宋永芳

（太原熱力集團(tuán)有限責(zé)任公司第五供熱分公司，山西太原 030000）

隨著城市化發(fā)展建設(shè)進(jìn)度的加快，城市中供熱熱負(fù)荷需求累年不斷增加，因此城市集中供熱事業(yè)也持續(xù)不斷地快速發(fā)展壯大，特別是近年來，在國家整體加強(qiáng)環(huán)境污染治理政策的前提下，城市中原有的區(qū)域性質(zhì)的小型鍋爐房已不能滿足環(huán)境發(fā)展、城市發(fā)展及居民供熱幸福指數(shù)的需求，城市正逐步將原有的區(qū)域性小型鍋爐房全部拆除，拆除后的供熱負(fù)荷根據(jù)政府要求全部并入集中供熱管網(wǎng)[1]。這樣一來，為保證原有管網(wǎng)供熱的熱用戶、改造新入網(wǎng)的供熱用戶的供熱安全需求及整體供熱管網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)際是對集中供熱中的熱源提供能力、熱力運(yùn)行管網(wǎng)能力、熱力站運(yùn)行配套等基礎(chǔ)配套設(shè)施設(shè)備也需要進(jìn)一步的完善[2]。而在對這些配套運(yùn)行的基本設(shè)施設(shè)備在完善施工過程中，合理的施工方法、有效的施工方案，可以加快施工的進(jìn)度、提升施工的質(zhì)量，同時可以保證施工中的安全，減少因為事故發(fā)生而導(dǎo)致的工期延誤，從而減小因施工原因?qū)峋W(wǎng)用戶供熱造成的影響[2]。本文以太原市集中供熱工程五龍口街DN350 支干線改造工程、配合迎澤大街東延雙塔北路DN600 管線改造工程、配合南沙河快速路改造DN1000 主干線改遷工程及太原市集中供熱（二電七期）工程T9 熱力站吸收式大溫差機(jī)組改造工程為例，對施工過程中典型案例進(jìn)行分析，從而對今后的施工進(jìn)行經(jīng)驗的總結(jié)。

1 太原市集中供熱工程五龍口街DN350 支干線改造工程

1.1 工程概況

該工程為集中供熱老舊管網(wǎng)改造工程，既有的運(yùn)行原管網(wǎng)材料是1994 年由芬蘭進(jìn)口來的DN350 預(yù)制保溫管，該改造工程設(shè)計管位位于現(xiàn)狀五龍口街南側(cè)非機(jī)動車道內(nèi)，該管網(wǎng)改造部分是東起東中環(huán)五龍口街口、西至五龍口與雙塔北路交叉口，長度是1100m，全程均為DN350 國產(chǎn)預(yù)制保溫管。該設(shè)計施工的管線南側(cè)為商品門面房、北側(cè)為綠化帶，因為原進(jìn)口供熱運(yùn)行管網(wǎng)為1994 年建成投運(yùn)，相隔建設(shè)年代久遠(yuǎn)，并經(jīng)過多次市政道路改造后，地下管線情況錯綜復(fù)雜，沒有原施工及改造施工后的市政綜合管線布置情況圖紙或情況相關(guān)類別的文件。而且經(jīng)過20 多年的供熱運(yùn)行及其間多年的供冷運(yùn)行，特別是在2014 年配合市政進(jìn)行東中環(huán)快速路修建后，涉及本次施工工程需要橫穿的東中環(huán)快速路部分進(jìn)行全部更換為國產(chǎn)預(yù)制保溫管道的施工作業(yè)無法進(jìn)行。

