管道埋地敷设中的土建工程问题

雷胜强

（太原市热力集团有限责任公司，山西 太原 030000）

1 管道埋地敷设中的土建工程问题

1）土建施工的主要工作内容是进行管沟的挖掘工作，以及在施工过程中主要控制标高、尺寸、位置的偏差。但是存在着以下的问题：第一，在井室施工的过程中预留孔洞尺寸、位置有偏差，没法满足设计的要求。第二，预埋件的材料的规格尺寸不符合设计标准。第三，对于设备尺寸、标高、位置等参数的确定存在着很大的偏差，难以满足项目需要。第四，在很多施工环节容易出现施工质量问题，比如在二次灌浆、基础二次抹面环节施工不满足施工质量要求。第五，安装单位不按照设计要求进行安装，导致土建和安装的配合存在着很大的问题。

2）冻土对管道的影响。冻土与普通的土质在力学性能上有着明显的差异，尤其是多年形成的冻土，对工程建设的影响也更加明显。地基中的水分在冻结和融化的过程中会使土的力学特征随之产生变化，产生胶结力和冻胀力，使水和土通过这些力的作用凝结在一起，当气温较低时，水会凝固成为冰，同时体积会迅速的膨胀，使土体产生位移，膨胀的土体在外力的作用下会产生冻胀力，而当冻土中的水融化时，土体又会产生收缩，使冻土体积产生热熔沉陷，如果不能及时对这些现象进行合理的处理，则会对管线工程产生严重的影响。定期清管，及时更换凹陷变形管段，可以减少管道摩阻、降低输油能耗。

2 施工对策

1）冻土承载能力的下降使管道发生融化和下沉现象，冻结的土颗粒会由于力学强度而使得冻土的粘合度受到影响。如果气温持续升高，则冻土的承载能力会持续的减弱，当冻土完全融化时，由于水和土胶结而形成的强度将最终完全消失，对管道的稳定性产生严重的影响。另外，当季节性融化导致冰层融化时，其冻胀力和冻胀量则会增加。冻土的融化会使管道产生变形，无法维持其稳定性，因此，有些地区的管线需要在地表以上进行放置。放在地表的管道，需要使用管道支架或者管台上，由于管道运行中受环境影响需要延伸，因此应当确保其热胀冷缩所产生的应力在其能够承受的范围内。另外，采用地表放置式的管线应当采取一定的隔热措施，确保其符合设计温度。在设计时需要同时考虑到内部压力以及静态下的结构负载，甚至还需要考虑到野生动物对管线会造成的破坏等。特殊埋设式主要考虑冻土稳定、经济和安全。例如，富冰冻土、高陡边坡和强烈地震带。有许多限制管道对围岩土的热力侵蚀，包括隔热、 “热汇”、热管、强制对流和其它机械制冷。管道设计还需考虑水的浮力作用、冻土边坡稳定及管道侧向稳定问题，计算相应应力和采取安全措施。处理方法包括深埋，以绕开富冰冻土和使用砾石铺垫支撑管道侧面。

2）施工中检查井的施工。管道与检查井的连接，采用承插管件与检查井井壁连接时，承插管件应由生产厂配套提供。管件或管材与砖砌或混凝土浇制的检查井连接，采用中介层作法。即在管材或管件与井壁相接部的外表面预先用聚氯乙烯粘接剂、粗砂做成中介层，然后用水泥砂浆砌入检查井的井壁内。检查井底板基底砂石垫层，应与管道基础垫层平缓顺接。管道位于软土地基或低洼、沼泽、地下水位高的地段时，检查井与管道的连接，宜先采用长0.5～0.8m的短管。当管道与检查井的连接采用柔性连接时，可用预制混凝土套环和橡胶密封圈接头。混凝土外套环在管道安装前预制好，套环的内径按相应管径的承插口管材的承口内径尺寸定。套环的混凝土强度等级应不低于C20，最小壁厚不应小于60mm，长度不应小于240mm。套环内壁必须平滑，无孔洞、鼓包。混凝土外套环必须用水泥砂浆砌筑。在井壁内，其中心位置必须与管道轴线对准。安装时，可将橡胶圈先套在管材插口指定的部位与管端一起插入套环内。在传统检查井建设中，砖砌井和水泥井是检查井设计建设的主要方式。但是受供热管线特点影响，这两类检查井的防排水能力难以提高。

3）热力施工管道沟槽的土建施工。管道安装验收合格后应立即回填，应先回填到管顶以上一倍管径高度；沟槽回填从管底基础部位开始到管顶以上0.7m范围内必须采用人工回填，严禁用机械推土回填；管顶0.7m以上部位的回填，可采用机械从管道轴线两侧同时回填、夯实，可采用机械碾压。回填时沟槽内应无积水，不得带水回填，可采用机械从管道轴线两侧同时回填、夯实，可采用机械碾压；沟槽回填应从管道、检查井等构筑物两侧同时对称回填，确保管道及构筑物不产生位移，必要时可采取限位措施；从管底到管顶以上0.4m范围内的沟槽回填材料，可采用砂砾。槽底在管基支承角2a范围内必须用中砂或粗砂填充密实，与管壁紧密接触，不得用土或其它材料填充；管道位于车行道下时，当铺设后立即修筑路面或管道位于软土地层以及低洼、沼洼、地下水位高的地段时，沟槽回填应先用中、粗砂将管底腋角的部位填充密实，然后用中、粗砂或分层回填到管顶以上0.4m，再往上可回填良质土；沟槽应分层对称回填、夯实，每层回填高度应不大于0.2m，在管顶以上0.4m范围内不得用夯实机具夯实。

管道建设是国家能源战略的重要组成部分，关系到国家安全和国计民生。管道工程包含着大量的信息，特殊地段、重要地段设计与施工措施将会为管道运营提供大量的数据。所以从工程设计到施工及后期运营各个环节都要严把质量关。在工程施工过程中，要努力克服各种容易出现的问题，确保工程的施工质量，才能达到优良工程的目标。