王國(guó)偉

（太原市市政工程設(shè)計(jì)研究院 山西 太原 030002）

0 引言

隨著近年來(lái)集中供熱大規(guī)模的發(fā)展，經(jīng)常會(huì)遇到采暖季還要繼續(xù)施工的情況，為保證管網(wǎng)的安全和工程質(zhì)量，冬季管道施工中必須采取一定的措施。直埋供熱管道冬季施工主要特點(diǎn)是環(huán)境溫度低，從設(shè)計(jì)角度看，一般都是把工作循環(huán)最低溫度作為安裝溫度，對(duì)于只用于采暖的直埋管道工作循環(huán)最低溫度取10℃，當(dāng)安裝溫度低于工作循環(huán)最低溫度時(shí)，需要按照實(shí)際安裝溫度對(duì)管道設(shè)計(jì)中的熱伸長(zhǎng)量，管道局部穩(wěn)定性、管道的豎向穩(wěn)定性、固定墩推力等進(jìn)行校核，在保證安全的前提下才能進(jìn)行冬季施工[1-2]。從施工角度看，冬季施工要保證管道的焊接、接口保溫、回填等質(zhì)量，必須采取相應(yīng)的施工保護(hù)措施[3]。

1 準(zhǔn)備工作

（1）首先施工管理人員要提高施工質(zhì)量意識(shí)，要把握好施工質(zhì)量的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。

（2）管理上需在總負(fù)責(zé)人下設(shè)置各專業(yè)負(fù)責(zé)人，需專人負(fù)責(zé)焊接全程環(huán)境維護(hù)、預(yù)熱、焊接、緩冷等過(guò)程質(zhì)量控制；需專人負(fù)責(zé)管道組對(duì)接口保溫、保溫前接頭預(yù)熱、保護(hù)殼、發(fā)泡、密封等過(guò)程質(zhì)量控制；需專人負(fù)責(zé)回填砂的質(zhì)量及分層夯實(shí)質(zhì)量控制。

（3）根據(jù)施工進(jìn)度，制作相關(guān)數(shù)量的暖棚。

（4）暖棚準(zhǔn)備必要的輻射加熱裝置（電加熱器、電暖氣等次之），對(duì)準(zhǔn)管道組對(duì)接口，用于環(huán)境加熱。

（5）組對(duì)接頭管道加熱采用電磁管道加熱裝置。

（6）配備緩冷保溫隔熱材料，工程采用巖棉被（或石棉毯），厚度不得小于100mm，寬度不得小于1m，以便焊后保溫緩冷。

2 焊材的管理

（1）焊接材料需放在干燥的環(huán)境下進(jìn)行保管，不同材質(zhì)管道焊接要根據(jù)設(shè)計(jì)選用相應(yīng)的焊條，切記不能混用。

（2）焊接材料在使用前進(jìn)行烘干除潮，但次數(shù)不超過(guò)3次。

（3）烘干后的材料必須放入專用保溫桶中進(jìn)行保溫和防潮。

（4）焊條的烘干、保溫由專業(yè)人員操作，保溫筒由專人發(fā)放、收回。

（5）現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，用一根在保溫筒中取一根，保證在2h內(nèi)使用完。

3 施焊環(huán)境

（1）管道焊縫處放置暖棚，采用暖氣加熱至棚內(nèi)溫度達(dá)到15℃左右，保證焊接所需的足夠溫度。棚內(nèi)溫度低于8℃時(shí)，禁止焊接作業(yè)。

（2）在地下水位較高的地帶作業(yè)，施工管理人員要特別注意人員的安全，做好絕緣防護(hù)處理。

（3）在高空地帶作業(yè)，防止形成穿堂風(fēng)。在防風(fēng)保溫裝置的底部應(yīng)做到密實(shí)。

（4）在進(jìn)行焊接作業(yè)整個(gè)施工過(guò)程中，組對(duì)焊接頭另一側(cè)管端應(yīng)密封堵，防止冷風(fēng)進(jìn)入管道，加速管道焊接區(qū)域降溫。

4 現(xiàn)場(chǎng)低溫焊接技術(shù)細(xì)則

4.1 焊工防護(hù)及適應(yīng)性訓(xùn)練

（1）在冬季進(jìn)行供熱管道施工前，管理人員和焊接人員必需掌握低溫焊接技術(shù)，并在低溫環(huán)境下進(jìn)行同規(guī)格管道的焊接適應(yīng)性訓(xùn)練，經(jīng)外觀檢驗(yàn)和射線檢驗(yàn)合格者才允許上崗。

（2）焊接工人上崗前，必須具備冬季野外施工所需要防寒和防滑用品。

（3）在冬季供熱管道野外作業(yè)條件比較惡劣，工人體力消耗較大，應(yīng)根據(jù)具體情況確定倒班時(shí)間。

（4）由于供熱管線施工面廣、點(diǎn)多，工人大部分都在溝槽內(nèi)操作，為保證工人安全和施工質(zhì)量，應(yīng)專門(mén)設(shè)置監(jiān)管人員。

4.2 焊接設(shè)備防護(hù)

