市政埋地供热管道安装施工工艺

吕春先

中国华电集团哈尔滨发电有限公司

摘要: 摘要:随着城市化进程加速,集中供热系统已成为城市基础设施的重要组成部分。市政埋地供热管道作为供热系统的 “血管”,其安装质量直接影响城市供热的稳定性与安全性。据统计,因管道安装工艺缺陷导致的泄漏、爆管等事故,每年造成的经济损失超数亿元,且严重影响居民...
  • DOI:

    10.13738/j.cnki.acc.qklw60536

  • 专辑:

    科学Ⅰ辑;信息科技

  • 专题:

    信息、科学;综合科技

  • 分类号:

    G90;N92

摘要:随着城市化进程加速,集中供热系统已成为城市基础设施的重要组成部分。市政埋地供热管道作为供热系统的 “血管”,其安装质量直接影响城市供热的稳定性与安全性。据统计,因管道安装工艺缺陷导致的泄漏、爆管等事故,每年造成的经济损失超数亿元,且严重影响居民生活质量。在此背景下,本论文围绕市政埋地供热管道安装施工工艺展开研究,阐述了市政埋地供热管道安装的基本要求,从技术、材料、设备等方面详细介绍了施工前的准备工作。深入探讨测量放线、沟槽开挖、基础施工、管道安装与衔接等各环节施工工艺,包括施工方法、技术要点和质量控制标准,旨在为规范市政埋地供热管道安装施工流程,提高施工质量和效率,保障市政供热系统安全、稳定运行提供全面且实用的理论与实践指导。

关键词:市政埋地供热管道;安装施工工艺;施工准备;质量控制

 市政供热系统作为城市基础设施的重要组成部分,为城市居民和企事业单位提供了稳定的热能供应,对保障居民生活质量、促进城市经济发展具有重要意义。市政埋地供热管道作为供热系统的关键载体,其安装施工质量直接影响供热系统的运行效果、能源损耗以及使用寿命。随着城市建设的快速发展,供热管道的铺设规模不断扩大,施工环境愈发复杂,对安装施工工艺的要求也日益提高。因此,深入研究市政埋地供热管道安装施工工艺,规范施工流程,严格把控施工质量,成为保障市政供热系统稳定运行的关键所在。

1 市政埋地供热管道安装的基本要求

市政埋地供热管道安装需满足多方面基本要求。在安全性方面,管道必须具备良好的承压能力和抗腐蚀性能,能够承受供热介质的高温、高压作用,以及土壤环境的长期侵蚀,防止出现泄漏、爆管等安全事故,保障周边人员和设施安全 。在功能性上,要求管道安装后能确保供热介质稳定输送,减少热量损失,保证供热系统的供热效果。

同时,施工过程要符合相关规范和标准,如《城镇供热管网工程施工及验收规范》(CJJ 28)等,确保施工工艺的规范性和统一性。此外,考虑到城市地下空间资源的合理利用和后期维护的便利性,管道安装应合理规划走向和埋深,避免与其他地下管线产生冲突,并预留足够的检修空间和通道。

2 市政埋地供热管道安装施工前的准备工作

2.1 技术准备

施工前,需组建由总工程师牵头,涵盖土建、暖通、测量等专业的技术团队,采用 BIM 技术对施工图纸进行三维建模,通过可视化分析精准识别管道与电力电缆、燃气管线等地下设施的潜在冲突点。建立图纸会审问题台账,针对设计参数与现场地质条件不符等问题,联合设计单位、监理单位召开专题研讨会,形成书面变更文件。

施工组织设计编制过程中,运用 Project 软件制定甘特图,细化各工序衔接节点;针对定向钻穿越河流等复杂工况,采用有限元分析软件模拟施工受力状态,编制包含应急预案的专项方案。技术交底采用 “理论培训 + 实操演示” 模式,制作管道焊接工艺标准化教学视频,通过二维码扫码学习实现技术要点可追溯,并组织考核测试,确保施工人员掌握率达 100%。

2.2 材料准备

建立材料采购 “三重审核” 机制:由技术部门复核材料规格型号,物资部门考察供应商生产资质,质量部门抽检原材料质量证明文件。重点对预制保温管的聚氨酯保温层密度、聚乙烯外护管拉伸强度等关键指标进行实验室检测,留存检测影像资料。

材料进场验收执行 “双人双检” 制度,使用超声波探伤仪检测管道焊缝质量,采用游标卡尺对管径壁厚进行多点测量。阀门强度试验压力设定为公称压力的 1.5 倍,保压时间延长至 10 分钟;严密性试验压力为公称压力的 1.1 倍,持续观测 5 分钟无渗漏。建立不合格材料退场台账,记录退场原因、处理措施及影像证据。

