袁偉龍

（甘肅一安建設(shè)科技集團(tuán)有限公司，甘肅 蘭州 730000）

0 引言

熱力管道敷設(shè)方式分為架空和埋地敷設(shè)，由于架空敷設(shè)占用地上空間，擾亂城市布局，在當(dāng)前供熱管網(wǎng)較為普遍的情況下，使用較少。而埋地方式以砌筑管溝敷設(shè)和直埋敷設(shè)兩種方式，前者管道是以浮空形式沿地溝敷設(shè)，相當(dāng)于架空管道移入地下的形式，其優(yōu)點(diǎn)是不占用地面城市空間，缺點(diǎn)是工程量較大，不僅要砌筑管溝，防止邊坡坍塌，還要砌筑管道的固定支架、滑動支架等考慮管道的熱位移；后者則是管道通過絕熱層直接與底土接觸，在具備管溝砌筑的優(yōu)勢外，工程量相對減小，其砌筑難度不大，也不需要滑動支架。但考慮其允許的管道熱位移伸縮量極小，因此，這種方式不適合高溫?zé)崃艿?。隨著城市優(yōu)質(zhì)采暖方式的盛行，以低熱量大面積為主的供熱方式成為主流。一般低熱量供熱管道的供水溫度約80℃，回水溫度約為30℃。在該種溫度下，管道熱膨脹變化較小，通過管道保溫層、外部介質(zhì)的緩沖作用均可以得到有效的沖抵。為此，當(dāng)前城市熱力管網(wǎng)采用直埋方式較多。為此，研討供熱管道土建施工，需要選擇管道敷設(shè)方式。

1 供熱管網(wǎng)土建施工技術(shù)分析

1.1 測量放線

作為管道施工的首要步驟，決定了后期管溝開挖、管道敷設(shè)的準(zhǔn)確性。

1.1.1 儀器應(yīng)用

對于長距離的供熱管道測量放線已逐步推廣使用具備激光能力的測距儀、水準(zhǔn)儀或全站儀等儀器進(jìn)行測量。

長距離管線的測量方法是按照圖紙定位主點(diǎn)（管線的起點(diǎn)、終點(diǎn)、轉(zhuǎn)折點(diǎn)），以及沿途的障礙物等實際情況，將主點(diǎn)測設(shè)到實際位置。對于大型管溝開挖，必須在確定中心樁后，測設(shè)控制樁，避免中心樁位置開挖后的破壞。

使用激光測距儀測量管線的距離，有微波測距儀、紅外線測距儀以及電磁波測距儀，其原理是通過對標(biāo)靶位置發(fā)射光電源，到達(dá)目標(biāo)位置后經(jīng)標(biāo)靶位置反射，經(jīng)測距儀接收裝置接收后，獲得光電傳播的時間，再乘以光速得到目標(biāo)與儀器之間的往返距離。其精度極高，可達(dá)到每千米誤差2mm以內(nèi)[1]。使用激光水準(zhǔn)儀、激光全站儀，均考慮激光在一定范圍內(nèi)光沿直線行走的特點(diǎn)，使得其水準(zhǔn)測量、角度測量更加精準(zhǔn)。需要注意，使用激光測量儀器要考慮大氣折射的誤差影響，為此，測量時應(yīng)選擇晴朗天氣。

1.1.2 樁頭設(shè)置

樁頭位置的放置格外重要，這主要是考慮受外部因素的影響，一方面受人為的破壞作用，包括設(shè)置的位置容易遭受損失或破壞作用；另一方面容易受環(huán)境影響，例如，木樁頭容易遭受風(fēng)力、雨水影響而出現(xiàn)誤差。為此，樁頭位置必須設(shè)置在沿途的舊建筑物墻角、基巖等處所[2]，不發(fā)生沉降，不易遭受破壞作用的地方。若有條件應(yīng)采取預(yù)埋、鑿刻等方式，使得樁頭位置能夠長久保存。

