城市供热管网直埋无补偿器冷安装施工工法(管道安装)

'城市供热管网直埋无补偿器冷安装施工工法完成单位：中建xx局xx建筑有限公司主要完成人：一、前言目前热力管网的直埋敷设在国内外已经被广泛地应用在许多供热工程中，其主要原因是由于该系统设计中没有补偿器及固定墩，减少了系统中危险点的数量，提高了运行安全；节约了工程投资；降低了施工难度、缩短了施工周期，提高了管道使用寿命，维护费用低以及失热损失小，不影响地面环境外貌等优点。二、工法特点2.1无补偿较原有有补偿取消了支敦、补偿器，故障率低、维护工作量低；2.2供热管道采用高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管，该管道在防水、防腐、保温及机械强度等方面的性能非常优越，且施工周期短；2.3冷安装施工工艺简单，施工工期短，质量容易控制。三、适用范围主要适用于城市供热管道安装工程。四、工艺原理4.1主要依靠土壤的束缚力约束管道热胀冷缩产生的应力，和安装管道形成的自然补偿装置消除土壤无法束缚的应力，以满足冷安装后运行时要求的强度和稳定性条件。4.2管线焊接和沟槽回填等安装过程都是在正常的环境温度下进行的。 五、施工工艺流程及操作要点5.1工艺流程:施工准备→测量放线→管沟开挖→管道组对焊接→焊缝检验→接口保温→管沟回填5.2操作要点：5.2.1测量定位测量定位：根据建设单位或设计单位提供的城市平面控制网点和城市水准网点的位置、编号、精度等级及其坐标和高程资料，确定管网设计线位和高程。按要求“管网沿线检查井、沟槽的定位、定线均按设计图纸给定的位置确定。采用整体放线，统一开挖，以统筹调整施工中碰到的地上、地下障碍”。主干线起点、终点、中间各转角点及其他特征点应在地面上定位。所有测量误差必须控制在规范允许误差之内。5.2.2管沟开挖主要路面开挖采用机械开挖，主要街道横过采用非开挖定向钻进、铺管施工工艺。施工前应对开槽范围内的地上地下建筑物进行核查，逐项查清障碍物构造情况，及与本工程的相对位置关系。对开槽范围内各种障碍物的保护措施应取得所属单位的同意和配合。当地下水位较高时应采取降水措施，降水措施应符合国家现行标准《城市与市政降水工程技术规范》JGJ/T111.。土方开挖过程中如遇到事先未探明的地下障碍物时应立即停止施工。应采取措施并经建设、设计、监理等有关单位同意后，再进行施工。5.2.3管道安装 1.供热管网工程采用预制直埋保温管，其保温层、保护壳，封堵帽在施工中不允许损坏，在安装过程中不得拖、拉、碰、砸管道。管道入沟前，按管道接口位置挖好焊接工作坑，工作坑的大小应确保施焊人员的焊接方便。下管时，管道的位置要正确，对口应将管子吊起对口，吊起可用吊车或用倒链，但严禁拖拉管子。管子对口应保证管心同轴线，不得错口。管子下沟前，应仔细检查管内是否有杂物，并清理干净，必要时应进行拉膛处理，坡口两侧200mm范围内见金属光泽。施工中，严禁将工具、焊条等弃入管内。在施工间断时，管口应用封堵帽或者封堵板封闭，以免进入杂物，雨季施工用的堵板应具有防止泥浆进入管内的功能。施工抽头的临时甩口应有有效的保护措施。2.管道阀门在安装前，进行强度和严密性试验，试验结果要做好记录，合格后方可安装、应按设计核对型号。阀门外观检查应无缺陷，开关灵活，阀的开关手轮应在便于操作的位置。管道穿越阀门井处加钢套管，套管内径比管道保温层大30～50mm。钢套管裸露部分做两布三油防腐，周围填250mm厚松散干砂。3.焊接1）在管道焊接前，应用铁皮做成保护罩：盖住焊口两端的保护层，以防焊花伤及保护层。