城镇供热管道直埋施工技术探讨

成浩

（长治市城镇热力有限公司，山西长治 046000）

0 引言

基于我国社会经济的发展，城镇居民生活、生产中供热需求不断增加，供热管网布置规模持续扩大。我国传统的供热管道施工方法为架空敷设、地沟敷设法，主要存在空间占用大、投资大等问题，当前随着管道预制技术的发展，供热管道直埋式施工技术逐渐得到了广泛运用，本文主要围绕此技术的运用展开详细分析。

1 城镇供热管道工程概述

近年来，城镇发展过程中，热网新建、改造工程数量快速增多，供热管道作为重要的市政基础设施，其施工质量直接关系到城镇居民生活质量。早期我国供热管道主要采用架空敷设、地沟敷设方法，前者多用于工厂地区，城镇内使用注意美观、不妨碍交通；后者可分为通行管沟、半通行管沟、不通行管沟，管沟敷设相关尺寸如表1 所示，其优势在于可及时发现、定位管网故障，但占地面积大、造价偏高。

表1 管沟敷设相关尺寸 单位：m

20 世纪80 年代，我国供热管道直埋技术发展起来，此种敷设方法施工速度较快，且占地面积小、造价低，与其他方法相比优势显著，具体可归纳如下：

（1）无须开挖地沟，土方工程量较小，且供热管道可提前预制，现场工程量小、施工速度快；

（2）施工占地面积相对较小，且可与其他地下管道协调施工；

（3）供热管道采用预制保温管，整体密封性能较好，且不易出现腐蚀情况；

（4）预制保温管可根据施工情况选择设置或是不设补偿器和固定墩，合理控制工程造价。

迄今为止，供热管道直埋施工技术已经得到了广泛运用，并取得了明显的社会、经济效益，本文主要围绕此技术展开详细分析。

2 城镇供热管道直埋施工技术方法

城镇供热管道施工中，直埋敷设已经成为主流方法，其可进一步分为有补偿直埋敷设、无补偿直埋敷设两种，具体分析如下。

2.1 施工技术要点

在供热管道施工中，有、无补偿直埋敷设法的设计理念、特征以及施工技术要点均有所不同，具体需根据实际情况选择合适的方法。

2.1.1 有补偿直埋敷设

城镇供热管道有补偿敷设指的是在管道施工时，设置补偿器和固定墩，有效吸收管道热伸长量。有补偿直埋敷设施工时，需合理控制补偿器数量，安装位置主要有三种：①L 型管段两端；②管道分支、干线阀门两端；③供热管道直埋与地沟结合位置。供热管道施工时，弯头与补偿器间增设固定支架，防止热伸长或温度应力导致偏移问题的出现。

2.1.2 无补偿直埋敷设

根据《城镇供热管网设计规范》（CJJ 34—2010），设计压力≤1.6MPa、设计温度≤95℃的供热管网需采用无补偿直埋方法，目前此种供热管道施工方法得到了广泛应用。

无补偿直埋方法主要是利用自身强度吸收应力，分为预热敷设、冷态敷设两种，具体如下：

（1）预热敷设方法：此种方法下需对管道进行加热，加热至一定温度后焊接、固定管道，直至管道温度下降后，管道已承受了一定的拉应力，管道拉应力与热应力相互抵消，运行安全、可靠。

表2 供热管道相关参数

表3 水压试验要求

（2）冷态敷设方法：此种施工方法下需采用应力分类法计算，分类后应力以不同强度条件进行控制，在自然环境温度下安装管道。冷态敷设充分发挥了钢材塑性优势，施工管理便利，无需预热，减少了操作程序。

2.2 施工注意事项

在城镇供热管道直埋施工时，两种敷设方法适用情况有所不同，具体选择要点如下：

（1）有补偿敷设时，供热管道埋深是一个重要参数，多为浅埋，防止埋藏过深导致管道稳定性被破坏；

（2）无补偿敷设时，供热管道埋藏深度往往比有补偿深度更大，若是采用冷态敷设方法，必须保证管道最小覆土厚度满足技术要求，且此施工参数与管道直径呈正比；

（3）针对管道循环塑性破坏问题，固定管道、滑动管道的应力变化与安装时温度无关，固态管道的直管道可满足不产生循环塑性破坏的安定要求时，可采用无补偿安装方法；反之，需在直管段安装补偿装置，采用有补偿敷设方法。

3 实例探析

3.1 工程概况

本文以某城镇厂区的供热管道建设为例展开分析，此厂区热媒参数是高温热水，相关参数如表2 所示。供热管道管径DN600，采用直埋保温预制管，管顶覆土深度最小1.4m。

3.2 直埋供热管道施工方法

本项目采用无补偿冷态敷设方法，选用双面螺旋焊缝钢管、高密度聚乙烯外护管，并使用聚氨酯硬质泡沫塑料作为保温层。具体施工要点如下：

（1）直管段敷设要求：管道平面折角<1°、竖向坡度变化<2%为直管段，在敷设时若是遭遇障碍，需提前变坡、变角调整，变坡≤2%、变角≤1°；管道敷设时，需核实与下一段接口位置平角、变角与纵向坡度。

（2）管道检查与清理：管道管端设置保护风帽，施工时管内无杂物、保护层无破损，若是检查发现存在破损情况，及时更换管道。

（3）保温接头施工：管道强度试验合格后，由厂家现场制作保温管接头，要求接口钢管表面洁净、无杂物；接口不得手工发泡，泡沫密度>50kg/m3；保温接头外套管与外护管进行电热熔焊。

（4）管道焊接：钢管采用氩气保护焊打底双面焊，完成焊接后采用超声波100%探伤。

（5）管道试压、清洗及试运行：严格按规范进行管道试压、清洗与试运行，具体如下：①管道试压：采用水压试验方法，包括强度试验、严密性试验，具体见表3；②管道清洗：试压合格后用水清洗管道；③管道试运行：热源具备供热条件后进行管道试运行，提前编制试运行方案，明确各阶段任务、方法、步骤以及协调配合要求，保证试运行工作稳步落实。

3.3 直埋供热管道施工效果

从本项目整个供热管网施工情况来看，采取冷安装施工方案，无补偿器、固定墩，管道全部依靠土壤约束，整个施工过程较为简单、方便；同时由于未设置常规波纹补偿器，减少了供热管道运行中泄露事故的发生。

4 结语

综上所述，我国城镇供热管道建设中，直埋敷设技术已经得到了广泛运用，其可进一步分为有补偿直埋、无补偿直埋方法（预热敷设、冷态敷设），尤其是后者无需设置补偿器，施工更为简单、便利。在供热管道实际施工中，应根据施工环境、供热要求等合理选择相应的直埋施工方法，做好相关试验与试运行工作，保证整个供热管网运行安全、可靠。