1.2 管溝開挖及砌筑

1.2.1 管溝開挖

在測量放線完畢后，即開始管溝開挖。管溝開挖應(yīng)采用撒白灰的方式沿放線樁頭位置標(biāo)記，需要注意，白灰線必須距離溝沿有一定的距離，并不得被覆土掩埋?？煽紤]機(jī)械開挖，沿放線位置確保寬度和深度。在實際的作業(yè)過程中，考慮城市環(huán)境的復(fù)雜，地面建筑物、垃圾，地下管線等影響，以及地下可能存在巖石、空洞、人工廢棄物等，都有可能對管線開挖砌筑造成影響。為此，開挖時要充分考慮實際情況。對于大的空洞、地下水環(huán)境，考慮灌漿打樁處理，防止地下水環(huán)境對整個管溝開挖砌筑以及后期敷設(shè)造成大的影響。

管溝開挖時要考慮基坑安全問題。一方面，及時采用鋼管、木方等進(jìn)行支護(hù)。當(dāng)采用放坡方式時，可以考慮砌筑后填土前進(jìn)行支護(hù)，其安全性容易保證；但城市熱力管道敷設(shè)，管溝一般為中等基坑，往往采用不放坡的開挖方式，其邊坡支護(hù)需要格外注意安全。應(yīng)在開挖時采用探挖的形式，明確地基的土質(zhì)是否存在松軟、易滑動等問題，如果存在則必須采用放坡方式，增加開挖截面[3]；若土質(zhì)堅硬，則可以自開挖后立即進(jìn)行支護(hù)，并實行邊開挖邊支護(hù)的形式，而不能等到區(qū)段全部開挖完畢再支護(hù)；另一方面，及時進(jìn)行降水。當(dāng)水位線較低時，盡管管溝深度不大，也容易出現(xiàn)基坑返水的問題。而一些水位較低的位置進(jìn)行管溝開挖時，盡管不存在溝底返水問題，也應(yīng)考慮下雨等因素造成的管溝充水。因此，在開挖過程中，要考慮先挖蓄水井，然后在蓄水井之間的區(qū)段進(jìn)行管溝開挖，開挖時及時對蓄水井進(jìn)行抽水。

1.2.2 管溝砌筑

管溝砌筑的形式應(yīng)根據(jù)實際地質(zhì)情況進(jìn)行選擇，對于硬質(zhì)地基，可以考慮采用鋼筋混凝土板樁設(shè)計；對于軟質(zhì)土地，在放坡開挖形式下，應(yīng)考慮混凝土連續(xù)墻的設(shè)計。

設(shè)計為鋼筋混凝土板樁時，施工時考慮土質(zhì)較好，鋼筋可采用單層縱橫向鋼筋網(wǎng)沿墻編織，其固定位置要使用鋼筋頭垂直鋼筋網(wǎng)插入土層中并與鋼筋網(wǎng)綁扎固定，伸出墻外的距離要達(dá)到混凝土澆筑厚度，即該鋼筋頭不僅用于鋼筋網(wǎng)沿墻固定，也用于混凝土澆筑厚度的控制[4]。

設(shè)計為混凝土連續(xù)墻時，其施工用料相對較大，但考慮工法因素，其施工較為簡便，主要是確保連續(xù)墻的厚度和高度控制。需要注意，對連續(xù)墻與管溝墻壁之間的縫隙，要隨著連續(xù)墻的高度上升同步回填夯實，不得等到砌筑完畢后進(jìn)行。

擋水墻的施工應(yīng)根據(jù)情況選擇施工順序，一般程序應(yīng)在管道敷設(shè)、管溝回填夯實完畢后進(jìn)行，但如果正處于雨季，或當(dāng)?shù)赜晁S富的季節(jié)，可選擇在管溝砌筑階段同步進(jìn)行，這有利于管溝降水、砌筑以及敷設(shè)。擋水墻的設(shè)計應(yīng)沿地貌從高向低的方向，沿管溝邊沿砌筑，并且擋水墻內(nèi)側(cè)填土應(yīng)高于外側(cè)。