2）直埋管道焊缝全部采用氩弧焊打底、手工电弧焊盖面，从根焊到盖面焊，每层焊道分别由两名焊工负责施焊，每人各负责半个管口，每层焊完后，人工打磨、检查必须合格。3）在分支或折线段，应在管道焊口检测合格后，再按设计要求补强。4)焊接后的检查a．外观检查检查前应清除焊缝的渣皮、飞溅物，表面不得有裂纹，融合性飞溅物、气孔、夹渣、凹陷等缺陷。b．无损探伤外观检查合格的焊缝方可进行无损探伤。要执行GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》一级焊缝验收，要进行100％射线探伤，以确保焊缝质量。4．管道焊口处的保温管道经探伤、试压合格，即可进行保温工作，管道焊口处先涂两道防锈漆。保温时必须注意一下几点：1）接口发泡时的环境温度不低于10℃； 2）接口钢管表面、两侧保温端面应没有水分、油污、杂质，保温管现场切割应彻底清洁钢管表面，不得有泡沫、残渣，焊接口光管必须打磨除锈后，再进行接口发泡保温；3）接口不得用手工发泡，泡沫密度应大于50kg/m3，发泡前对接头进行气密性试验，试验压力20kPa；4）保温接头的外护管与套袖连接采用热熔焊及热收缩带双重做法，热收缩带的剥离强度不小于60N/cm；5）保温完成后，请甲方人员及监理要对接口进行检查验收。5．管道的回填管道焊接检验、水压试压合格，保温工作完毕，经隐检合格方甲方,监理签字后方可回填。回填砂厚度至少高出管子上表面200mm。1）回填要符合设计和规范要求，一般为200mm砂，填完砂后要求用拖板拖平，对于回填砂砾石的沟槽要求砂层上面回填300mm的黄土再填砂砾石，如在雨季要求管顶直接填500mm砂再回填砂砾石。回填土中不允许有淤泥、腐朽土、冻土、石块等硬物。回填砂必须采用中砂，砂子要求取样经甲方认可，回填砂必须经监理、现场施工员检验其质量与样品是否相同，质量合格后方可使用。2）非油（混凝土）路面回填要求原土回填，回填土的虚铺厚度：振动压路机不大于400mm，动力夯实机不大于250mm，压路机不大于300mm，木夯小于200mm。路面回填密实度按市政要求。3）回填前应检查保温管外护层，不得有破损，如有破损必须修补保温管外护层破损处。4）管道接头工作坑回填可采用水撼砂的方法分层撼实。5）弯头、三通等变形较大区域处的回填应按设计要求进行，保证回填砂的数量和质量。6）管顶或地下管线保护层顶以上500mm范围内，应采用轻夯夯实，严禁采用动力夯实机或压路机夯实；回填压实时，应确保管道或结构的安全。6．管道清洗、试运行 进行闭式循环、系统清洗、循环清洗的流程为：热网总回水管至热源厂总除污器至热网循环水泵至热源厂供回水旁路至热网总供水管至新建干管末端供、回水等径连通管至热网总网水管；清洗流速大于1.5m/S，每隔2小时打开首站除污器排污阀排污一次，直至注入与排出系统的水的透明度相同为合格。试运行时间为连续72小时。六、材料与设备主要材料是直埋保温钢管。保温层是硬质聚氨酯发泡沫塑料，保护层为PE外壳（高密度聚乙烯管）。主要辅材为电焊条和焊丝。施工工机具见下表：序号机械或设备名称型号规格数量1直流电焊机ZX7-50082氩弧焊机WSM-50043等离子切割机RJ-132534反铲挖掘机PC2202辆5汽车吊25t/16t各16载重汽车5t27经纬仪J2J-4018水准仪S119全站仪110压力表5MPa411压力表3MPa412空压机W6/7113发电机150KVA2台14砂轮切割机ф300mm215电动试压泵SY-600116焊条烘干箱101A-4117角向磨光机100型8 七、质量控制7.1质量标准：7.1.1管沟开挖验收标准：不允许超挖，沟底高低不平的误差为≤100mm。