1 直埋敷設管道的管段類型

  

  直埋敷設供熱管道根據管道變形及應力分布點般可分為過渡段、錨固段。

  

  1.1 過渡段 過渡段的為固定(指固定點、駐點或錨固點)，另為活動(補償器或彎頭)，當管道溫度變化時，能產生熱位移。

  

  在過渡段的活動處，溫度變化時管段基本處于自由伸縮狀態，隨著溫度的不斷升高，管段活動截面從活動逐漸移向固定，由于管段與周圍土壤之間的摩擦力作用，管段熱伸長受阻。隨著管段活動截面逐漸接近固定，摩擦阻力增加至與溫升產生的熱應力相等，該點管道截面受力平衡，管段不能再向活動伸長，從而進入自然錨固狀態，該點即為自然錨固點。過渡段中由于各點都有不同程度的熱位移，熱應力得到部分釋放，因此過渡段的軸向熱應力從活動的零值逐漸增加至固定的值。

  

  1.2 錨固段 錨固段由于受土壤摩擦力的作用，管段熱伸長受阻，當管道溫度發生變化時，不產生熱位移。在錨固段內管道的熱伸長完轉變為軸向應力留存在管壁內，使該管段應力達到值。

  

  2 直埋供熱管道施工工藝

  

  施工工藝：施工準備－管坑開挖－墊層施工－套管施工－供熱管道防腐保溫、安裝－補償器安裝－水壓試驗－防腐保溫修補－管坑回填－路面修復。

  

  其中施工準備、供熱管道安裝、補償器安裝、水壓試驗、防腐保溫、路面修復等工序跟架空管道施工工序施工方法相同，在此不在贅述，具體施工方法和技術措施參見架空管道施工部分內容。在這里主要敘述直埋管段管坑開挖、墊層施工和套管施工方法和技術措施。

  

  2.1 直埋管段基坑開挖

  

  2.1.1 基坑開挖采用挖掘機挖土，人工配合的方式進行。

  

  2.1.2 基坑開挖支護 根據工程地質資料及現場的情況，基坑開挖深度較淺，采用4m鋼板樁密支支護的方式進行基坑開挖。

  

  2.1.3 管溝土方開挖及運輸 ①根據本標段土質、地下水位、地下及地上構筑物以及施工環境等情況。溝槽的開挖采用直槽開挖的形式，挖掘機械采用2方斗容量的挖掘機，運輸土方利用10T的自卸汽車配合。②開挖前設置探坑，以摸清地下管線的情況，深度不少于2m，管線復雜或情況不明時加密探坑，探出的地下管線必須請管線的業主單位至現場進行確認和交底，同時請管線的業主單位對管線保護方面等內容對我施工單位的施工進行指導，作好保護措施。③為加快工程進度，溝槽開挖及其它土方工程都以挖掘機施工為主，如有地下管線路段則只能用人工開挖，而挖到距設計標高20-30cm后由人工檢平，避免超挖、擾動土基。需轉運的土方采用自卸汽車運土。④基坑開挖時，盡量考慮土方平衡，以盡量減少土方外運的數量，土方平衡以詳細的基坑斷面平衡計算來實現，多余的棄土采取隨挖隨運走，以減少占用場地影響施工和交通。⑤基坑開挖分層、分段依次進行,層層下挖。⑥基坑開挖至接近底部時，留有定厚度的保護層，般0.2-0.3m，以保證不造成基底超挖，在基底底部施工前，分塊依次挖除該層保護層。⑦鋼板樁的打、撥采用機械施工，人工配合。

  

  2.2 墊層施工 ①按墊層的結構尺寸，測量放樣出墊層面標高，每4-5米設置高程控制樁。按墊層面標高掛線，人工攤鋪墊層材料，檢平墊層面，人工夯實或用打夯機夯壓密實。墊層與槽底同寬。②砂墊層厚度按照設計要求。人工夯實或用打夯機夯壓密實。

  

  2.3 套管安裝 ①墊層經過檢驗合格后，即可開始套管的安裝，復測基礎面標高符合設計規范要求后，在基礎面上測量放樣，測放出檢查井的中心點及管道中線，根據檢查井中心點及管道中線掛設管道邊線，利用邊線來控制管道的走向和高程。②按設計圖紙要求，采用預制管構件，按設計管道尺寸、質量要求，驗收預制管。預制管機械運輸到現場基坑旁邊，用汽車吊吊裝到基坑底，人工配合管道就位、安裝。③下管及安裝從下游向上游進行。吊機下管時，由人指揮，有明確、統的指揮信號。放管時下降速度均勻，到達溝底時低速輕放。④下管以后，將管排好，然后對線校正。井段管子移正墊平后，在管底兩旁用石子楔穩不使移動。⑤管道穩定后，再復核次流水高程，符合設計標高后才進行接管工作。

  

  2.4 直埋供熱管安裝

  

  2.4.1 直埋供熱管道的坡度不宜小于2‰。高處宜設放氣閥，低處宜設放水閥。從干管直接引出分支管時，在分支管上應設固定墩或軸向補償器或彎管補償器，并應符合規定。

  

  2.4.2 直埋管道上的閥門應能承受管道的軸向荷載，宜采用鋼制閥門及焊接連接。管道變徑處(大小頭)壁厚變化處，也應設補償器或固定墩，固定墩應設在大管徑或壁厚較大側。

  

  2.4.3 管道焊接及附件等施工方法和技術措施詳見架空管施工部分內容。

  

  3 對大口徑管道保溫中玻璃鋼外護層的優勢

  

  對管道保溫成型，玻璃鋼外護和聚乙烯外護同屬兩步法，但兩者工藝不同。前者是先在工作鋼管外表面扣摸發泡，然后再在泡沫保溫層的外表面纏繞玻璃鋼外護層。后者則是先制作聚乙烯套管，再把它套到工作鋼管外，在形成的環形間澆注泡沫保溫層。

  

  由于工藝不同，玻璃鋼外護除了可以避免聚乙烯在制作套管和“管中管”發泡中出現的弊病外，而且具有下列優勢：①玻璃鋼外護與聚氨酯同屬于性材料，有良好的粘結性能，可以實現工作管—保溫層—外護層三位體。據北京鼎超公司委托北京質檢單位對Φ1020玻璃鋼外護層聚氨酯泡沫塑料保溫管剪切強度的實際測試，其軸向剪切強度達0.15Mpa，高于CJ/T114和CJ/T129兩標準的要求(0.12Mpa)。②玻璃鋼外護保溫管可分段扣摸發泡，不僅泡沫密度均勻，而且避免了注泡時間過長，影響泡沫塑料的性能。③可以不加或少加支承環或支承塊，減少或避免了冷橋對外護層壽命的影響。而且玻璃鋼的耐溫性高于高密度聚乙烯,偶遇冷橋，也不會影響玻璃鋼的性能和壽命。④玻璃鋼外護屬開放式作業，便于對各工序做質量檢查。例如“管中管”的發泡是否泡滿，有否孔洞，很難檢查。而玻璃鋼外護系扣摸發泡，拆摸后目了然。

  

  關于現場保溫補口問題，以前人們對玻璃鋼的可靠性比較擔心。通過近幾年的攻關，技術有了發展，并已在高地下水位地區的大口徑120℃高溫水保溫管工程應用考驗，證明是成功的。

  

  高密度聚乙烯外護對大口徑管道的現場補口質量問題，到是成了問題。熱熔接聚乙烯補口對中小口徑管道果較好，但對大口徑管道，由于聚乙套袖壁厚、發硬，如遇稍有變形，熔接時，很難使套袖與母管聚乙烯兩張皮緊貼粘牢。