閆龍 YAN Long
(濟南能源集團有限公司,濟南 250014)
市政工程和人們的利益息息相關,其中道路工程、供電工程、供熱工程對人們的出行與生活有著重要影響,供熱管道主要是滿足于提升室內的溫度,為人們提供舒適的居住環境,所以市政熱力管道工程建設也受到了社會的廣泛關注,不過當前部分施工單位在熱力管道施工中還存在諸多不足,只有解決這些問題才能提供管道運行的安全性,以下進行相關分析。
整體來看,當前的市政熱力管道還存在較多施工質量問題,其中包括施工材料質量問題以及管道焊接質量問題,這些問題不同程度的影響著管網建設質量,后期也可能出現滲漏問題,嚴重威脅群眾的生命財產安全。以上問題的出現都和質量控制缺乏系統性有關,比如施工單位未能對管道建設的整體過程加強管理,而滲水問題出現后將對人們生活帶來很大影響[1]。
在市政熱力管網工程建設前期需要技術人員結合項目建設實際情況和質量管理標準進行施工方案的合理設計,然后進行施工圖紙繪制,進而為后續施工打下基礎。在熱力管道施工期間,需要將施工圖紙作為指導性文件。不過在施工期間部分施工單位質量控制意識缺乏,甚至為了自身利益對設計圖紙私自改動,后期還存在不能嚴格落實設計方案的情況,由此導致熱力管道存在質量問題。
要想確保熱力管道施工質量,需要施工單位制定與完善質量管理體系,具體說來:其一,需要制定施工管理機制,對整個施工過程進行動態化管理,要求科學選擇施工隊伍,然后對施工技術合理選擇;其二,需要做好對施工人員的培訓工作,使施工人員掌握熱力管道施工的相關理論,嚴格遵守施工規定;其三,在市政熱力管道施工期間對材料、人員、機械設備加以統籌。堅持專人專項的管理原則,梳理施工流程;其四,做好施工期間的質量管理工作,避免由于質量問題而出現返工;其五,在加強施工質量管理的同時也需要管理人員做好施工進度控制工作,實現臨時設施和永久工程的結合,確保如期完成項目建設,避免對人們正常生活帶來不利影響[2]。
對熱力管道和設施的距離合理設置,這是由于設施可能對重壓熱力管道,而熱力管道也可能對各種設施的安全產生影響。為此,施工單位需要根據施工技術要求對二者的位置合理設置,保證管道敷設的合理性。此外,在施工之前需要對地下設施確定,要求達到《城鎮供熱直埋熱水管道技術規程》CJJ/T81-2013的規定。之后需要重點分析管道與管件的質量,對現場的材料進行質量驗收。之后需要結合施工的實際情況進行圖紙的繪制,處理好造價、技術與工期之間的關系,在比對圖紙和現場情況時發現問題要及時處理。
市政熱力管道是城市基礎設施,在城市發展過程中具有重要作用。為此,在熱力管道工程建設各個階段都需要加強質量控制,主要是嚴格遵守規章制度,保證溝槽開挖、管道施工、壓力測試、回填等環節的質量控制。不過熱力管道是特種設備,在質量控制上也會對施工單位提出較高要求,只有嚴格遵守施工制度要求并且加強現場的管理才能保證熱力管道施工質量,比如減少材料質量問題與焊縫缺陷[3]。
熱力管道使用壽命有限,多年使用后需要修復或者更換,以往主要是采用挖槽埋管的施工方法,不過這種技術會對地面交通帶來不利影響,并且進行大管徑的埋設施工成本較大。新時期非開挖定向施工技術顯示了諸多優勢。在實際施工中,需要施工單位做好前期的地質勘測工作,得到詳細的地質勘察報告,然后制定出非開挖施工技術方案。之后的施工中也需要根據施工內容進行規范化操作。
在市政熱力管道的施工中焊接是關鍵環節,也是施工的難點。為此施工單位需要建立質量體系,不僅需要關注焊縫的質量也需要保證外觀良好,教師對焊接中的問題加以解決。在施工中也需要施工人員、技術人員和質檢人員加強配合,進而保證管道的連接性與密封性。
在實際施工中,施工單位需要制定完善的質量控制措施,不僅可以保證施工質量,也可以減少后續維修的成本投入,主要措施如下:
其一,施工單位需要制定保障機制,需要明確施工標準,并且監管人員需要對熱力管道的施工過程進行深入管理,每個施工環節驗收合格后才可以進行下一個環節的施工。在施工之前對每個焊口編號,之后焊接時也需要做好記錄,這樣可以保證焊接的科學性,如果出現焊接質量問題也可以追溯。在完善的管理機制下,可對施工人員的行為規范,讓施工整個過程都具有規范性,進而避免出現返工問題,保證熱力管道的施工效率同時,也讓施工質量更有保證。在制度的建設中還要完善獎懲機制,比如監管人員分析和檢查的過程中發現存在嚴重隱患需要對施工人員處罰,對嚴格遵守施工規范的施工隊伍進行獎勵,最終對整個施工單位進行約束和規范。
其二,保證設計方案的科學性。科學的設計方案是保證后續施工順利進行的關鍵,其中需要對溝槽開挖、連續施工、管道下管、管件安裝、管道試驗與土方回填的各個流程機械能嚴格管理,在施工中如果發現與設計情況不符,或者施工期間出現其他情況無法達到設計要求都需要施工單位和設計單位的及時溝通。
其三,保證施工人員素質過硬。在市政熱力管道工程中,施工人員的素質直接對工程質量產生影響,為了保證達到施工技術要求,在施工前期需要系統的進行人員培訓,在培訓的過程中主要包括施工技術掌握情況、職業素養,比如質量控制意識與安全施工意識,施工單位可以邀請行業專業人員進行施工流程講解,施工單位也需要定期進行施工案例講解,進而為高質量施工打下基礎[4]。
其四,加強施工材料管理。市政施工單位需要在材料采購環節對質量嚴格控制,不管是管道還是各種管件,都需要檢查合格證,并且根據相關規定對材料進行入場質量分析,比如選用的鋼管材質、壁厚和規格偏差需要達到國家相關規定和技術要求,分析管材的合格證后,也需要結合設計方案分析其材質、型號,最后需要分析復檢報告,如果其中的內容缺少需要補充完整。對于彎頭、管子、三通等承壓元件,主要的檢查內容包括質量證明的文件,確保符合設備安全監察機構規定。此外,在實物標識分析中也需要保證符合質量證明的文件。
在市政管道施工中主要的問題在于強度不足與嚴密性不足,需要在保證管道材質合格的情況下科學焊接,最終保證施工質量。主要的預防措施如下:其一是進行高質量材料的采購與應用,其二是把握好焊接工藝,要點如下:在管節焊接之前修口,處理端面的鈍邊、間隙與坡口角度,在處理接頭質量時利用多層焊法。進行根部焊接時一般要適當加大厚度,整個焊接的過程中要保持連續性。干部焊接之后需要觀察是否存在裂紋,表層是否存在咬邊情況。此外,在焊接溫度低于0攝氏度時,需要將鋼材的焊縫100毫米之內加熱到15攝氏度才可以焊接[5]。
某省供熱工程進行管道施工,施工區域6050平方米,工期15天。本熱力管道施工中采用直埋敷設方式,施工難點在于有溝敷設,為此在施工方案設計中避免了和排水管道、通訊管網、電力管線、煤氣管道的矛盾,并且解決了由于管道占地尺寸偏大出現成本過高的問題。
其一,施工單位詳細分析了施工圖紙與相關資料,并且與設計單位、業主方進行圖紙會審,確保設計方案和現場情況一致,之后施工單位進一步核實了工程量、高程,然后進行了詳細記錄[6]。
其二,在施工方案的編制的過程中,分析了設計文件、施工現場情況、工期要求與工序關系,做到了施工圖紙結合現場的地形地貌、臨時工程結合永久工程,確保施工中臨時排水不影響鄰近建筑物,整體施工區域布局合理。
本工程進行前期組織全體施工人員召開會議,對各工序人員提出相關要求,落實監管人員責任,之后明確管道安裝流程,在實際施工中流程主要包括:開挖溝槽、基礎施工、開挖接口工作坑、安裝管道、安裝閥門、灌水浸泡、管道壓力測試、沖洗和消毒、管道回填。
其一,開挖溝槽。施工人員在開挖之前確定了開挖的寬度,將槽底最小開挖寬度設定為溝底寬度向兩側延伸20厘米,并且結合槽深和開挖坡度預留開挖寬度。在溝底的土基處理中保證具有一定穩定性和強度,在機械開挖到底部時預留20厘米進行人工開挖。在開挖的過程中選擇一側堆土,之后作為回填土,清除不合格土壤。
其二,放線。市政熱力管道工程建設主要是在市區進行,在管道敷設的過程中會和電力管線、排水管、燃氣管道出現位置沖突,在錯綜復雜的管線之間科學進行熱力管道敷設是需要勘察與放線,然后進行溝槽開挖,在放線在過程中需要整理地上、地下的障礙物,然后確定溝槽的寬度、確定溝槽的深度和開挖的坡度,在獲得以上數據之后可以確保溝底土地的強度和穩定性,在利用機械開挖技術之后預留土層,然后采用人工開挖方式[7]。