1.2 工程案例分析及處理方法

經(jīng)過2017 年8—10 月的緊張施工，在工程施工過程臨近尾聲階段，施工管線需要與設(shè)計起點(diǎn)碰口連接的時候，發(fā)現(xiàn)施工現(xiàn)場已購置的DN350 直徑的國產(chǎn)直埋預(yù)制保溫管與于1994 年時由芬蘭購置的進(jìn)口直埋預(yù)制保溫管的外口徑、內(nèi)口徑都不相同（詳見表1 為國產(chǎn)與芬蘭進(jìn)口管道管徑對比表），即同為DN350預(yù)制保溫管，國產(chǎn)管與進(jìn)口管壁厚雖然都是7mm，但DN350 直徑的國產(chǎn)預(yù)制保溫管內(nèi)口徑為363mm，外口徑為377mm，DN350直徑的芬蘭進(jìn)口預(yù)制保溫管內(nèi)口徑為336mm，外口徑為350mm，內(nèi)外口徑都不一致，即使使用變徑焊接也無法進(jìn)行直接對接焊接施工作業(yè)；同時，由于施工不得不橫穿原有管線所在的東中環(huán)快速路，導(dǎo)致這部分的管道施工現(xiàn)場條件不能滿足設(shè)計的更換施工條件，這樣原有的芬蘭進(jìn)口預(yù)制保溫管沒有辦法全部替換完成，就不得不發(fā)生國產(chǎn)預(yù)制保溫管和原有運(yùn)行的芬蘭進(jìn)口預(yù)制保溫管道需要焊接碰口的情況。而實(shí)際情況是，在同一個工程直徑下，國產(chǎn)預(yù)制保溫管與進(jìn)口預(yù)制保溫管的管外口徑、管內(nèi)口徑的兩種管道在對其焊接施工時口徑不同，沒有辦法直接對其進(jìn)行焊接碰口作業(yè)。

面對這種突發(fā)的施工現(xiàn)場緊急情況，由于兩條管線設(shè)計、建設(shè)年代均相隔久遠(yuǎn)，在短時間內(nèi)無法及時找到有關(guān)同類問題的技術(shù)性指導(dǎo)資料支持用以指導(dǎo)并突破這一技術(shù)難題的情況下，經(jīng)過積極與設(shè)計人員溝通，并請相關(guān)專家進(jìn)行現(xiàn)場比對論證，最終對縮口徑焊接施工、承插式焊接施工、不同管徑的小長度管段連接施工方法進(jìn)行綜合分析，同時結(jié)合原有工程施工中的其他施工經(jīng)驗，最后大膽使用了施工現(xiàn)場加工滿足特定施工要求的異徑小短管，然后利用其靈活性對國產(chǎn)預(yù)制保溫管及芬蘭進(jìn)口預(yù)制保溫管進(jìn)行焊接碰口連接。也就是把國產(chǎn)的國標(biāo)異徑管小口徑一頭，插到由芬蘭進(jìn)口預(yù)制保溫管管頭部位，在兩者交叉的地方標(biāo)記后對多余部分進(jìn)行切割作業(yè)，這樣就得到一個滿足現(xiàn)場施工的非標(biāo)準(zhǔn)的異徑管，雖然比原國標(biāo)異徑管短，但是同時最大限度滿足了國產(chǎn)預(yù)制保溫管與進(jìn)口預(yù)制保溫管口內(nèi)外徑連接遇到的口徑不一致無法連接的難題，最終通過這個特殊制作的非標(biāo)準(zhǔn)的異徑管裝置把國產(chǎn)預(yù)制保溫管和進(jìn)口預(yù)制保溫管進(jìn)行完美焊接連接，并對焊接的焊口進(jìn)行無損探傷，在合格后再對焊接部位的肋板進(jìn)行加強(qiáng)作業(yè)。

例如，在本次工程施工中，已購的DN350 的國產(chǎn)預(yù)制保溫管與原有的進(jìn)口預(yù)制保溫管碰口焊接，需要先把國產(chǎn)異徑管DN350 變DN300 的小管徑一即DN300 一端，與現(xiàn)場原有的進(jìn)口預(yù)制保溫管進(jìn)行穿插，在兩個管道的交叉點(diǎn)做好標(biāo)記后，然后把做好標(biāo)記的多余的一段進(jìn)行截取，保證留下的制作的DN350/DN300 異徑管的截取后的小端口徑與進(jìn)口預(yù)制保溫管口徑一致，然后把國產(chǎn)的預(yù)制保溫管道和進(jìn)口的預(yù)制保溫管道利用制作好的特殊非標(biāo)異徑管進(jìn)行焊接碰口，采用這個施工方法，碰口焊接施工完成后，對焊接接縫處進(jìn)行無損傷探傷時無異常，最大限度保證了此次國產(chǎn)的預(yù)制保溫管道和進(jìn)口的預(yù)制保溫管道碰口的施工質(zhì)量，施工完成投入運(yùn)行至今運(yùn)行安全平穩(wěn)，如圖1所示。

