直埋供热管道穿越河流及道路的设计施工

李望

摘要：为了对直埋供热管道工程进行优化，保证供热管网的质量安全，运行安全。本文从河底开挖直埋穿越、河底非开挖顶管穿越和河面架空穿越三个方面简述了设计直埋供热管道穿越河流及道路的方法，并且从围堰技术、围堰内排水、做好防腐措施和土方回填四个方面简述了直埋供热管道穿越河流及道路的施工方法。

关键词：直埋管道;供热工艺;施工工艺

前言

由于河底环境和地面环境有着显著的不同，属于特殊环境，应用于地面的管道铺设技术无法在河底环境进行良好的实施，所以在进行管道铺设方案设计和具体的施工时需要对应具体的情况专门设计处理。一般在进行河底的管道施工作业时，需要注意的地方有管沟开挖、防腐和施工降水三个要点。

1直埋供热管道穿越河流及道路的设计方法

1.1河底开挖直埋穿越

在进行河底的管道设计时，为确保管道的安全、耐用，选择施工地点的时候应该选择水域较浅，且水流较为稳定的河段。同时为了减少对当地生态环境的破坏程度，并且使整个施工的环节不受交叉道路影响，不影响交通出行，管道铺设应远离桥梁。在航道河流处进行施工时，应该按照国家的相关规范、规定以及河道防冲刷深度来设计管道的合理埋深，采取相应的保护措施。为了保障管道能够顺利开挖，在开挖之前应该对预定施工地做好截流预案，确保该河段的河流在施工的过程中能够正常使用，同时要对沟渠进行支护，确保河流正常流通[1]。

1.2河底非开挖顶管穿越

河底非开挖顶管穿越施工方法的选址要求和前文所述的河底开挖技术的选址要求相同，施工时在河底开挖直埋穿越技术的基础上，在河底安置混凝土管套，并且将供热管道从混凝土套管中穿过。整体的施工对河底的破坏程度较小，比较适合景观地区的河流施工。在开挖河底进行顶管工作坑安放时，管套的深度需要大于河底开挖直埋法所需要的管道深度，同时由于开挖深度的提升，为了能够维护施工的安全，需要对开挖土层编制施工专项方案，超过一定的深度时，须经有关专家论证。

1.3河面架空穿越

在实施河面架空穿越的直埋供热管道施工法时，为保证供热管网的耐久性，运行的安全性，需要使铺设的管道和施工河面有一定的垂直距离，我国国家规定的管道垂直净距离应该不小于0.5m。在进行铺设时，为了使整体管道能够较为稳定，可以采取在河底铺设支架的方式来对管道提供支撑，对于一些河流较深、无法铺设支架的地区，采取河面架空法进行管道铺设会出现管道垂直方向失稳的问题。跨度较小时，可采取加强管道自身刚度等措施来解决;跨度较大时，可采取架设廊桥来敷设管道。

2直埋供热管道穿越河流及道路的施工方法

2.1围堰技术

为提高河底施工的安全程度，增加施工的便利性，降低围堰难度和排水难度，在进行施工时间的选择时应该尽量选择河流的枯水期。但是由于供暖期的时间多为冬季，且供暖工作具有较强的实效性，所以施工只能选择丰水期进行。在进行河流的围堰工作时，需要利用退潮的间歇来在河床内部填筑毛石、砂石和黏土等材料来构筑土方，同时为了提升围堰的稳定性，可以使用钢板桩材料进行填充。在建立土石方围堰时一般采用两个施工阶段，分段施工的方法能够有效的提升施工的稳定性，在修筑土石方时需要使土石方维持梯形的形状，此种形状的稳固性能较好，能够较为有效的起到阻挡水流的作用。在打入鋼桩的时候，需要由人工来控制钢板的位置，再使用机器完成打桩，同时使用经纬仪来进行垂直度的控制。为了确保钢板能够顺利进入围堰内部，在进行钢板的长度和宽度设计时需要结合围堰内部的宽度和高度进行设计，也可以适当加深围堰的深度和广度，确保吊装钢管能够顺利进入。为了使钢板和钢管能够顺利连接在一起，需要采用人工焊接的形式来进行操作。焊接时相关工作人员应该注意用电安全。