2.3 设备准备

构建施工设备 “一机一档” 管理体系,详细记录挖掘机、起重机等设备的出厂信息、维修保养记录及操作人员资质。采用物联网技术为电焊机安装智能监测模块,实时采集焊接电流、电压数据,确保焊接参数符合工艺要求。

测量仪器管理执行 “三定原则”:定人保管、定期校准、定点存放。全站仪、水准仪等精密仪器在使用前进行现场复测,通过闭合导线测量验证仪器精度,校准证书及复测记录存入工程档案。配备备用设备应急包,包含便携式打压泵、电动切割机等小型机具,保障突发情况下的施工连续性。

2.4 现场准备

运用探地雷达对施工区域进行全覆盖探测,绘制地下管线三维分布图,对不明管线采用人工探坑确认。场地平整采用分层碾压工艺,每层压实度检测频率不低于每 1000㎡ 3 点,确保地基承载力满足重型机械作业要求。

临时设施搭建遵循绿色施工理念,材料堆放场采用装配式钢结构雨棚,地面铺设透水混凝土;加工棚配备除尘降噪设备。施工现场设置三级沉淀池,雨水经沉淀后循环用于降尘;沿基坑周边设置定型化防护栏杆,悬挂安全警示标语及应急逃生路线图,重点区域安装视频监控系统实现 24 小时实时监控。

3 市政埋地供热管道安装施工工艺

3.1 测量放线

测量放线是市政埋地供热管道安装施工的首要环节,其精度直接影响后续施工质量与管道运行安全。在实际操作中,施工人员应先对施工图纸进行详细会审,明确管道走向、管径、埋深等关键参数,同时结合现场控制点建立测量控制网。利用全站仪进行平面定位时,可采用极坐标法或坐标放样法,通过已知控制点坐标和设计管道中心线坐标,计算出测站点与放样点之间的角度和距离,从而精准确定管道中心线位置 。在高程测量方面,水准仪需按照闭合水准路线或附合水准路线进行测量,以提高测量精度。

 3.2 沟槽开挖

沟槽开挖是管道安装的基础工作,其施工质量直接关系到管道的稳定性和使用寿命。在机械开挖阶段,应根据沟槽深度、土质条件和开挖设备类型,合理选择挖掘机型号和开挖方式。例如,对于较浅且土质较好的沟槽,可采用反铲挖掘机一次开挖成型;对于较深的沟槽,则需分层开挖,每层开挖深度不宜超过 2m,以防止边坡失稳。在开挖过程中,挖掘机操作人员要严格按照测量放线的边界和高程进行作业,避免超挖或欠挖。

人工开挖修整环节至关重要,施工人员需使用水准仪和坡度尺对槽底高程和坡度进行精确控制。在修整过程中,应将槽底平整度控制在 ±10mm 以内,确保管道基础的均匀受力。当沟槽开挖深度超过 5m 时,除采用钢板桩支护、SMW 工法桩支护等常规支护措施外,还可根据实际情况采用锚杆支护、地下连续墙等加强支护方式。以某城市主干道下的供热管道沟槽开挖为例,由于该区域土质为砂质土,且地下水位较高,施工单位采用了钢板桩支护结合井点降水的方案,有效保障了沟槽边坡稳定和施工安全。

 3.3 基础施工

管道基础施工是保证管道稳定运行的关键步骤,不同的土质条件和管道类型需采用相应的基础形式。对于素土夯实基础,在施工前应先对槽底土进行含水量检测,当含水量过高时,可采用晾晒或掺入石灰等方式降低含水量;当含水量过低时,则需洒水湿润。夯实过程中,应采用分层夯实的方法,每层虚铺厚度不宜超过 25cm,采用蛙式打夯机或振动压路机进行夯实,每层夯实次数不少于 3 - 4 次,确保基础密实度达到设计要求。

砂石基础施工时,应选用质地坚硬、级配良好的天然级配砂石或人工级配砂石。在铺设前,需对砂石材料进行检验,确保其含泥量不超过 5%,最大粒径不超过 40mm。砂石基础应分层铺设,每层厚度控制在 15 - 20cm,采用平板振动器或插入式振动器进行振捣密实。在振捣过程中,应避免振捣过度导致砂石分离,同时需控制砂石基础的平整度和坡度,使其符合设计要求。

 3.4 管道安装与衔接

管道安装应在基础验收合格后进行。管道吊运时,应采用专用的吊装工具,避免损伤管道防腐层。将管道按照设计要求和施工顺序逐节下放到沟槽内,管道下沟后,应及时对管道的中心线和高程进行调整,确保管道安装位置准确。管道的衔接方式主要有焊接、法兰连接和热熔连接等。对于管径较大的钢管,一般采用焊接连接,焊接前应将管道坡口表面清理干净,采用氩电联焊等工艺进行焊接,焊接过程中应严格控制焊接质量,确保焊缝饱满、无气孔、夹渣等缺陷。焊接完成后,应对焊缝进行外观检查和无损检测,如 X 射线探伤、超声波检测等,检测合格后方可进行下一道工序。对于塑料管道,可采用热熔连接或电熔连接,连接时应严格按照操作规程进行,确保连接部位的强度和密封性。

