集中供熱管道安裝技術(shù)問題研究

馬維孝

（甘肅一安建設(shè)科技集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730000）

集中供熱管道安裝技術(shù)在實(shí)際工作中具有較多的施工環(huán)節(jié)，且各施工環(huán)節(jié)比較復(fù)雜，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)管道安裝技術(shù)施工質(zhì)量的有效控制。為保證集中供熱工程順利有序開展，必須注重管道安裝技術(shù)的施工情況，結(jié)合行業(yè)相關(guān)規(guī)范內(nèi)容開展施工，并對(duì)各施工環(huán)節(jié)進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，基于嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的工作態(tài)度進(jìn)行作業(yè)，以此才能夠進(jìn)一步加強(qiáng)管道安裝施工質(zhì)量，提供集中供熱工程的穩(wěn)定性與安全性，為社會(huì)提供優(yōu)質(zhì)的供熱服務(wù)。

1 集中供熱管道安裝工程概述

研究主要以山西省運(yùn)城市東部新區(qū)以及中心老城區(qū)集中供熱工程項(xiàng)目為例進(jìn)行分析，該集中供熱工程覆蓋范圍沿河?xùn)|街從安邑西路到環(huán)東路，集中供熱覆蓋總面積達(dá)到2.56×106m2，集中供熱總負(fù)荷達(dá)到115.2 MW。文章研究的管道安裝工程主要為沿河?xùn)|街東部管網(wǎng)施工，其中包括一條主線與四條支線，主線施工長(zhǎng)度在1.8 km左右。

該路段選用直埋式地下安裝工藝，能夠有效降低管道安裝技術(shù)成本，同時(shí)還可以充分發(fā)揮聚氨酯材料的抗?jié)B性、隔熱性、耐高溫性、高機(jī)械性以及耐潮濕性等特點(diǎn)。具體安裝施工流程如下圖1所示。

圖1 直埋式管道安裝施工流程

直埋式地下安裝工藝在施工過程中不需要進(jìn)行額外的管道溝澆筑施工。從熱力學(xué)維度分析能夠?qū)⒅甭袷焦艿腊惭b施工分成無補(bǔ)償冷埋設(shè)、有補(bǔ)償埋設(shè)、預(yù)熱埋設(shè)以及一次性補(bǔ)償埋設(shè)等形式，不同埋設(shè)形式具有不同的熱點(diǎn)，具體情況如下表1所示。

表1 直埋式管道安裝工藝不同埋設(shè)形式與特點(diǎn)

2 集中供熱管道溝槽開挖與基礎(chǔ)處理

2.1 集中供熱管道溝槽開挖

2.1.1 測(cè)量放線

在管道溝槽正式開挖前需要使用專業(yè)全站儀進(jìn)行定位放線，明確開挖邊線，并利用鋼樁定位，對(duì)挖掘深度和具體里程明確標(biāo)注。在集中供熱管道放線的過程中，將中心樁的間隔距離設(shè)計(jì)為20 m，在管道放線抄平后繪制斷面圖。認(rèn)真記錄管線測(cè)量數(shù)據(jù)，同時(shí)針對(duì)重點(diǎn)環(huán)節(jié)附加實(shí)際效果圖，記錄信息包括測(cè)量時(shí)間、測(cè)量地點(diǎn)、測(cè)量?jī)?nèi)容以及測(cè)量人員等，并交由專業(yè)人員管理，作為工程初始數(shù)據(jù)資料。在施工過程中注意以下事項(xiàng)：

設(shè)置臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)應(yīng)相互校對(duì)調(diào)整，確保點(diǎn)位精準(zhǔn)無誤；測(cè)量過程中應(yīng)對(duì)測(cè)量?jī)x器的精準(zhǔn)性進(jìn)行調(diào)整檢查，以保證測(cè)量數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠；在管道轉(zhuǎn)折點(diǎn)和中心線位置合理設(shè)計(jì)施工控制樁，并確?？刂茦兜耐暾?。

2.1.2 舊路面拆除

全面拆除溝槽范圍內(nèi)的舊路面，在拆除施工前明確溝槽開挖邊線，使用專業(yè)路面切割機(jī)沿著邊線開始切割，在施工過程中選擇人工作業(yè)與機(jī)械操作結(jié)合的手段，以確保舊路面拆除施工效果。

