摘要: 介绍了城市供热管道直埋敷设的技术要求和设计方法，从直埋管段基坑开挖、垫层施工、套管安装、直埋供热管安装等方 面着手，对直埋供热管道施工技术进行了阐述，并总结了施工中应注意的问题，达到了良好的施工效果。
关键词:供热管道，直埋敷设，管道施工
中图分类号:TU833．1 文献标识码:A
0引言
供热管道在过去传统的地沟敷设上体现出了很多的不足之处，需要占用大量的空间，同时在管道的后期维修上也相对麻烦。但是随着技术的改进以及城市发展的需要，直埋式的供热管道已经被应用到城市供热当中。在长期的技术改进中使得预制保温施工技术得到了很大的发展，同时直埋敷设技术在我国已经成熟，得到了推广和应用。
1直埋供热管道应用
1．1无补偿直埋敷设技术
所谓的无补偿直埋敷设技术就是指在供热管网工程中采取的是高温水没有补偿的直埋方法，具体要求是:将供热的水温设计为115℃，水压达到1．4MPa，选用的最大管径是600mm，此时的热水管供热半径是8km，整个管线的延线长度为15km，材质要求是Q235钢，管顶的埋设深度要求是1．1m～2．0m。当然要根据所在区域的实际情况进行灵活的参数调整，对于一些需要在河道中进行敷设的管网，为了减少可能的固定墩和敷设补偿器事故，要对该区域无补偿敷设需要的管道的压力和应力等进行严格的分析和计算，如果不在前期进行对应的科学计算和分析很可能会造成严重后果。
1．2有补偿直埋敷设技术
对于有补偿的直埋敷设技术需要的条件:此时的水温要求为120℃，水压应该达到1．6MPa，最大管子的直径为900mm，同样需要采用Q235钢材质，管顶的埋设深度要求是1．3m～2．5m。在实际的供热中水温比较高而且地形高度差也比较大，所以要想满足管道的稳定性，需要采取有补偿的直埋敷设方法，进行管道供热。在设计中要将管径大头的一端设固定墩，将补偿器设置在管径比较小的一侧。由于管径是比较大的，而且钢管的壳体又相对较薄，所以实际施工中一定要对管道的局部进行稳定性核算。管道内的最大扭向在固定墩处的位置会出现应力作用，所以要对固定墩进行相应的技术核算。
2设计方法
2．1无补偿冷安装直埋敷设
对于无补偿冷安装，首先要采用应力分析方法进行管道的应力验算。这里的应力分类方法要根据实际情况来定，例如不同的负荷产生的应力形态和可能对管道造成的破坏影响，对于不同的形态应力要在前期给予不同的限定值。在对此项工程进行应力分类中，应力计算分为一次应力、二次应力以及最大的峰值应力。对于以上的应力要采取弹性分析方法、疲劳分析理论等分析，整个计算过程相对复杂。
2．2有补偿直埋敷设
对于有补偿的直埋敷设设计，需要采取弹性分析方法，进行一系列的应力验算。但是不需要对应力进行分类，而是将各种负荷产生的负载进行应力叠加。在实际应力计算中只需要进行综合应力计算，来验证这个应力对管道系统可能造成的影响，这样在计算过程中比较简单。弹性分析理论主要是以各种负载引起的应力以及应变在一个弹性范围内进行安全的考量，需要考虑的是在任何一个横截面上都不能超过钢材的允许应力。
3直埋供热管道施工
3．1直埋管段基坑开挖
在施工中首先要根据中心桩和施工图纸进行沟槽放线。然后根据放线的位置进行沟槽开挖。沟槽挖好后，需要对沟槽的两侧设置对应的挡水护堤，必要情况下还要找专人对沟槽进行雨天巡视。在前期用潜水泵对沟槽进行排水，防止在施工中有雨水和地下水进入到沟槽当中。对于一些比较特殊的地段，出现土质比较差，地下水位比较高的情况，一定要在前期设定好对应防护措施。在基坑的挖掘施工中一定要根据中心线、标高以及横断面来进行施工操作，要严格按照图纸标准来进行施工。沟槽挖好后将中心线放入到槽的底部，然后将中心线桩埋设到沟槽当中，在沟槽设置上标高桩。要根据槽底中心线和标高桩进行修边清理工作，对槽底进行检查，一定要保证符合实际设计的值，同时做好以上验收记录过程。经过验收后，需要对上方进行铺设砂土，砂土中不能掺杂任何杂物，并且要对此时的水分含量进行控制，一般情况下要控制在8%～12%之间。由于此次施工采取的是分段施工方法，所以就会出现一定的接头，而接头处的处理方法是要做成斜坡的形式，斜坡的高度要求与实际的标高相比不能超过15mm，此时的表面平整度偏差也要进行控制，一般不能超过21mm。对于砂土水分含量要求是一定要进行洒水湿润，直到水分达到要求后再次进行施工。需要对砂石的表层进行覆盖，然后再用平板的振动器进行夯实，直到达到要求才可以下管。
