直埋熱網(wǎng)管道固定支墩設(shè)計(jì)分析

呂智超

摘要：本文主要圍繞熱管道固定支墩設(shè)計(jì)工作展開(kāi)分析，通過(guò)研究支墩設(shè)計(jì)的必要性和各階段設(shè)計(jì)工作存在的問(wèn)題，結(jié)合具體案例來(lái)開(kāi)展分析工作，明確其設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)，推動(dòng)各項(xiàng)工作更好地開(kāi)展，提高設(shè)計(jì)的整體有效性。

關(guān)鍵詞：供熱管道；固定支墩；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.固定墩設(shè)計(jì)必要性分析

當(dāng)前城市熱網(wǎng)建設(shè)工作開(kāi)展過(guò)程中，受到多方面因素的影響，其熱力管道敷設(shè)方式也會(huì)存在差異，一般包括架空、直埋及地溝敷設(shè)三種。實(shí)際建設(shè)工作開(kāi)展過(guò)程中，架空需要占用地上和地下空間相對(duì)較多，因而在老城區(qū)以及城市內(nèi)部施工過(guò)程中可能會(huì)受到諸多限制。而地溝敷設(shè)方法會(huì)浪費(fèi)大量的能源，同時(shí)其散熱相對(duì)較快，施工周期也相對(duì)較長(zhǎng)一定程度上影響了后續(xù)各項(xiàng)工作以合理方式開(kāi)展。就當(dāng)前來(lái)說(shuō)，使用供熱管道直埋敷設(shè)是比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的做法，同時(shí)其施工速度和建設(shè)周期等都能滿足快速供熱的要求，在當(dāng)前社會(huì)中具有相對(duì)較為廣泛的應(yīng)用。為了保證供熱的效果和質(zhì)量，避免工程在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，必須及時(shí)開(kāi)展固定支墩設(shè)計(jì)和安裝工作，避免管道出現(xiàn)位移等問(wèn)題。就當(dāng)前來(lái)說(shuō)，主要使用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作為支墩的主要應(yīng)用材料。

2.固定支墩形狀和間距

一般來(lái)說(shuō)，固定支墩一般都會(huì)設(shè)計(jì)成“T”型和箱型，根據(jù)其實(shí)際應(yīng)用需要進(jìn)行一定的調(diào)整。就當(dāng)前來(lái)說(shuō)，“T”型的熱損耗相對(duì)較小，同時(shí)對(duì)小室補(bǔ)償?shù)裙ぷ髫暙I(xiàn)相對(duì)較大，在現(xiàn)階段具有相對(duì)較為廣泛的應(yīng)用。為了減少施工成本支出，在設(shè)計(jì)支墩之間的間距的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)盡可能將其間距擴(kuò)大，通過(guò)合理計(jì)算管道熱伸長(zhǎng)度和補(bǔ)償器補(bǔ)償之間的關(guān)系等，合理設(shè)計(jì)推力值，避免在應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)其他不必要的問(wèn)題。

3.固定支墩設(shè)計(jì)分析

3.1設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)取值

支墩設(shè)計(jì)工作開(kāi)展過(guò)程中，為了保障其各項(xiàng)工作順利開(kāi)展，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)各類(lèi)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(diǎn)八，而供熱管埋藏的深度一般在一點(diǎn)五到二點(diǎn)五米之間是不錯(cuò)的選擇。為了避免出現(xiàn)供熱管問(wèn)題影響地上的現(xiàn)象，應(yīng)當(dāng)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(xiàng)工作的整體有效性。

3.2基礎(chǔ)計(jì)算工作

支墩設(shè)計(jì)工作開(kāi)展過(guò)程中，必須加強(qiáng)對(duì)基礎(chǔ)底面積的計(jì)算工作的重視，通過(guò)計(jì)算基底的埋深度和基礎(chǔ)邊緣的應(yīng)力，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行綜合計(jì)算和分析，提高其設(shè)計(jì)和安裝的科學(xué)性。一般來(lái)說(shuō)，計(jì)算過(guò)程中會(huì)忽略支墩段內(nèi)管道的重量，可以有效提高其設(shè)計(jì)的質(zhì)量。就當(dāng)前來(lái)說(shuō)主要應(yīng)用基底面積等于安全系數(shù)與管道軸向推力產(chǎn)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(lái)開(kāi)展各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作，可以有效提高其各項(xiàng)工作的整體質(zhì)量。在計(jì)算壓強(qiáng)完成之后，結(jié)合基礎(chǔ)長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)再求基礎(chǔ)寬度，可利用對(duì)應(yīng)的阿爾法值和壓強(qiáng)的乘積來(lái)除以基礎(chǔ)長(zhǎng)度及沿管道軸向的平方，計(jì)算出來(lái)的基地面積數(shù)值的準(zhǔn)確程度相對(duì)較高。