圖1 國產(chǎn)預(yù)制保溫管與進(jìn)口預(yù)制保溫管切割焊接

2 配合迎澤大街東延雙塔北路DN600 管線改造工程

2.1 工程概況

該工程為配合迎澤大街東延及雙塔北路道路施工改造而進(jìn)行的管網(wǎng)改造工程，該工程設(shè)計起點(diǎn)為五龍口街，終點(diǎn)為南沙河快速路，施工管徑為DN600，管線全長2100m。施工時由于是改造工程，施工現(xiàn)場情況錯綜復(fù)雜，首先市政雨污水、自來水、天然氣、集中供熱管道等進(jìn)行多專業(yè)交叉施工，而在供熱管道施工前又必須先拆除既有供熱管道及檢查既有熱力小室、小室內(nèi)補(bǔ)償器、閥門等相關(guān)的供熱設(shè)施、設(shè)備，等待市政道路施工的混凝土灌注樁及冠梁施工完畢后，市雨污水、自來水、天然氣、集中供熱管道等各配套設(shè)施才能后續(xù)進(jìn)行現(xiàn)場施工，且管道施工所涉及的土方開挖、混凝土工程等土建施工部分，均由市政道路施工方完成，工藝安裝施工部分由我方完成。

2.2 施工案例分析及處理方法

在該項目管線改造施工過程中，在管道安裝即將完工時，發(fā)現(xiàn)由于負(fù)責(zé)土建施工的道路施工方施工人員的疏忽，導(dǎo)致供熱管道施工圖紙的設(shè)計樁號D0+120.000、D0+300.000、GD-08 等三處固定支架未進(jìn)行實(shí)施，當(dāng)時已到十月中旬，供熱注水試運(yùn)行迫在眉睫，正式供熱運(yùn)行即將開始，為保證供熱運(yùn)行的如期進(jìn)行、保證熱力全管網(wǎng)運(yùn)行安全穩(wěn)定高效，經(jīng)過與設(shè)計人員現(xiàn)場勘測，并由設(shè)計院相關(guān)專業(yè)人員校核、施工單位、監(jiān)理方、道路施工方及公司相關(guān)技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)研究決定，對未實(shí)施的設(shè)計樁號D0+120.000、D0+300.000、GD-08 三處固定支架采取臨時保護(hù)措施（其中樁號D0+120.000、D0+300.000 處的固定墻由于當(dāng)時還沒有具備施工條件，暫時不進(jìn)行施工，只能先將該處已經(jīng)安裝完畢的套筒補(bǔ)償器利用10mm 厚鋼板做6 道拉結(jié)筋，分別焊接于套筒補(bǔ)償器兩端并將其鎖死作業(yè)，用以避免由于運(yùn)行時溫差將套筒補(bǔ)償器在受熱膨脹和受冷壓縮時拉脫造成運(yùn)行事故。施工完成后對焊口進(jìn)行無損探傷、并在水壓試驗合格后，同時按照設(shè)計圖紙要求進(jìn)行回填，通過計算及實(shí)際運(yùn)行工況進(jìn)行分析，利用樁號D0+100.000、D0+111.850、D0+314.000、D0+354.000 段供熱管道安裝形成的“U”型彎作為自然補(bǔ)償器進(jìn)行管線補(bǔ)償功能，保證供管道運(yùn)行的安全。在GD-08 處的固定墻處，利用已經(jīng)澆筑完成的冠梁作為基礎(chǔ)，先將已澆筑完成的冠梁局部的混凝土進(jìn)行鑿除，同時保留鋼筋并清理干凈作業(yè)面，施工中鑿除部分長度為原有固定墻設(shè)計厚度的2 倍，并將原設(shè)計固定墻鋼筋2 層網(wǎng)片增加為4 層，與冠梁鋼筋十字交叉綁扎在一起，且固定墻翼環(huán)也由1個增加到2 個，也就是將原有圖紙設(shè)計固定墻厚度增加一倍，然后利用C50 商品混凝土替代原圖紙設(shè)計的C30 商品混凝土施工作業(yè)，將固定墻與冠梁澆筑成為一體。因為現(xiàn)場混凝土澆筑時候天氣的氣溫較低，為了縮短混凝土的凝固時間、保證混凝土在運(yùn)行前達(dá)到設(shè)計強(qiáng)度的70%以上，需要采取早強(qiáng)劑、保溫毯等保護(hù)性措施，保證管網(wǎng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行。以上使用措施只是為保證采暖季正常運(yùn)行采取的臨時措施，需在該采暖季運(yùn)行結(jié)束行后，需要將樁號D0+120.000、D0+300.000 處的已經(jīng)安裝、已經(jīng)鎖死的套筒補(bǔ)償器進(jìn)行拆除作業(yè)，更換為更可靠地的符合設(shè)計要求的直埋型直流無推力補(bǔ)償器。更換后對焊口進(jìn)行無損探傷、水壓試驗合格后，同時按設(shè)計圖紙要求進(jìn)行回填；而GD-08 處固定墻處管道原設(shè)計時即為臨時設(shè)計施工的管線，待道路下穿通道主體結(jié)構(gòu)施工完畢后，按照新的施工方案、規(guī)劃管位進(jìn)行改遷即可。