2.1.3 溝槽開挖

依據(jù)施工場(chǎng)地實(shí)際地質(zhì)情況開展施工，控制溝邊堆土高度在1.5 m范圍內(nèi)，并將與槽口邊緣的距離控制在0.8 m以上。依據(jù)工程圖紙開展墊層施工，保證溝槽底部為天然土層。挖掘溝槽底部時(shí)，留出0.2 m左右的土層，等到下一工序開展前進(jìn)行挖掘，針對(duì)受到破壞的土層需要將松動(dòng)土層清理干凈，隨后使用砂石材料將其填平夯實(shí)，保證土質(zhì)符合施工規(guī)范。需要積水時(shí)先將積水排空，隨后進(jìn)行施工。

2.2 集中供熱管道基礎(chǔ)處理

溝槽施工經(jīng)過檢驗(yàn)符合標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行管道基礎(chǔ)處理施工，嚴(yán)格依據(jù)工程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范內(nèi)容進(jìn)行施工作業(yè)，對(duì)灰土、素土以及砂墊層的壓實(shí)程度進(jìn)行嚴(yán)格控制，保證管道周圍三角區(qū)填料緊實(shí)。主要使用原土進(jìn)行管理基礎(chǔ)操作，灰土墊層比例為3∶7，控制壓實(shí)系數(shù)在0.96以上，確保每一層土層的壓實(shí)度與含水量，等到熱力管道施工符合標(biāo)準(zhǔn)后在進(jìn)行中砂鋪設(shè)施工，將中砂厚度設(shè)計(jì)為20 cm。

3 管道組對(duì)與安裝

管道組對(duì)施工在無補(bǔ)償供熱管理安裝技術(shù)中具有十分重要的作用。等到供熱管道槽道挖掘施工結(jié)束后，利用倒鏈裝置連接、對(duì)置管道，并在連接施工完成前進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)地校驗(yàn)，校驗(yàn)內(nèi)容包括截面中心線的具體位置以及管道高程。在組對(duì)過程中首先對(duì)管道底部對(duì)接點(diǎn)焊接定位進(jìn)行施工，隨后將管道上部有效對(duì)接，確保組對(duì)間隙的精確合理，以此減少供熱管道切割次數(shù)，進(jìn)一步提高集中供熱管道的整體性與完整性?？刂葡噜彽目v向縫隙保持交錯(cuò)狀態(tài)，環(huán)向間距控制在10 cm以上。集中供熱管道組對(duì)允許偏差范圍情況具體如下表2所示。

表2 集中供熱管道組對(duì)允許偏差范圍

4 集中供熱管道焊接

集中供熱管道焊接是管道安裝施工中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，能夠直接影響到管道系統(tǒng)的整體密封性與實(shí)際應(yīng)用的可靠性。首先，需要對(duì)焊接位置進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)，盡可能錯(cuò)開管道系統(tǒng)應(yīng)力集中區(qū)域，禁止使用十字焊縫施工，避免支撐點(diǎn)位和環(huán)形焊縫發(fā)生交叉重疊。針對(duì)對(duì)口點(diǎn)位，控制縱向焊縫相錯(cuò)距離在10 cm以上，且環(huán)形焊縫的距離控制在管道內(nèi)徑以上，保證最小間距在15 cm以上。與此同時(shí)，針對(duì)轉(zhuǎn)角處的焊接工作需要特別注重應(yīng)力集中問題，控制焊接轉(zhuǎn)角在1°范圍內(nèi)。

為進(jìn)一步消除應(yīng)力集中對(duì)焊接施工的負(fù)面影響，對(duì)轉(zhuǎn)角處使用的焊接材料進(jìn)行加工處理，將其設(shè)計(jì)成坡口狀后再進(jìn)行組對(duì)焊接。焊接工作均使用氬弧焊進(jìn)行基底焊接，上層使用電焊。對(duì)焊接表面進(jìn)行嚴(yán)格管理控制，避免出現(xiàn)夾渣、氣孔、咬邊、開裂以及未焊透等問題，控制焊接表面具有良好的連續(xù)性與平整性。對(duì)焊接操作人員的資質(zhì)證明進(jìn)行檢查核實(shí)。在焊接施工結(jié)束后需要對(duì)焊接管道的密封性與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度進(jìn)行檢查試驗(yàn)，將試驗(yàn)壓力設(shè)計(jì)為正常狀態(tài)下的1.5倍左右，控制最低試驗(yàn)壓力在1.6 MPa以上，壓力試驗(yàn)時(shí)間控制在1 h以上。針對(duì)部分管道距離較長(zhǎng)的施工段，先進(jìn)行分部施工，隨后進(jìn)行整體施工。針對(duì)部分并不具備壓力試驗(yàn)的管道段，利用無損探傷技術(shù)開展施工檢測(cè)。