必须用沙找平，沟槽内不允许有砖头瓦块等杂物，不得有积水。7.1.2沟底铺沙标准：厚度按设计，设计未明确的一般厚度为200mm。厚度偏差≤50mm，不允许负偏差。7.1.3管道安装验收标准：平直段不允许有超过1°的折点。7.1.4焊接质量标准：所有焊口要进行100%的X光探伤。X光探伤符合《钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级》（GB/T3323）Ⅲ级标准。焊缝表面不允许有夹渣、咬肉、气孔、裂纹等外观缺陷。7.1.5保温管道到场检查，椭圆度应≤直径的1﹪，保温层厚度偏差为厚度的+0.1倍、-0.05倍。7.1.6管道安装允许偏差除按本工艺7.1.3外，按GB50235-97《工业金属管道施工及验收规范》、GB50242-2002《建筑给排水及采暖工程施工及质量验收规范》执行。7.1.7接口不得用手工发泡，泡沫密度应大于50kg/m3，发泡前对接头进行气密性试验，试验压力20kPa；保温接头的外护管与套袖连接采用热熔焊及热收缩带双重做法，热收缩带的剥离强度不小于60N/cm。7.1.8水压试验：设计试验压力或使用压力的1.5倍。7.1.9回填的质量应符合下列规定：a．回填料的种类、密实度应符合设计要求，路面沙层以上回填密实度按市政要求回填；b．回填土时沟槽内应无积水，不得回填淤泥、腐殖土及有机物质；c．不得回填碎砖、石块、大于100mm的冻土块及其他杂物（除特殊要求外）。7.2质量检验： 7.2.1埋设、铺设在沟槽内的水压试验结果，必须符合设计要求和施工规范规定。7.2.2供热管网竣工后或交付使用前必须进行吹洗。7.2.3管道的坡度应符合设计要求。7.2.4碳素钢管道的法兰连接应符合以下规定：对接平行、紧密，与管子中心线垂直，螺杆露出螺母长度一致，且不大于螺杆直径1/2。衬垫材料符合设计要求，且无双层。7.2.5碳素钢管的焊接应符合以下规定：本工程规定焊口100%X射线探伤。且焊口平直度，焊缝加强面符合施工规范规定，焊口面无烧穿、裂纹、结瘤、夹渣及气孔等缺陷、焊波均匀一致。7.2.6阀门安装应符合以下规定：型号、规格、耐压强度和严密性试验结果符合设计要求和施工规范规定，安装位置、进出口方向正确，连接牢固紧密，启闭灵活，朝向便于使用，表面洁净。7.3质量控制措施7.3.1建立质量、安全保障体系，从组织上保证质量、安全。7.3.2形成各工序交接，不合格的下道工序不准施工，从制度上保障质量。7.3.3施工时，从以下细节上严格要求，过程中从技术上控制施工质量、安全：1.放线定位准确，不得在非设计弯、折点产生弯折；标高严格按照设计，以免上下方向形成折点，避免在管网运行中因为应力拱起。2.管网的三通、弯头、折点、变径、壁厚变化直管段处，以上节点必须在探伤合格后用设计中补强板补强。3.开挖时，到管道顶部高度时，左右原土尽量不要扰动，以免形成土壤局部应力不均匀，从而造成管道自由伸缩时局部变形过大扯断焊缝。4.开挖时必须严格控制沟底的标高，严禁产生沟底局部高点。槽底原土如有扰动，要求槽底必须夯实，槽底平整夯实后通知监理及甲方有关人员验槽，填写验槽记录报监理及甲方备案。5.深度超过1.5m的管线，沟槽两侧按规定放坡,不具备放坡条件的施工段沟槽需支护,支护处支护方案需经监理及甲方人员审核并备案。 6.必须按规定或设计要求填砂，保证管道伸缩空间。7.施工中避免破坏保温层及保护层，造成管道同心度偏差。8.对口时卷管焊缝应错开至少200mm，两管段焊缝间距保证2D以上（D为该处管段最大直径）。9.所有大于10%相应管径且最大不超过50mm管道的局部高点均装排气阀，支线抽头（向上）均装排气阀，排气口朝下，排气引出管道（无缝厚壁钢管）要进行防腐、保温和保护。