1.3 管溝回填

在機(jī)電專業(yè)完成管道的對口焊接、壓力試驗以及敷設(shè)等分部工程后，土建專業(yè)開始進(jìn)行管溝回填。管溝回填應(yīng)分為管道敷設(shè)前的溝底處理和敷設(shè)后的分層回填。

1.3.1 溝底處理

首先，在保持溝底相對干燥的情況下，使用大量碎石（粒徑小于30mm）敷設(shè)，并夯實墊平，墊平后的厚度不應(yīng)小于0.2m，且確保堅實平整，然后，采用河沙土回填（雨量不大的地方可以采用凈土）。應(yīng)逐層夯實至管底標(biāo)高。溝底處理應(yīng)及時快速進(jìn)行，在管道敷設(shè)前與管道敷設(shè)分段同步進(jìn)行，避免溝底返水或雨水影響。需要注意雨季時，不應(yīng)進(jìn)行溝底處理，避免處理效果較差。

1.3.2 分層回填

完成管道敷設(shè)后，應(yīng)及時進(jìn)行回填?；靥钔临|(zhì)要保證與墊層土質(zhì)相同，不得出現(xiàn)硬質(zhì)試塊、黏土等雜質(zhì)?；靥顟?yīng)與夯實同步分層分段進(jìn)行，呈階梯狀接口。管頂上部250mm位置至地面，采用凈土填充夯實，并高出地面400mm以上。

2 供熱管網(wǎng)土建施工質(zhì)量管理

2.1 建立質(zhì)量管理體系

施工質(zhì)量管理體系通常包括管理制度和執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)?！叭龣z制”是保證施工質(zhì)量較為有效的質(zhì)量管理制度。首先由操作者自檢，在施工人員完成一道工序或分項工程完工后，對自己完成的工作進(jìn)行自檢，以消除異常因素，防止不合格工序進(jìn)入下一道工序中；其次，在分項工程完工后，由班組長或施工現(xiàn)場負(fù)責(zé)人組織對同組或不同人員之間的工序進(jìn)行互相檢查復(fù)核，也可以是上下道工序之間的互相檢查；最后，在分部工程或分項工程完工后，由項目部質(zhì)量員組織的專業(yè)檢查，用以彌補(bǔ)自檢、互檢的不足。

2.2 加強(qiáng)不同工序銜接管理

供熱管道工程是一項工序眾多、專業(yè)較雜的工程，其工序包括測量放線、管溝開挖砌筑、管道預(yù)制安裝、管道敷設(shè)以及管溝回填等，其專業(yè)相互交叉，如管道預(yù)制安裝一般由機(jī)電專業(yè)進(jìn)行；與分戶項目連接時，屬于房建專業(yè)范疇，而其他大都是土建專業(yè)內(nèi)容。為此，加強(qiáng)施工工序之間的銜接管理，是重要的工程質(zhì)量保證措施。例如，在管溝回填過程中，由于要考慮雨水的影響，往往需要在管道敷設(shè)和回填同步分段進(jìn)行。為此，需要與機(jī)電專業(yè)做好協(xié)調(diào)溝通，在進(jìn)行管道敷設(shè)時，確保工器具對管道外壁的絕熱保溫層不造成破壞。

2.3 應(yīng)用先進(jìn)施工工藝

在保證施工質(zhì)量方面，一些先進(jìn)的施工方法、工用具及工法措施更能有效的提高施工質(zhì)量。例如：在測量放線環(huán)節(jié)，采用激光測距儀、激光全站儀，其精度達(dá)到每千米小于2mm的高精度特點(diǎn)，這將大幅度提高管道開挖、敷設(shè)的精度，提高了工程質(zhì)量。

3 供熱管道土建施工技術(shù)及質(zhì)量管理實踐

3.1 項目概況

蘭州市城區(qū)集中供熱管網(wǎng)改造建設(shè)項目，對蘭州熱力集團(tuán)有限公司下屬的6個分公司供熱范圍內(nèi)的供熱管網(wǎng)進(jìn)行技術(shù)改造。包括部分老舊二級管網(wǎng)以及部分樓棟內(nèi)的盤管進(jìn)行改造，以及7座供熱站進(jìn)行間供系統(tǒng)改造。