3 配合南沙河快速路改造DN1000 主干線改遷工程

3.1 工程概況

該工程施工地點(diǎn)位于南沙河快速路與東峰路的交叉路口，設(shè)計起點(diǎn)位于南沙河北沿岸，為原設(shè)計圖紙樁號1+831.440 處，向西敷設(shè)20m 后沿道路北側(cè)護(hù)坡斜向下8m 到達(dá)道路設(shè)計標(biāo)高，然后通過深14m 的豎井進(jìn)行下穿，然后向南穿過河道再向東敷設(shè)72m 后到達(dá)南沙河南沿岸，并在設(shè)計原樁號1+893.400 處與現(xiàn)狀管線碰頭連接。

3.2 工程案例分析及處理方法

該工程的豎井在基坑開挖施工時，施工場地北側(cè)有一高度為8m 的護(hù)坡，場地南側(cè)是南沙河，場地東側(cè)為東中環(huán)高架橋橋基礎(chǔ)，且施工現(xiàn)場地質(zhì)為濕陷性黃土地質(zhì)。由于豎井基坑的開挖深度較深，為保證施工安全、保證施工工程按時、施工作業(yè)順利完工，傳統(tǒng)采用的放坡大開挖施工方案已不符合現(xiàn)場施工要求，鋼板樁支護(hù)等方式也無法實(shí)施，后經(jīng)與設(shè)計院專業(yè)技術(shù)人員聯(lián)系，設(shè)計方、施工方、監(jiān)理方及甲方相關(guān)專業(yè)專家研究決定后，現(xiàn)場采用“逆作法”對豎井基坑進(jìn)行支護(hù)處理。利用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)作為基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)，采取一邊開挖一邊支護(hù)的施工方式，并采取地下結(jié)構(gòu)由上而下的設(shè)計施工方法，即挖土深度每挖1m 作為一個設(shè)計開挖標(biāo)高，開始對基坑四周做鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)來對基坑進(jìn)行支護(hù)，混凝土強(qiáng)度到達(dá)設(shè)計強(qiáng)度的70%以上時，然后再繼續(xù)向下開挖，開挖一層支護(hù)一層，直至開挖至設(shè)計標(biāo)高并封底，同時按照設(shè)計標(biāo)高預(yù)留孔洞，便于后期施工時管道的安裝。值得注意的是基坑土方開挖尺寸需要在原豎井外墻尺寸的基礎(chǔ)上加支護(hù)結(jié)構(gòu)混凝土墻體厚度，每層支護(hù)結(jié)構(gòu)下方需預(yù)留鋼筋接頭，模板支護(hù)時應(yīng)采用斜支撐，與上層維護(hù)結(jié)構(gòu)墻體形成一定的縫隙，方便后期混凝土的灌注，最后一層維護(hù)結(jié)構(gòu)墻體澆筑時，墻體底面應(yīng)向內(nèi)做斜面，便于和底板梯形斜面貼合，防止維護(hù)結(jié)構(gòu)的下沉。