3．2垫层施工
对垫层面的标高进行测量，要根据实际情况来定，比如垫层的尺寸，结构大小等方面，然后每隔4m～5m的位置设置一个对应的高程控制桩。这样挂线就有了依据，根据垫层面标高来定的，对于垫层材料的摊铺需要进行人工来完成，完成以后要检查平垫层，确认符合要求时，再对此处进行夯实处理，夯实过程要根据施工的进度来决定是否采取人工操作。要保证槽底要与垫层宽度保持一致。完成以上工作后一定要对砂垫层的厚度进行检查，只有符合要求后才能进行接下来的工作。
3．3套管安装
对于套管的安装一定要做好前期准备，比如在施工前要做好检验工作，确认合格才可以进行接下来的工作;接下来可以进行放样，当然在放样之前同样需要进行测量，确认最标准的放样位置，需要通过检测然后找出井的管道中线以及对应的中心点。然后根据中心点和管道中线的实际位置来确定挂线的位置，只有保证了边线的位置准确才可以很好的控制管道的铺设走向和高程。然后根据在初期设计的图纸中预制管构件要求，来选择合适的制管构件，根据前期设计管道的尺寸和质量要求对这些管道的质量进行验收。对于施工中的运输装备一定要选择合适的运输工具，根据施工现场的实际情况将需要的各种设备放在合适的位置上，然后用吊车将大型的管道放置在相应的位置上，让工人将管道移动到对应位置后再进行安装。对于下管的安装采取从下游到上游的方式进行管道安装。同样需要采用相应的吊机将下管道吊到对应的位置，安排专业人员对以上施工过程进行现场指挥。确保管道放置位置正确，安全放到位。将套管的下管吊到对应的位置时，先将位置调整好，然后根据中心线进行对应校对，在管道的两边用准备好的砖块或者是石头砌稳当，确保管道不会出现移动现象。最后再一次检查流水的高程，直到达到施工的技术要求，然后才能进行最后的接管工作。
3．4直埋供热管安装
由于前期设计中对于直埋管道的坡度是有要求的，所以需要保证在2‰以上。此时可以在高处设置相应的放气阀，且需要将放水阀设置在低处。一些主干管道需要安装分支管道，此时要根据具体的要求，在分支管上设置相应的固定墩、弯道补偿器以及轴向补偿器。对于直埋管道上安装的阀门承受的负载压力一定要在管道轴向负载承受力以内，目前国内对于这部分，基本上都是采取钢制阀门，所以对于这部分的连接一般都是采取焊接的方法来完成。而对于固定墩和补偿器设置位置一般要放置在变化比较大的管道壁处，然后将固定墩设置在管壁比较厚或者是管道直径比较大的管道一侧。对于管道的焊接，一般是采用手工焊接方法，用电弧焊进行焊接，要选择技术纯熟的焊接工人。焊接过程中一定要按照高质量的工艺要求进行焊接，焊接完成后要对焊接部位进行质量评定，检查合格后才能进行下一个接口的焊接。在焊接中需要很高的焊接技术，一般采用坡口双面焊接方法焊接形状是X形，由于焊接面的复杂程度，所以需要进行四层焊接，主要包括外部三层和内部一层。在以上的焊接过程中，需要详细的记录整个焊接过程，发现问题时一定要采取对应的措施。
4直埋供热管道施工中应注意的问题
在管材的选择上要选择具有抗疲劳性的管材。不仅要具有很好地塑性同时还要具有容易焊接的特性。在实际施工过程中一定要避免使用不同型号的管道。在路线的选择上要考虑到便于施工，在不影响管网功能的情况下尽可能的缩短管道的整体长度，减少补偿器的数量。对于直埋管的补偿器设置要求，需要注意的是直埋与地沟的连接处、管道分支位置的安装和参数对比，防止由于前期处理不当导致可能出现的后续问题给施工带来安全隐患。
5结语
城市采用直埋供热的方式进行供热管道埋设是非常适合的，同时由于技术的改进，直埋管道技术已经比较成熟，适合在城市中推广应用。在城市中对于那些地下水位比较高而且城市建筑密度比较大的区域比较适合。在此次施工中采取了直埋供热管道施工技术，保证了整个施工过程安全、快速的进行，值得在以后的施工中推广和应用。
参考文献:
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作者：薛世昌 单位：山西省工业设备安装有限公司