3.5 阀门安装

阀门安装前,应检查阀门的型号、规格是否符合设计要求,检查阀门的外观质量和操作灵活性,对阀门进行强度和严密性试验,试验合格后方可安装。阀门安装时,应注意阀门的安装方向,确保阀门的水流方向与管道内介质的流向一致。阀门应安装在便于操作和检修的位置,安装应牢固、平整,不得有歪斜、松动等现象。对于大型阀门,应设置专门的支吊架,以减轻管道对阀门的应力。

3.6 补偿器安装

补偿器是市政埋地供热管道中重要的组成部分,用于补偿管道因温度变化产生的热胀冷缩变形。补偿器安装前,应检查补偿器的型号、规格和补偿量是否符合设计要求,检查补偿器的外观质量和伸缩性能。补偿器应按照设计要求的位置和方式进行安装,安装时应注意补偿器的伸缩方向,确保补偿器能够自由伸缩。在补偿器两侧应设置固定支架,固定支架应牢固可靠,能够承受管道的推力和拉力。同时,在补偿器附近应设置导向支架,以保证管道在伸缩过程中不偏离中心线。

3.7 外护管防腐处理

为防止管道外护管在地下环境中受到腐蚀,延长管道使用寿命,应对外护管进行防腐处理。目前,常用的外护管防腐材料有聚乙烯防腐层、环氧煤沥青防腐涂料等。采用聚乙烯防腐层时,应先对管道外表面进行除锈处理,使其达到 Sa2.5 级标准,然后采用热熔结缠绕工艺将聚乙烯防腐层缠绕在管道外表面,防腐层的厚度应符合设计要求,且应与管道外表面粘结牢固,无空鼓、褶皱等缺陷。采用环氧煤沥青防腐涂料时,应按照规定的涂刷工艺进行施工,一般采用多层涂刷,每层涂刷间隔时间应符合涂料的干燥时间要求,防腐层的总厚度应满足设计要求,且表面应平整、光滑,无漏刷、流坠等现象。

3.8 安全装置的安装

市政埋地供热管道安装过程中,应安装必要的安全装置,如安全阀、压力表、温度计等。安全阀应垂直安装在管道上,安装位置应便于检修和调试,安全阀的进出口管道应连接牢固,不得有阻碍安全阀正常工作的障碍物。压力表和温度计应安装在便于观察的位置,安装前应进行校验,确保仪表的准确性。同时,应设置放气阀和排水阀,以便在管道运行过程中排除管道内的空气和积水,保证管道正常运行。

3.9 热力管道吹扫

管道安装完成后,在进行水压试验前,应对管道进行吹扫。吹扫的目的是清除管道内的杂物、铁锈、焊渣等,确保管道内部清洁。吹扫应采用压缩空气进行,吹扫压力不得超过管道的设计压力,吹扫流速不宜小于 20m/s。吹扫时,应在管道末端设置排气口,观察排气口排出的气体是否清洁,当排气口排出的气体无铁锈、尘土等杂物时,视为吹扫合格。吹扫合格后,应及时封闭管道的进出口,防止杂物再次进入管道。

3.10 通水供暖

在完成管道吹扫和水压试验且合格后,可进行通水供暖。通水前,应先对供热系统进行全面检查,确保管道、阀门、设备等处于正常状态。缓慢打开进水阀门,向管道内注水,同时排除管道内的空气,当管道内充满水后,关闭排气阀。然后,按照供热系统的运行要求,逐步提高供热温度,对供热系统进行调试,检查管道、阀门、设备等是否存在泄漏、异常声响等问题。在调试过程中,应根据实际情况对供热参数进行调整,确保供热系统能够稳定、安全运行,满足用户的供热需求。

4 结束语

市政埋地供热管道安装施工工艺是一个系统、复杂的过程,涉及多个环节和技术要点。从施工前的准备工作到各施工环节的具体工艺实施,每一个步骤都对管道安装质量和供热系统的运行效果有着重要影响。在实际施工过程中,必须严格遵循相关规范和标准,加强施工过程管理和质量控制,确保每一道工序都符合要求。同时,随着技术的不断发展,应积极引入新技术、新材料、新工艺,不断优化施工工艺,提高施工效率和质量,为城市市政供热系统的安全、稳定运行提供坚实保障,助力城市建设和发展。

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