如遇到基坑開挖至設(shè)計標(biāo)高后土質(zhì)不能滿足設(shè)計強(qiáng)度要求時，需要按土質(zhì)設(shè)計專項施工方案的要求，利用三七灰土等方法進(jìn)行換填作業(yè)。由于采用這種方法，施工結(jié)構(gòu)簡單、施工周期短，并且支撐剛度大，利于控制變形，顯著提高了深基坑開挖時的安全性和穩(wěn)定性，同時有效保障了后續(xù)施工的質(zhì)量、進(jìn)度、安全，如圖2 所示。

圖2 逆作法施工現(xiàn)場

4 太原市集中供熱（二電七期）工程T9 熱力站吸收式大溫差機(jī)組改造工程

4.1 工程概況

由于位于新城街的新城街熱力站在太原市集中供熱（二電七期）工程管線的末端，每到運(yùn)行嚴(yán)寒期來臨時，該熱力站運(yùn)行參數(shù)就難以滿足供熱用戶的供熱要求，為了保證供熱用戶室溫達(dá)到供熱標(biāo)準(zhǔn)、同時保證供熱運(yùn)行平穩(wěn)高效，決定利用停熱期間對該熱力站進(jìn)行大溫差技術(shù)方案供熱改造，即增設(shè)一臺吸收式大溫差供熱機(jī)組。

4.2 工程施工案例分析及處理方法

該熱力站吸收式大溫差機(jī)組在施工時，因施工現(xiàn)場位于密集型居民區(qū)，道路老舊狹窄，大型運(yùn)輸車輛、吊裝車輛均無法到達(dá)熱力站施工場地，在吊裝過程中吊裝難度較大。針對這種實(shí)際情況，筆者立即組織相關(guān)專業(yè)人員，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況及工程施工特點(diǎn)，制定專項施工方案，根據(jù)該專項施工方案，先將大溫差供熱機(jī)組設(shè)備運(yùn)輸至新城南街東安路西巷口，再利用吊車將大溫差供熱機(jī)組設(shè)備放置于四臺“地坦克”上面，然后采用挖掘機(jī)拖拽方式將大溫差供熱機(jī)組設(shè)備運(yùn)輸至熱力站施工場地后，再利用吊車將大溫差供熱機(jī)組設(shè)備吊裝就位，保障了熱力站運(yùn)行設(shè)備安裝施工的工期如期順利進(jìn)行并完成，保證了后續(xù)供熱運(yùn)行正常進(jìn)行。

5 結(jié)語

綜上所述，通過對以上施工案例的分析，結(jié)合施工現(xiàn)場的實(shí)際情況，出現(xiàn)問題后及時發(fā)現(xiàn)并處理問題，在施工過程中嚴(yán)格加強(qiáng)每一個關(guān)鍵施工節(jié)點(diǎn)的施工管理工作，不斷總結(jié)施工的經(jīng)驗及施工的方法，為今后集中供熱工程施工提供理論依據(jù)及有力的技術(shù)支持保障，從而保證熱力工程的施工質(zhì)量、保障施工安全、加快施工進(jìn)度，保證供熱運(yùn)行如期平穩(wěn)進(jìn)行。