在焊接過程中注重以下事項(xiàng)：第一層焊接需要保持焊接的均勻性，禁止發(fā)生燒穿現(xiàn)象，同時(shí)控制各層焊接頭錯(cuò)開，每一層焊縫的厚度為焊條直徑的1倍左右，禁止對(duì)非焊接表面進(jìn)行引弧操作。在焊接結(jié)束后需要保證焊接寬度一致，焊接紋路具有整體均勻性，禁止出現(xiàn)夾渣、氣泡、咬邊以及漏焊等問題。彎轉(zhuǎn)點(diǎn)與焊接口的距離大于管道直徑，并且控制在10 cm以上。焊接對(duì)口時(shí)，將管道內(nèi)壁保持平齊，使用30 cm直尺在焊接口外壁有序貼靠，錯(cuò)口偏差控制在5%管壁厚以內(nèi)，且最大值不得超過0.2 cm。為避免焊接過程中飛濺的焊渣對(duì)保溫管造成損傷，需要在工作點(diǎn)兩側(cè)使用膠皮布或者加水苫布進(jìn)行防護(hù)處理。在管子焊接過程中，確保焊接場(chǎng)地沒有穿堂風(fēng)，在焊接管道溫度達(dá)到0 ℃以下時(shí)，需要對(duì)其進(jìn)行加熱處理，當(dāng)加熱溫度達(dá)到15 ℃時(shí)可繼續(xù)施工。

5 水壓試驗(yàn)

管道施工后需要對(duì)管道分段進(jìn)行水壓試驗(yàn)，將試驗(yàn)水壓設(shè)計(jì)為正常工作水壓的1.5倍左右，水壓試驗(yàn)具體流程如下：

將試驗(yàn)管道段的配水點(diǎn)進(jìn)行封堵處理，隨后緩慢注水，確保注水的過程中能夠?qū)⒐艿纼?nèi)部的氣體有效排出。當(dāng)管道段注滿水后開展密封性檢查。對(duì)管道系統(tǒng)施壓，施壓方法為電動(dòng)打壓泵緩慢增壓，整個(gè)加壓時(shí)間應(yīng)控制在15 min左右。當(dāng)試驗(yàn)壓力值達(dá)到測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)后停止施壓，隨后進(jìn)行10 min的穩(wěn)壓處理，對(duì)管道接口點(diǎn)位認(rèn)真檢查，保證管道焊接縫隙質(zhì)量良好，同時(shí)確保管道段并無變形和扭曲等問題發(fā)生。鋼管焊接口質(zhì)量檢測(cè)工作完畢后對(duì)焊接縫隙進(jìn)行清理，并使用防腐保溫材料進(jìn)一步處理。在試運(yùn)行之前對(duì)集中供熱的管網(wǎng)進(jìn)行沖洗，先打開出水閥門，隨后打開進(jìn)水閥門，同時(shí)進(jìn)行排氣工作，觀察水質(zhì)呈現(xiàn)出澄清狀態(tài)后關(guān)閉進(jìn)水閥門和出水閥門。等到24 h后取管道中的水質(zhì)進(jìn)行化驗(yàn)檢查，確保其符合標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)不符合標(biāo)注的需要重新沖洗。

6 檢查井施工

6.1 檢查井基礎(chǔ)施工

依據(jù)工程圖紙開展檢查井室尺寸放線施工，使用挖掘機(jī)與人工作業(yè)的形式進(jìn)行井室挖掘，遇到地下水后使用水泵和集水坑進(jìn)行排水。檢查井室地基施工如下：基坑挖掘后利用原土料回填夯實(shí)，并設(shè)置一層50 cm厚的灰土墊層，墊層比例為3∶7，控制壓實(shí)系數(shù)在0.96以上，整體處理范圍為底板邊緣外側(cè)的50 cm。對(duì)檢查井內(nèi)積水部位澆筑素混凝土。