3.3支墩擋板墻的計(jì)算工作

計(jì)算工作開(kāi)展過(guò)程中，為了保證其數(shù)據(jù)計(jì)算的有效性，必須加強(qiáng)對(duì)泊桑比的重視，按照泊桑比一比六的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算后續(xù)各項(xiàng)工作。通過(guò)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(jié)合工藝要求確定LOX的具體數(shù)值，合理開(kāi)展后續(xù)各項(xiàng)計(jì)算即可。通過(guò)均布荷載和彎矩系數(shù)等相關(guān)公式的計(jì)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(chǔ)上開(kāi)展后續(xù)各項(xiàng)工作，其施工的準(zhǔn)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(shè)計(jì)工作開(kāi)展過(guò)程中，受到多方面因素的影響，不同的構(gòu)件的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)方向燈都會(huì)存在差異，將會(huì)對(duì)后續(xù)各項(xiàng)工作合理開(kāi)展造成一定的影響，不同的小配筋等的使用方式等也會(huì)存在差異，為了減少設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的不必要的問(wèn)題，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)后續(xù)各項(xiàng)設(shè)計(jì)工作的重視，結(jié)合已有的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)等來(lái)開(kāi)展各項(xiàng)建設(shè)工作，可以有效保障其設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量。在當(dāng)前設(shè)計(jì)工作開(kāi)展過(guò)程中，相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體的設(shè)計(jì)不見(jiàn)來(lái)開(kāi)展具體分析。例如，在設(shè)計(jì)底板的過(guò)程中，結(jié)合歷史施工經(jīng)驗(yàn)，一般會(huì)選擇厚度為二百毫米的底板來(lái)開(kāi)展各項(xiàng)工作；而腳梁設(shè)計(jì)施工過(guò)程中，當(dāng)建設(shè)的地基土質(zhì)相對(duì)比較好時(shí)，可以選擇應(yīng)用土模來(lái)開(kāi)展各項(xiàng)工作，將b的數(shù)值控制在四百毫米為宜。根據(jù)實(shí)際推力大小差異，當(dāng)推力小于三百九十千牛時(shí)，一般會(huì)選擇小型號(hào)的配筋來(lái)開(kāi)展各項(xiàng)工作，而當(dāng)推力大于四百千牛時(shí)，應(yīng)用高強(qiáng)度配筋是比較不錯(cuò)的選擇。

4.注意事項(xiàng)

實(shí)際設(shè)計(jì)工作開(kāi)展過(guò)程中，必須加強(qiáng)對(duì)不可抗力因素等的重視，結(jié)合支墩的場(chǎng)地施工情況，合理調(diào)整支墩的尺寸，方便后續(xù)各項(xiàng)工作更好地開(kāi)展。就當(dāng)前來(lái)說(shuō)，可以利用底部換填法來(lái)提高摩擦系數(shù)，同時(shí)降低土壓力。同時(shí)，相關(guān)人員還應(yīng)當(dāng)結(jié)合施工現(xiàn)場(chǎng)的土場(chǎng)支承作用等來(lái)開(kāi)展受力情況分析工作，根據(jù)土質(zhì)差異來(lái)調(diào)整對(duì)應(yīng)的推力等各項(xiàng)數(shù)據(jù)，在充分考慮土壤夯實(shí)程度對(duì)內(nèi)力造成的影響的基礎(chǔ)上開(kāi)展后續(xù)設(shè)計(jì)分析等工作，減小彎頭內(nèi)力對(duì)其各項(xiàng)工作產(chǎn)生的影響。

5.實(shí)際設(shè)計(jì)案例分析

當(dāng)承受管道的軸向推力為三百千牛時(shí)，要求壘墻之間的凈寬保持在一點(diǎn)五米，底板頂面和管中的間距為零點(diǎn)四五米，當(dāng)班的增高為零點(diǎn)九米，要求使用C20砼結(jié)構(gòu)和一級(jí)鋼筋來(lái)開(kāi)展各項(xiàng)工作，試合理開(kāi)展支墩設(shè)計(jì)工作。根據(jù)要求，應(yīng)當(dāng)先開(kāi)展基礎(chǔ)設(shè)計(jì)工作，統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)寬度和基礎(chǔ)長(zhǎng)度之間的關(guān)系，計(jì)算出基底的基礎(chǔ)面積，在此基礎(chǔ)上開(kāi)展軍部負(fù)載等的設(shè)計(jì)工作，結(jié)合配筋要求，合理繪制平面圖和綜合A-A剖面圖，其設(shè)計(jì)的質(zhì)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(jié)

供熱管道的支墩設(shè)計(jì)工作主要圍繞其基底面積和摩擦系數(shù)等數(shù)據(jù)開(kāi)展，相關(guān)人員必須加強(qiáng)對(duì)應(yīng)用的不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)的重視，合理開(kāi)展設(shè)計(jì)分析工作，將土質(zhì)等因素考慮在內(nèi)，提高其設(shè)計(jì)的整體有效性。

參考文獻(xiàn)

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[2]張興成.架空管道鋼結(jié)構(gòu)支架設(shè)計(jì)[J].低碳世界，2016，（13）：177-178.

（作者單位：南京蘇夏工程設(shè)計(jì)有限公司）