其中，室外老舊熱力管網(wǎng)改造施工，需重新敷設(shè)供熱管道。主要以直埋敷設(shè)和地溝敷設(shè)為主。室外供熱管網(wǎng)盡量采用原有敷設(shè)方式、利用原有管位敷設(shè)，路面開挖后需原狀恢復(fù)。對于架空敷設(shè)的室外管網(wǎng)，同樣利用原有敷設(shè)位置敷設(shè)。其土建工程包括：管槽開挖、回填。地基處理、基坑防護(hù)等項目。

3.2 工藝措施

3.2.1 溝槽開挖

項目部充分調(diào)查研究，了解挖槽段的水文地質(zhì)條件，包括地下水位、結(jié)構(gòu)物，溝槽附近的地上構(gòu)筑物及施工周邊環(huán)境等。工程機(jī)械使用反鏟挖掘機(jī)，并采用人工配合反鏟挖掘機(jī)挖槽。挖槽前，制定安全措施和明確質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，現(xiàn)場施工員向司機(jī)及土方工詳細(xì)交底。在開挖過程中由管理人員在現(xiàn)場指揮并經(jīng)常檢查溝槽的槽底高程和寬度，防止超挖及虧挖。邊坡支護(hù)采取鋼管進(jìn)行加固處理，采取隨挖隨支護(hù)的方式進(jìn)行邊坡支護(hù)。鋼管選用Φ32的焊接鋼管，嵌入土深600mm，形成支護(hù)網(wǎng)格。在雨季施工，應(yīng)縮短分段開槽距離，做好疏排水準(zhǔn)備[5]。在開挖過程中，要及時采取邊坡支護(hù)措施，避免垮塌滑移。

3.2.2 溝槽排水

溝槽上口距槽邊0.5m兩側(cè)設(shè)300mm擋水墻，降雨期間安排專人排水并檢查擋水墻牢固性，發(fā)現(xiàn)破損及時修復(fù)。根據(jù)現(xiàn)狀路面東高西底，溝槽邊積水自然排至處設(shè)置集水井（斷面為0.3×0.3×0.3m）由水泵抽已建成雨水管道,擋水墻和集水口設(shè)計如圖1所示。

圖1 擋水墻和集水口設(shè)計

在槽底每隔50m設(shè)一個集水井，斷面為0.3×0.3×0.3m（槽底以下），集水井水用泵抽出。

3.2.3 管溝回填

在回填土施工作業(yè)時，原則上要從低到高，分層分段進(jìn)行。每完成一段，應(yīng)設(shè)置梯形斷面結(jié)構(gòu)，且梯形結(jié)構(gòu)錯縫距離不小于1m，壓實后重疊不小于0.5m?；靥钔灵_始時應(yīng)虛鋪，采用振動碾壓，實時厚度不超過35cm；采用打夯機(jī)夯實厚度不超過25cm左右[6]。每層虛鋪完畢，使用耙子找平，并用鋼尺、標(biāo)桿檢查虛鋪厚度，進(jìn)行找補(bǔ)符合規(guī)定要求后方可開始夯實。夯實系數(shù)不小于0.95。在夯壓施工時，打夯機(jī)按規(guī)定的路線行走打夯，應(yīng)一夯壓半夯，每一夯和每一行相連，且縱橫交叉，不得漏夯；分段接磋處夯過重疊不小于0.3m。

4 結(jié)語

綜上所述，采用直埋敷設(shè)方式的供熱管網(wǎng)不占用地面空間，施工工序簡單，是當(dāng)前低熱量供熱管網(wǎng)發(fā)展的主要類型。在施工技術(shù)和質(zhì)量管理路徑方面，應(yīng)加大探討新技術(shù)新產(chǎn)品的應(yīng)用，并不斷提高質(zhì)量管理水平，使得我國城市供熱得到更大的發(fā)展。