10.施工中应对每个焊口进行编号，记录焊口的负责人。11.探伤要有探伤记录，探伤记录要有探伤人员签字，并要求有甲方监督探伤人员签字，焊口要编号，填写焊口负责人。12.管道安装的关键节点：三通、弯头、折点、变径、壁厚变化直管段必须有影象资料，注明详细位置及编号。13.阀门的安装要求阀门的同心度与管道相同，不允许有角度，对于与管道直径不同的阀门要求加强处理，针对不同的阀门采用不同的加强方案，加强方案可由设计单位确定。14.回填沙必须按设计要求进行：采用中砂，沙子要求取样经甲方认可，回填沙必须经监理、现场施工员检验其质量与样品是否相同，质量合格后方可使用。15.弯头、三通等变形较大区域处的回填应按设计要求进行，监理、甲方人员应对该区域的沙层回填重点检查，保证回填砂的数量和质量。16.管顶或地下管线保护层顶以上500mm范围内，应采用轻夯夯实，严禁采用动力夯实机或压路机夯实；回填压实时，应确保管道或结构的安全。八、安全措施8.1土方开挖在未经“业主代表”给予施工许可以前，不可进行开挖，也不得向地下打入短桩或大钉。8.2临边的安全防护 所有开挖部位，沟道开口处，一律要设置安全围栏，或采用能够承受车辆通过的合适钢板覆盖。扶手、栏杆、警示标志、和夜间警示灯，必须置于适当的位置，将开挖面积和开挖范围提醒任何靠近该区域的人员。当开挖作业有必要穿过道路时，建设单位若同意，将通知有可能直接受该工作影响的所有相关部门。必要对提供绕道通知和绕道路线。在进行道路施工时，在对于人员存在危险或限制交通的地点，必须有人看守，而且必须设置警示标志和危险旗。在靠近危险的地方必须设置障碍，在夜间必须放置警示灯，并使其保持工作状态。8.3扶栏和围栏施工用临时搭建的扶栏和围栏必须符合有关法规，尽可能早地为各区域提供安全通道。在有必要移去永久性扶栏的已进人工作现场场地，均须设置临时性扶栏。8.4基槽支护在无法放坡或达不到放坡要求时，进行边坡支护。8.5起重吊装每台吊车必须持有有效证件，并经检验合格后方可使用。吊车的任何部分都应与电力设备保持安全距离。必须慎重考虑准备用吊车起吊的材科和设备的重量，决小可超过吊车的安全工作负荷。吊索钓具的选择及对保温层、保护层的保护。九、环保措施9.1沿施工路段尽量利用市政提供的电源，减少发电机工作时间，节约用油减少排放及噪音污染。9.2应在晚上进行焊口探伤，在划出探伤禁人区域，避免射线辐射伤人。9.3电焊工作业时应用好劳保防护用品，在焊接作业面设置小范围围挡，以免弧光伤人。电焊条短头集中回收送废品站。9.4断管、开三通挖眼时保温材料（聚氨酯）及外PE保护层、废钢材等均可回收，送废品站。9.5施工路段每天派人定时洒扫，避免浮灰、扬尘。9.6开挖前的路面破除垃圾，用汽车运走到甲方指定地点回填。 9.7接头现场保温，采用专用电熔外壳，留聚氨酯发泡灌注孔。保温后直接通电加热，外保护层热缩成型，避免空气及环境污染。十、经济应用分析本工艺施工周期及一次性投资和以往的施工工艺相比有特点明显：安装简单（除接头外无需现场保温），安装以后的运行维护费用低，最大可能的节约了城市空间。施工时无需现场大量保温、刷漆，工厂化保温保证了施工质量、能够缩短工期、保护城市环境。施工时无需定尺设置专门的膨胀节、伸缩器，降低工程成本及施工难度，缩短施工工期。工程名称工程地点结构形式竣工日期应用效果XX供热管网扩建工程一期XX市区热力管网20XX.9.10 良好XX供热管网扩建工程二期XX市区热力管网20XX.9.5 良好XX市集中供热一期二标段工程XX市区热力管网20XX.11.5 良好十一、工程应用实例'