（1）焊機(jī)應(yīng)放置在能正常工作的環(huán)境溫度狀態(tài)下。

（2）氣瓶在使用前盡可能集中存放在有加熱裝置的暖棚內(nèi)，確保氣體供應(yīng)；使用時(shí)，氣瓶和焊機(jī)放置在同一加熱棚內(nèi)，如果氣瓶單獨(dú)使用，氣瓶外應(yīng)采用巖棉等保溫措施，保證氣體使用時(shí)穩(wěn)定順暢。

（3）為保證焊接質(zhì)量，暖棚內(nèi)設(shè)置溫度計(jì)，監(jiān)控棚內(nèi)的環(huán)境溫度。

4.3 焊接方法及技術(shù)措施

（1）預(yù)熱方式的設(shè)定采用電加熱。

（2）在進(jìn)行焊接前，需要對(duì)母材進(jìn)行預(yù)熱。對(duì)焊接接口管道預(yù)熱溫度暫定30℃，通過(guò)適應(yīng)性訓(xùn)練最后確定預(yù)熱最高溫度，但不得高于50℃。

（3）由于不同規(guī)格的管道壁厚不同，故不同規(guī)格的管道應(yīng)用適應(yīng)的不同預(yù)熱溫度，需要在初期焊接訓(xùn)練中確定。

（4）為防止焊縫溫度有較大波動(dòng)，原則上每道焊縫要一次性完成。

（5）組對(duì)管道接口施焊處100mm范圍內(nèi)溫度降至20℃左右時(shí)開(kāi)始焊接。

（6）每道焊縫施工完成后，要立即進(jìn)行保溫處理，保溫時(shí)間不低于3h，并且焊口溫度低于10℃時(shí)，方可拆除保溫。

（7）其余焊接要求執(zhí)行國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

5 管道接口保溫做法

（1）管道接口保溫前應(yīng)把裸露的鋼管及接口兩側(cè)200mm內(nèi)外護(hù)殼處理干凈、干燥。

（2）在無(wú)地下水位的區(qū)域組對(duì)接口處保溫宜采用熱收縮帶、熱熔套兩層進(jìn)行保護(hù)及防水；在地下水位比較高的環(huán)境下，接口處宜采用熱熔套加熱縮套進(jìn)行保護(hù)和防水。

（3）熱縮套應(yīng)在組對(duì)接口焊接前安置于焊口任意一側(cè)管道上。

（4）發(fā)泡前要對(duì)發(fā)泡材料和接口鋼管進(jìn)行預(yù)熱，并對(duì)發(fā)泡設(shè)備和管路進(jìn)行保溫處理。發(fā)泡材料推薦預(yù)熱到30℃，組對(duì)鋼管推薦預(yù)熱至40℃。

（5）熱熔套和熱縮套長(zhǎng)度確定。

當(dāng)保溫管鋼管接頭裸管長(zhǎng)度為150mm時(shí)：

熱熔套長(zhǎng)度為：150×2+200+200=700mm；

整體熱縮套長(zhǎng)度最小為700+200+200=1100mm；

采用雙熱縮套代替一個(gè)1100mm熱縮套時(shí)，考慮200mm重合長(zhǎng)度，單根長(zhǎng)度最小為（1100+200）/2=650mm。

當(dāng)保溫管鋼管接頭裸管長(zhǎng)度為200mm時(shí)：

熱熔套長(zhǎng)度為：200×2+200+200=800mm；

整體熱縮套長(zhǎng)度最小為800+200+200=1200mm；

采用雙熱縮套代替一個(gè)1200mm熱縮套時(shí)，單根長(zhǎng)度最小為（1200+200）/2=700mm；

6 冬季施工回填方法

（1）冬季回填砂前準(zhǔn)備：當(dāng)填砂結(jié)成大塊時(shí)，應(yīng)壓碎成原散狀。應(yīng)除去瓦礫、石塊等。

（2）冬季回填砂采用分層回填方式，先將細(xì)砂回填至管道腰部，腰部以下必須回填密實(shí)，采用人工或機(jī)械夯實(shí)。不得采用水撼砂，不得震打預(yù)制保溫管外殼，以防縱向開(kāi)裂。

（3）腰部填砂完畢，經(jīng)業(yè)主、監(jiān)理、施工、設(shè)計(jì)、咨詢等單位驗(yàn)收合格后，方可進(jìn)行后續(xù)填砂。

7 小結(jié)

直埋供熱管網(wǎng)的冬季施工主要是焊接質(zhì)量、接口保溫質(zhì)量和回填質(zhì)量。焊接質(zhì)量直接影響管道的安全，屬于第一道防線，在焊接材料的管理，施焊的環(huán)境，焊接的技術(shù)要求上都需嚴(yán)格的要求。保溫接口質(zhì)量為了達(dá)到設(shè)計(jì)要求的外護(hù)、防水及發(fā)泡密度，在具體施工上都提出比較詳細(xì)的要求?；靥钯|(zhì)量關(guān)系到外護(hù)的安全及管道運(yùn)行狀態(tài)是否滿足設(shè)計(jì)要求，是關(guān)系管線壽命和管線安全運(yùn)行的屏障。故直埋供熱管道冬季施工應(yīng)該做好冬季施工方案，在具備條件的情況下進(jìn)行，不可盲目去做，給管網(wǎng)的運(yùn)行留下隱患。