驗收后做3∶7灰土墊層。經(jīng)監(jiān)理工程師檢查合格后再鋪設砂墊層，砂墊層鋪設檢查合格后方可進行管道安裝。

2.2.3 開挖接口工作坑

為方便接口施工，按每根管材長度確定工作坑開挖位置，在接口位置人工挖深挖寬25 cm～30 cm，待接口施工完畢后再回填中砂。

2.2.4 管道安裝

螺旋縫鋼管及無縫鋼管運到現(xiàn)場后，首先根據(jù)設備及管件的位置進行排管，并將每根鋼管的具體長度在現(xiàn)場測量好，標注排列位置和具體尺寸。采用吊車下管，下管過程中用尼龍吊帶進行吊裝，下管之前對每根管子再次進行目視檢查，以防把不合格的管子下入溝內(nèi)。機械下管時距溝緣應大于2.5 m，在每根管子下溝前清除管內(nèi)雜物。

2.2.5 管道連接

直埋敷設管道的直管段，要特別注意管道軸線的位置正確，管道坡度、供回水管間距、折點、附件的位置都應符合設計規(guī)定。在管子對口前，應先找好管口，這樣能使對口焊接的管道直順，避免發(fā)生坡度不一、管道折曲等現(xiàn)象。管道焊接就位時的偏差應小于2 mm，目測下不能出現(xiàn)明顯的起伏曲折，管道調(diào)直后的狀態(tài)為自由狀態(tài)。

2.2.6 閥門及補償器的安裝

其安裝應以操作方便為目的，在操作平臺或地面上的閥門，離操作平臺或地面的高度應為1100 mm～1200 mm(特殊情況除外)。安全閥安裝時應注意其垂直度。

在管道彎曲部件的轉(zhuǎn)角大于150°時，可以選擇自然補償裝置，其拐彎處不應用法蘭連接，最好的連接方式為焊接。當熱管段彎曲部件補償能力不足時，應在管道中設置補償裝置。

根據(jù)補償器的補償能力，采用固定支架劃分段落，在每段管道設置一個補償器，通過補償器來抵耗管道的熱脹冷縮，防止產(chǎn)生應力。當DN＜150 mm時，常選用波紋補償器。當管道所需補償量較大時，可選擇方形補償器或者套管式補償器。補償器在安裝時，為保證其能正常工作，都應在補償器兩側(cè)設導向支架;另外需注意其方向性和補償器中心線與連接管道中心線的一致性。方形補償器在組對焊接時，焊口的接縫應該留在兩個垂直臂的中心位置。

2.2.7 灌水浸泡

管道灌水浸泡時間不少于48 h，在灌水浸泡時隨時檢查預留口、管接口是否滲水、漏水。如發(fā)現(xiàn)滲水、漏水，應及時處理。

2.2.8 管道試壓、沖洗、消毒

1)試壓。通過增加管內(nèi)水壓，對管道的強度和嚴密性進行檢查。a.嚴密性試驗。首先將管道沖水12 h，保持管內(nèi)水壓為0.35 MPa，2 h內(nèi)檢查各個部位有無滲漏或者其他不正常現(xiàn)象。為保持管內(nèi)壓力，試壓時可向管內(nèi)補水，若在嚴密性試驗中2 h內(nèi)沒有滲漏現(xiàn)象則為合格。b.強度試驗。嚴密性試驗合格后進行強度試驗。管內(nèi)試驗壓力不能大于設計工作壓力的 1.5倍，不宜小于0.5 MPa。每當壓力減小0.02 MPa時，向管內(nèi)補水。若漏水量不超過規(guī)定的允許值，則試驗管段強度試驗合格。當試壓過程發(fā)現(xiàn)泄漏時，不得帶壓處理，消除缺陷后，應重新進行試驗。2)沖洗。為保證管道清潔，需要對剛安裝好的管道進行沖洗消毒，消除無機以及有機雜質(zhì)。沖水過程中應嚴格控制水壓和水流速度，水速一般應大于1.0 m/s，應連續(xù)沖洗，直到出水口流出水的色度、濁度與入水口處沖洗水色度、濁度相同為止。3)消毒。一般采用含氯水浸泡的方法進行管道消毒。含氯水應該充滿整個管道，氯離子濃度不應低于20 mg/L。管道被灌注含氯水后，把所有閥門關閉，再浸泡24 h，沖洗到水質(zhì)取樣化驗合格為止。

2.2.9 回填

在管基混凝土和接口養(yǎng)生期滿，經(jīng)水壓試驗合格后才能進行土方回填。

1)回填土應分層夯實，不得含有碎石、磚塊及其他雜硬物體，一次回填高度宜為0.1 m～0.15 m，先用細砂或細土回填管道兩側(cè)，人工夯實后再回填第二層，直至回填到管頂以上0.5 m處，溝槽的支撐應在保證施工安全情況下，按回填順序依次拆除，拆除豎板后，應以砂土填實縫隙。

2)管道試壓前，管頂應回填大于0.5 m厚的土方，管道接頭處0.2 m內(nèi)不回填，便于進行試壓觀察。

3)管道試壓合格，應盡快將水灌滿，方可進行大面積回填。

3 施工過程中的常見問題及預防措施

熱力管道常出現(xiàn)的主要問題是嚴密性和強度不合格。在保證管道材料合格的前提下，管道焊接質(zhì)量直接影響熱力管道的工程質(zhì)量。

主要預防措施:

1)選擇合適的焊接材料。2)焊接工藝上應注意:a.管節(jié)焊接前應先修口、清渣、管端端面的坡口角度、鈍邊、間隙。b.盡量利用多層焊法以改善接頭質(zhì)量。c.根部焊縫應焊得肥厚一些，且焊接過程中盡量不中斷。d.根部焊完以后，檢查有無裂紋，若有，及時徹底清除。e.表層焊接不可有咬邊現(xiàn)象，若有，需要補焊。f.當焊接溫度低于0℃時，焊接前要對所有鋼材的焊縫處100 mm范圍內(nèi)加熱預熱到15℃以上再進行焊接。

4 結(jié)語

市政熱力管道是作為城市的基礎設施出現(xiàn)的，管道施工質(zhì)量的好壞在很大程度上關系著市民生活質(zhì)量的好壞。結(jié)合西安閻良國家航空高技術產(chǎn)業(yè)基地集中供熱工程一期熱網(wǎng)的施工建設，通過對其施工技術的分析，說明在管道工程中，選用合適的施工技術，對每個環(huán)節(jié)做好施工設計、施工管理、施工監(jiān)測和驗收是確保工程質(zhì)量的重要保證。

［1］趙海俠.直埋熱力管道施工過程［J］.價值工程，2010(9):36-37.

［2］高宏宇.市政煤氣熱力管道的施工過程中的質(zhì)量控制與管理［J］.中國城市經(jīng)濟，2011(1):90-92.

［3］任應華，徐慶偉.室外直埋熱力管道施工質(zhì)量問題分析［J］.安裝，2011(9):125-126.