2.2围堰内排水

在围堰内部进行排水的工作时，应该按照“排水和堵漏相结合”的原则来完成工作。由于在对围堰内部进行抽水工作时，可能会由于钢板和围囹之间有缝隙，导致锁口处出现浑浊的泥水的情况。一旦这种情况出现，说明水下的围堰中有漏水点。需要相关人员立刻对漏水点进行处理，如对锁口处使用长钎进行捣实的处理。如果漏水点过大，长钎已经无法完成对其的处理工作，则需要将内部的堵漏材料清空之后重新注入[2]。在进行排水的工作之前，为了保障排水工作能够顺利的进行，需要在地表上挖出可以顺利排水的沟渠，同时挖掘沟渠的时候也要考虑到降水情况，提前做好对降水的防护工作，以确保降水和排出水都不会倒流回基坑中。具体表现为可以在现存的管沟的基础上每侧各增加0.5m的宽度。挖出沟渠后，要按照15米的间距进行基坑的挖掘，在挖掘结束后要利用水泵来对沟渠内部进行抽水，抽出来的河水要运输到下游河流内进行排放，从而保证下游河流的流量。同时，为了保障施工的安全卫生，遇到降雨的情况下需要停止对基坑的挖掘工作。

2.3做好防腐措施

由于供热管道在运行的过程中会受到管道内部热水和管道外部冷水的交替腐蚀，一些建设在河流内部的管道也会由于其不断的与河床之间的泥沙发生摩擦，被河水不断的冲刷而导致腐蚀情况的发生，甚至有一部分的供热管道会由于河水冲刷而发生位移的情况。为了对管道的腐蚀和位移情况进行处理，比较建议在河水流速较大，河底泥沙较多的的河道内使用顶管非开挖技术进行施工工作，将过河部分的管道安置在钢筋混凝土结构的保护套中，防止河流水和泥沙对管道进行的侵蚀。同时，在施工开挖前必须掌握该区域的详细地勘资料，需要对当前地区进行综合性的考察，确保管道铺设的地区没有较大的石块等阻碍管道铺设的物体。并且应编制详细的施工方案设计，在施工的整体过程中也要严格的按照图纸的规定进行施工，确保施工过程较为科学合理。在挖掘河道的过程中，可以适当放坡并且设置高度约为1.5m的挡土作为支撑，从而起到有效减小水流对管道的正常运作的影响的效果。同时，在对管道外部进行防腐处理的同时，也要防止管道内部被热水腐蚀。一般常用的做法是为钢管内部增设聚氨酯层，同时管道管道接口处应加强防腐保温的处理。尽可能的延长该管道的使用寿命。

2.4土方回填

在沟渠挖掘和排水、管道铺设的整体工作结束后，要对开挖出的围堰进行土方回填，修复原有的河道的工作。一般为了确保土方回填的工作能够取得较为良好的效果，常使用人工或者机械的方法来进行，从土壤的压实效果来选择，人工法要优于机械法，但是机械法在回填的效率和经济的情况上要优于人工回填的方法。施工单位可以根据本单位的情况来进行适合自己公司的选择。在选择回填土的时候要选择挖掘得到的土体，在进行正式的回填工作之前，需要对土中的杂质和有机质进行处理，确保填埋回的土方内部含水量符合施工的要求，可以适当对其进行清洗。铺设工艺要求的填埋土分为土体和中砂两部分，其中中砂需要被填埋在管道的底部及周围，底部起到支撑管道，减少管道位移的作用。施工时严格按图施工，保证横断图中管道周围的土质要求，厚度要求、压实度要求。临近管道四周，为减少对供热管道影响，应避免采用机械压实的情况。

结论

由于水下的直埋式供热管道施工不同于地面上的供热管道施工，施工当地的河流特征、施工地点和相关政策都会对施工工作造成不同的影响，本文所述的观点和内容仅供参考，施工单位在具体施工时需要严格对当地的河流特点和水文情况进行考察，综合性的制定施工的策略，并且严格根据施工方案进行施工的工作。以此来保证施工工作可以有序的进行。

参考文献

[1]周倩. 供热管道过河直埋施工技术应用研究[A]. 中国市政工程华北设计研究总院有限公司、中国建设科技集团股份有限公司.

[2]朱明慧，汤华剑.浅谈供热管道过河直埋施工的技术经验[J].科技经济导刊，2019，27（11）：68+67.

[3]李宏俊，郑萌，李响，郑炳健.供热管道穿跨越城区景观河设计与应力验算[J].煤气与热力，2018，38（05）：14-18.