城鎮供熱管道直埋施工技術探討

成浩

（長治市城鎮熱力有限公司，山西長治 046000）

0 引言

基于我國社會經濟的發展，城鎮居民生活、生產中供熱需求不斷增加，供熱管網布置規模持續擴大。我國傳統的供熱管道施工方法為架空敷設、地溝敷設法，主要存在空間占用大、投資大等問題，當前隨著管道預制技術的發展，供熱管道直埋式施工技術逐漸得到了廣泛運用，本文主要圍繞此技術的運用展開詳細分析。

1 城鎮供熱管道工程概述

近年來，城鎮發展過程中，熱網新建、改造工程數量快速增多，供熱管道作為重要的市政基礎設施，其施工質量直接關系到城鎮居民生活質量。早期我國供熱管道主要采用架空敷設、地溝敷設方法，前者多用于工廠地區，城鎮內使用注意美觀、不妨礙交通；后者可分為通行管溝、半通行管溝、不通行管溝，管溝敷設相關尺寸如表1 所示，其優勢在于可及時發現、定位管網故障，但占地面積大、造價偏高。

表1 管溝敷設相關尺寸 單位：m

20 世紀80 年代，我國供熱管道直埋技術發展起來，此種敷設方法施工速度較快，且占地面積小、造價低，與其他方法相比優勢顯著，具體可歸納如下：

（1）無須開挖地溝，土方工程量較小，且供熱管道可提前預制，現場工程量小、施工速度快；

（2）施工占地面積相對較小，且可與其他地下管道協調施工；

（3）供熱管道采用預制保溫管，整體密封性能較好，且不易出現腐蝕情況；

（4）預制保溫管可根據施工情況選擇設置或是不設補償器和固定墩，合理控制工程造價。

迄今為止，供熱管道直埋施工技術已經得到了廣泛運用，并取得了明顯的社會、經濟效益，本文主要圍繞此技術展開詳細分析。

2 城鎮供熱管道直埋施工技術方法

城鎮供熱管道施工中，直埋敷設已經成為主流方法，其可進一步分為有補償直埋敷設、無補償直埋敷設兩種，具體分析如下。

2.1 施工技術要點

在供熱管道施工中，有、無補償直埋敷設法的設計理念、特征以及施工技術要點均有所不同，具體需根據實際情況選擇合適的方法。

2.1.1 有補償直埋敷設

城鎮供熱管道有補償敷設指的是在管道施工時，設置補償器和固定墩，有效吸收管道熱伸長量。有補償直埋敷設施工時，需合理控制補償器數量，安裝位置主要有三種：①L 型管段兩端；②管道分支、干線閥門兩端；③供熱管道直埋與地溝結合位置。供熱管道施工時，彎頭與補償器間增設固定支架，防止熱伸長或溫度應力導致偏移問題的出現。

2.1.2 無補償直埋敷設

根據《城鎮供熱管網設計規范》（CJJ 34—2010），設計壓力≤1.6MPa、設計溫度≤95℃的供熱管網需采用無補償直埋方法，目前此種供熱管道施工方法得到了廣泛應用。

無補償直埋方法主要是利用自身強度吸收應力，分為預熱敷設、冷態敷設兩種，具體如下：

（1）預熱敷設方法：此種方法下需對管道進行加熱，加熱至一定溫度后焊接、固定管道，直至管道溫度下降后，管道已承受了一定的拉應力，管道拉應力與熱應力相互抵消，運行安全、可靠。

表2 供熱管道相關參數

表3 水壓試驗要求

（2）冷態敷設方法：此種施工方法下需采用應力分類法計算，分類后應力以不同強度條件進行控制，在自然環境溫度下安裝管道。冷態敷設充分發揮了鋼材塑性優勢，施工管理便利，無需預熱，減少了操作程序。

2.2 施工注意事項

在城鎮供熱管道直埋施工時，兩種敷設方法適用情況有所不同，具體選擇要點如下：

（1）有補償敷設時，供熱管道埋深是一個重要參數，多為淺埋，防止埋藏過深導致管道穩定性被破壞；

（2）無補償敷設時，供熱管道埋藏深度往往比有補償深度更大，若是采用冷態敷設方法，必須保證管道最小覆土厚度滿足技術要求，且此施工參數與管道直徑呈正比；

（3）針對管道循環塑性破壞問題，固定管道、滑動管道的應力變化與安裝時溫度無關，固態管道的直管道可滿足不產生循環塑性破壞的安定要求時，可采用無補償安裝方法；反之，需在直管段安裝補償裝置，采用有補償敷設方法。

3 實例探析

3.1 工程概況

本文以某城鎮廠區的供熱管道建設為例展開分析，此廠區熱媒參數是高溫熱水，相關參數如表2 所示。供熱管道管徑DN600，采用直埋保溫預制管，管頂覆土深度最小1.4m。

3.2 直埋供熱管道施工方法

本項目采用無補償冷態敷設方法，選用雙面螺旋焊縫鋼管、高密度聚乙烯外護管，并使用聚氨酯硬質泡沫塑料作為保溫層。具體施工要點如下：

（1）直管段敷設要求：管道平面折角<1°、豎向坡度變化<2%為直管段，在敷設時若是遭遇障礙，需提前變坡、變角調整，變坡≤2%、變角≤1°；管道敷設時，需核實與下一段接口位置平角、變角與縱向坡度。

（2）管道檢查與清理：管道管端設置保護風帽，施工時管內無雜物、保護層無破損，若是檢查發現存在破損情況，及時更換管道。

（3）保溫接頭施工：管道強度試驗合格后，由廠家現場制作保溫管接頭，要求接口鋼管表面潔凈、無雜物；接口不得手工發泡，泡沫密度>50kg/m3；保溫接頭外套管與外護管進行電熱熔焊。

（4）管道焊接：鋼管采用氬氣保護焊打底雙面焊，完成焊接后采用超聲波100%探傷。

（5）管道試壓、清洗及試運行：嚴格按規范進行管道試壓、清洗與試運行，具體如下：①管道試壓：采用水壓試驗方法，包括強度試驗、嚴密性試驗，具體見表3；②管道清洗：試壓合格后用水清洗管道；③管道試運行：熱源具備供熱條件后進行管道試運行，提前編制試運行方案，明確各階段任務、方法、步驟以及協調配合要求，保證試運行工作穩步落實。

3.3 直埋供熱管道施工效果

從本項目整個供熱管網施工情況來看，采取冷安裝施工方案，無補償器、固定墩，管道全部依靠土壤約束，整個施工過程較為簡單、方便；同時由于未設置常規波紋補償器，減少了供熱管道運行中泄露事故的發生。

4 結語

綜上所述，我國城鎮供熱管道建設中，直埋敷設技術已經得到了廣泛運用，其可進一步分為有補償直埋、無補償直埋方法（預熱敷設、冷態敷設），尤其是后者無需設置補償器，施工更為簡單、便利。在供熱管道實際施工中，應根據施工環境、供熱要求等合理選擇相應的直埋施工方法，做好相關試驗與試運行工作，保證整個供熱管網運行安全、可靠。