直埋熱網管道固定支墩設計分析

呂智超

摘要：本文主要圍繞熱管道固定支墩設計工作展開分析，通過研究支墩設計的必要性和各階段設計工作存在的問題，結合具體案例來開展分析工作，明確其設計的注意事項，推動各項工作更好地開展，提高設計的整體有效性。

關鍵詞：供熱管道；固定支墩；結構設計

1.固定墩設計必要性分析

當前城市熱網建設工作開展過程中，受到多方面因素的影響，其熱力管道敷設方式也會存在差異，一般包括架空、直埋及地溝敷設三種。實際建設工作開展過程中，架空需要占用地上和地下空間相對較多，因而在老城區(qū)以及城市內部施工過程中可能會受到諸多限制。而地溝敷設方法會浪費大量的能源，同時其散熱相對較快，施工周期也相對較長一定程度上影響了后續(xù)各項工作以合理方式開展。就當前來說，使用供熱管道直埋敷設是比較經濟實惠的做法，同時其施工速度和建設周期等都能滿足快速供熱的要求，在當前社會中具有相對較為廣泛的應用。為了保證供熱的效果和質量，避免工程在應用過程中出現(xiàn)問題，必須及時開展固定支墩設計和安裝工作，避免管道出現(xiàn)位移等問題。就當前來說，主要使用鋼筋混凝土結構作為支墩的主要應用材料。

2.固定支墩形狀和間距

一般來說，固定支墩一般都會設計成“T”型和箱型，根據(jù)其實際應用需要進行一定的調整。就當前來說，“T”型的熱損耗相對較小，同時對小室補償?shù)裙ぷ髫暙I相對較大，在現(xiàn)階段具有相對較為廣泛的應用。為了減少施工成本支出，在設計支墩之間的間距的過程中，應當盡可能將其間距擴大，通過合理計算管道熱伸長度和補償器補償之間的關系等，合理設計推力值，避免在應用過程中出現(xiàn)其他不必要的問題。

3.固定支墩設計分析

3.1設計數(shù)據(jù)取值

支墩設計工作開展過程中，為了保障其各項工作順利開展，應當加強對各類數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系和相互作用的重視，盡可能將安全系數(shù)控制在一點八，而供熱管埋藏的深度一般在一點五到二點五米之間是不錯的選擇。為了避免出現(xiàn)供熱管問題影響地上的現(xiàn)象，應當將管道上方覆土的厚度保持在一米以上，可以有效提高其各項工作的整體有效性。

3.2基礎計算工作

支墩設計工作開展過程中，必須加強對基礎底面積的計算工作的重視，通過計算基底的埋深度和基礎邊緣的應力，在此基礎上進行綜合計算和分析，提高其設計和安裝的科學性。一般來說，計算過程中會忽略支墩段內管道的重量，可以有效提高其設計的質量。就當前來說主要應用基底面積等于安全系數(shù)與管道軸向推力產生的傾距乘積除以二十倍的基地深埋公式固定支墩公式來開展各項設計工作，可以有效提高其各項工作的整體質量。在計算壓強完成之后，結合基礎長度的數(shù)據(jù)再求基礎寬度，可利用對應的阿爾法值和壓強的乘積來除以基礎長度及沿管道軸向的平方，計算出來的基地面積數(shù)值的準確程度相對較高。

3.3支墩擋板墻的計算工作

計算工作開展過程中，為了保證其數(shù)據(jù)計算的有效性，必須加強對泊桑比的重視，按照泊桑比一比六的數(shù)據(jù)來計算后續(xù)各項工作。通過將管道的軸向推力用均布荷載表示，可以得到均布荷載等于兩倍的軸向推力和LOX的商，結合工藝要求確定LOX的具體數(shù)值，合理開展后續(xù)各項計算即可。通過均布荷載和彎矩系數(shù)等相關公式的計算，最后可以求得最大和最小的支墩擋板墻厚度值，在此基礎上開展后續(xù)各項工作，其施工的準確性等都能得到保證。

3.4載面和鋼筋墻的確定工作

支墩設計工作開展過程中，受到多方面因素的影響，不同的構件的設計要求和設計方向燈都會存在差異，將會對后續(xù)各項工作合理開展造成一定的影響，不同的小配筋等的使用方式等也會存在差異，為了減少設計過程中出現(xiàn)的不必要的問題，應當加強對后續(xù)各項設計工作的重視，結合已有的經驗數(shù)據(jù)等來開展各項建設工作，可以有效保障其設計的整體質量。在當前設計工作開展過程中，相關人員應當結合具體的設計不見來開展具體分析。例如，在設計底板的過程中，結合歷史施工經驗，一般會選擇厚度為二百毫米的底板來開展各項工作；而腳梁設計施工過程中，當建設的地基土質相對比較好時，可以選擇應用土模來開展各項工作，將b的數(shù)值控制在四百毫米為宜。根據(jù)實際推力大小差異，當推力小于三百九十千牛時，一般會選擇小型號的配筋來開展各項工作，而當推力大于四百千牛時，應用高強度配筋是比較不錯的選擇。

4.注意事項

實際設計工作開展過程中，必須加強對不可抗力因素等的重視，結合支墩的場地施工情況，合理調整支墩的尺寸，方便后續(xù)各項工作更好地開展。就當前來說，可以利用底部換填法來提高摩擦系數(shù)，同時降低土壓力。同時，相關人員還應當結合施工現(xiàn)場的土場支承作用等來開展受力情況分析工作，根據(jù)土質差異來調整對應的推力等各項數(shù)據(jù)，在充分考慮土壤夯實程度對內力造成的影響的基礎上開展后續(xù)設計分析等工作，減小彎頭內力對其各項工作產生的影響。

5.實際設計案例分析

當承受管道的軸向推力為三百千牛時，要求壘墻之間的凈寬保持在一點五米，底板頂面和管中的間距為零點四五米，當班的增高為零點九米，要求使用C20砼結構和一級鋼筋來開展各項工作，試合理開展支墩設計工作。根據(jù)要求，應當先開展基礎設計工作，統(tǒng)計基礎寬度和基礎長度之間的關系，計算出基底的基礎面積，在此基礎上開展軍部負載等的設計工作，結合配筋要求，合理繪制平面圖和綜合A-A剖面圖，其設計的質量可以得到有效保證。圖一和圖二分別為平面圖和縱向A-A剖面圖。

6.小結

供熱管道的支墩設計工作主要圍繞其基底面積和摩擦系數(shù)等數(shù)據(jù)開展，相關人員必須加強對應用的不同類型的數(shù)據(jù)的重視，合理開展設計分析工作，將土質等因素考慮在內，提高其設計的整體有效性。

參考文獻

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（作者單位：南京蘇夏工程設計有限公司）