6.2 檢查井室砌筑

檢查井室砌筑的過程中，首先使用干凈的水沖洗檢查井基礎(chǔ)，隨后鋪設(shè)一層砂漿，最后用磚砌筑，保證砌筑施工的完整性與規(guī)范性，不同磚塊之間的灰縫控制在1 cm左右。使用1∶2的防水砂漿對(duì)管井外表面進(jìn)行防護(hù)處理，抹面厚控制在2 cm。在井室砌筑的過程中同步安裝爬梯裝置，并保證位置精準(zhǔn)無誤，在砌筑砂漿和混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度為符合工程標(biāo)準(zhǔn)前禁止踩踏。井室砌筑達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)高程后進(jìn)行井圈澆筑施工，并蓋好井蓋。檢查井頂部澆筑過程中，使用蓋板有效封堵積水坑，以防止混凝土等物質(zhì)落入積水坑中。管道穿越井壁的位置設(shè)置防水套管，以避免井壁滲水現(xiàn)象發(fā)生。蓋板放置環(huán)節(jié)使用1∶2的水泥砂漿，對(duì)板縫位置進(jìn)行有效封填。等到抹灰層徹底干透后進(jìn)行瀝青防腐施工，在施工前對(duì)抹灰表面進(jìn)行清理，在瀝青防腐施工過程中使用邊澆邊刮的方法，確保施工均勻平整，避免發(fā)生漏刮、透底等現(xiàn)象。

7 管溝回填

7.1 施工準(zhǔn)備

在管溝回填施工前，需要對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)、地下防水層基礎(chǔ)施工與防護(hù)施工開展質(zhì)量檢查驗(yàn)收工作，同時(shí)辦理隱檢手續(xù)，由監(jiān)理部門檢查符合標(biāo)準(zhǔn)后方可開展土料回填施工。土料回填前需要對(duì)基坑底部以及地坪空間進(jìn)行雜物清理，確保沒有其他多余雜物，必須保證清理施工的全面性，將砂漿、垃圾、建筑材料以及石子等雜物全部清理干凈。在施工前依據(jù)工程特點(diǎn)、現(xiàn)場(chǎng)施工條件、標(biāo)準(zhǔn)壓實(shí)系數(shù)以及回填材料類型等因素對(duì)回填材料的含水量、夯實(shí)施工次數(shù)以及虛鋪厚度等參數(shù)進(jìn)行科學(xué)設(shè)計(jì)。針對(duì)部分重點(diǎn)回填地段，基于壓實(shí)試驗(yàn)對(duì)各項(xiàng)回填參數(shù)進(jìn)行明確設(shè)計(jì)。在施工前需要對(duì)水平標(biāo)志明確，進(jìn)而有效控制回填土料的厚度以及高度，針對(duì)管溝邊坡和管溝基坑位置，間隔3 m距離設(shè)置水平撅。

7.2 具體操作工藝

對(duì)回填土料的質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)真檢查，確保沒有其他多余雜物，對(duì)土料粒徑、含水量等參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)格檢查，確保各項(xiàng)參數(shù)嚴(yán)格與工程標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)相契合。針對(duì)含水量較高的土料，主要使用返送、混合干土以及晾曬等手段處理；針對(duì)含水量較低的土料，主要采用提前噴水濕潤(rùn)的手段處理。管溝回填的過程中，針對(duì)管道結(jié)構(gòu)采取一定的防護(hù)措施，避免施工對(duì)集中供熱管道造成損傷。分層鋪攤回填土料，依據(jù)回填土料的土質(zhì)、回填機(jī)具的性能以及密實(shí)度等參數(shù)對(duì)每層鋪土厚度進(jìn)行明確。在人工夯實(shí)作業(yè)中控制每層鋪土厚度在20 cm以內(nèi)，使用打夯機(jī)進(jìn)行作業(yè)時(shí)控制每層鋪土厚度在20～25 cm。每層鋪攤施工結(jié)束后進(jìn)行耙平處理。每層回填作業(yè)次數(shù)控制在3～4次，依據(jù)不同路段選擇不同的施工次數(shù)，打夯形式為“一夯壓半夯”。

8 結(jié)束語

綜上所述，集中供熱工程中，管道安裝施工是關(guān)鍵環(huán)節(jié)，管道安裝質(zhì)量能夠直接決定集中供熱質(zhì)量，因此需要人們重點(diǎn)關(guān)注與分析。文章以某城市集中供熱工程為案例進(jìn)行深入分析，對(duì)管道安裝的各環(huán)節(jié)施工要點(diǎn)和注意事項(xiàng)進(jìn)行具體研究，以此明確集中供熱管道安裝的真實(shí)數(shù)據(jù)，為后續(xù)集中供熱管道安裝項(xiàng)目提供一定的參考幫助。