其三,基礎施工。使用挖掘機開挖,達到設計高程后整平原土夯實,之后按照一定比例設置灰土墊層,在監理工程師驗收后鋪設砂墊層,再安裝管道。
其四,開挖接口工作坑。為了便于接口施工,根據每根管材長度確定開挖的位置,在接口的位置開挖寬度為25-30厘米的溝,之后回填中砂。
其五,安裝管道。將無縫鋼管、螺旋縫鋼管運往現場,之后質檢人員對設備及管件的位置進行分析,在現場測量每一根鋼管的長度,標注好尺寸與排列的位置。吊車就位之后開始下管,使用尼龍繩吊裝,期間施工人員仔細觀察每根管道的表面,避免存在質量問題的管道安裝,并且將管道內部的雜物清除,在下管的過程中要求和邊緣區域距離超過2.5米。
其六,管道連接。在直埋敷設管道的直管部位,需要對管道軸線的位置、供回水管間距、管道坡度、折點、附件的位置進行分析,確保達到設計規定。在管道對接之后需要查找管口,進而讓對接的管道順直,避免出現管道折曲、坡度不一情況。焊接人員將焊接精度控制在2毫米,目測焊點不得出現明確的起伏,在調直管道后處于自由狀態。
其七,安裝閥門及補償器。在閥門的安裝中施工人員充分考慮到便利性問題,將操作平臺與地面的閥門的高度控制在1100毫米-1200毫米,在安裝過程中還分析了垂直度。管道的彎曲部件轉角超過150°選擇了自然補償裝置,并且未在轉彎部位設置法蘭,全部采用了焊接的方法。對于熱管段彎曲部件缺乏補償能力的情況,施工人員設置了補償裝置。之后結合補償裝置的補償能力用固定支架劃分段落,然后在每段管道中安裝補償器,使得抵消熱障冷縮,避免應力出現。在外徑不足150毫米時選用波紋補償器,而處理管道補償量較大問題時使用了方形補償器或者套管式補償器,在安裝補償器的過程中兩側設置了導向支架,在設置的過程中需要讓方向性和補償器中心線、連接管道中心線保持一致。組對焊接方形補償器期間在兩個垂直臂居中部位設置焊口的接縫。
其八,灌水浸泡。完成以上施工后施工人員對管道灌水,并且充分浸泡,保證浸泡的時間達到48小時。在浸泡的過程中需要對預留口、管接口滲水問題隨時檢查、仔細分析,發現管道連接部位任何滲水情況都需要及時處理[8]。
其九,管道試壓、沖洗和消毒。在管道的壓力測試中施工人員加大管道內部的水壓,之后檢查管道的嚴密性與強度,其中嚴密性檢查是管道沖水達到12小時,維持管內水壓為0.35兆帕,分析是否有滲漏問題。為了保持管道內部壓力,在壓力測試的過程中需要適當補水。而強度測試要求是試驗壓力不能超過設計工作壓力的1.5倍,最小壓力達到0.5兆帕,這一過程中發現壓力下降0.2兆帕及時補水,對試壓過程中的泄漏問題處理時保證不帶壓處理,經過試驗,漏水量沒有達到規定允許值,通過了試驗管段強度試驗。在管道沖洗中,為了保證清潔性,施工人員對安裝的管道進行了沖洗消毒,徹底清除了雜質。在沖水的過程中需要對水流速度與水壓嚴格控制,其中水流速度每秒超過1米,并且達到連續沖洗的要求,檢驗標準是入水口的色度、濁度與出水口相同。在消毒環節,施工人員使用了含氯的溶液,氯離子濃度至少為每升20毫克,并且充滿整個管道,之后將全部的閥門關閉,浸泡時間達到24小時,取出水質樣品化驗,直到合格。
其十,回填。施工人員分層夯實了回填土,將土壤中的碎石、磚塊和其它雜硬物體清除,其中首次回填的高度為0.1-0.15米,先在管道的兩側回填細砂或細土,之后人工回填第二層,在回填的高度達到水管頂部0.5位置停止,與此同時施工人員在保證溝槽支撐安全的情況下按照順序拆除,最后使用砂土填實縫隙。在管道壓力測試之前,頂部回填的土方高度為0.5米,并且在管道接頭0.2米之內不得回填,讓壓力測試觀察提供了便利。在壓力測試合格之后馬上將水灌滿,然后大面積回填[9]。
綜上所述,市政工程對城市的發展有著重要影響,熱力管道是城市供熱的主要途徑。在市政熱力管道施工中由于施工工序多,需要分析技術利用,保證開挖、管道焊接、壓力測試與回填等環節的科學性。此外,需要加強現場管理,并且需要做好人員的培訓工作,最終延長管道的使用年限。