摘要：本文通过对PHC管材在供热滑动管架系统可行性研究和施工工法可行性研究，分析了实际施工工法与传统工法功效的实践对比、成本构成分析及对比。对PHC管材在长距离、大口径热网架空设计和施工中的推广、应用具有重要的指导和推广意义。写作群体作为该项目的工程技术人员，参与了该工程建设从设计方案到新工艺的实践，本文亦是对该工艺的施工总结，对今后热网工程中PHC管材的设计、施工具有借鉴作用。
关键词：PHC管材 热网 施工
1、项目简介
本项目位于湖北省应城市，配套热网工程不同时期已建的架空供热管道采用的是传统的混凝土大放脚基础+T（或Π型）混凝土支架。施工期内天气和环境因素对项目工期影响较大，如采用传统的混凝土浇筑基础，不仅支墩成型时间久，而且对周边稻田的破坏与占用量大，无形中增加了项目施工的协调量和赔偿量。PHC管材因其工厂化生产，质量稳定可靠、能方便快速的运输至施工地点，施工速度快和成本低等优势引起了技术人员的关注，经建设单位和设计院双方技术人员的多次论证和试验，结合地质条件，采用PHC管材+钢横梁组合结构代替传统混凝土支架在供热滑动管架系统可行性研究、施工工法可行性研究取得成功。2020年6月，项目运行一年，经实地检查，结构完好；管道膨胀、回缩正常。
2、工程地质条件
该线热网全长约10.98km，场地沿线整体地势为低矮丘陵坡地，地面标高在25.03～43.20m起伏，地貌单元为长江三级阶地。本项目岩土工程特征如下：
①层素填土：主要由粘性土回填，结构松散，土石分级为Ⅰ类松土。
②-1层淤泥质粉质粘土：属高压缩性土，土质均匀，土石分级为Ⅰ类松土。
②-2 层粉质粘土：可塑状态，含少量铁、锰质氧化物，土质均匀，为中等压缩性土，土石分级为Ⅰ类松土。
③层粉质粘土：硬塑状态，含大量铁、锰质结核及少许灰白色高岭土，土质均匀，为中等偏低压缩性土。该层局部缺失，层顶埋深 0.3～5.5m。土石分级为Ⅱ类普通土。
④层残积粉质粘土：硬塑状态，含少量灰白色高岭土，含有泥质粉砂岩的风化物，局部含少量碎石，土质不均匀，为中等偏低压缩性土。层顶埋深 5.5～10.5m。土石分级为Ⅱ类普通土。
管材支架持力层为③层粉质粘土，该层土质均匀、硬塑状态、层顶埋深浅，中间没有其它不良夹层分布。具有良好的机械成孔性能和管材嵌固性能，与土体的摩擦和端承力均匀可靠。这也是PHC管材在供热滑动管架系统可行性研究和施工工法可行性研究能成功的重要前提条件。
3、工艺对比
3.1混凝土大放脚基础+T（或Π型）支架
传统大放脚基础+T（或Π型）混凝土支架施工工序：开挖基坑及抄平→修筑道路→混凝土垫层→基础放线→钢筋绑扎→支模板→修筑道路→基础混凝土浇筑→养护拆模→梁柱钢筋绑扎→支模板→（修筑道路）→混凝土浇筑→养护拆模→材料周转运输、回填。
混凝土大放脚基础+T（或Π型）混凝土支架的大放脚基础土方开挖量大、对施工区周边农田毁损面积大，复垦难度大复垦质量差，环境影响较大，工序复杂繁多，所需人工、机具颇多，施工工序多、工期较长，养护时间至少15天方可吊装管道。施工机械用到履带挖机、四轮拖拉机、砼罐车和轮式吊车，对运输道路使用频繁，通行性要求高，维护工作量较大。
3.2 PHC管材+钢横梁组合结构支架
PHC管材+钢横梁组合结构支架施工工序：修筑道路→引孔机引孔→PHC管材打入→支架标高调整钢管焊接→钢横梁焊接→（支架根部小承台钢筋混凝土施工）。
根据地质条件，为减少管材支架标高调整工作量，根据地质报告持力层深度，选择了6米和8米两种长度规格的PHC400B95成品管材以适应不同持力层深度的施工，并以两根PHC管材+钢横梁组合结构支架作为一组支架；为保障桩-土结合体的力学特性和整体协同工作，施工中比选采用了引小孔压大桩的打-挤桩工艺，停打标准参照桩基施工的停打标准。在保证管材在土体中的嵌固深度的前提下，在嵌固土体的上层浇筑50cm厚钢筋混凝土小承台，下部的小承台和上部钢横梁共同将两个支架连接成一个整体力学结构，抵抗水平产生的倾覆力矩。
PHC管材+钢横梁组合结构支架，容易形成连续的流水施工，功效高，工期短；对施工作业面要求低，受外部环境影响较小、成品管材运输方便、降低雨水施工影响及道路通行要求，节省施工措施；施工作业面小、无需土方开挖，农田损害面积小，周边环境友好，复垦简单质量高。
4、技经对比
市场上，PHC400B95管材单价约150元/米，5人1机即可施工，综合施工单价约250元/米；C30混凝土单价约450元/立方米，T型（或Π型）混凝土支架施工综合单价约1700元/立方米。结合本项目热网工程混凝土滑动基础与PHC滑动桩基础的施工成本分析如下表：
.png)
由此可见：一组桩基础的成本约为传统混凝土基础的1/2，而其施工周期短、效率高，可大大提高工期进度。
5、问题与成效
PHC管材+钢横梁组合结构支架运用在受力简单、数量占绝大多数的滑动支架?上，充分发挥了这种组合结构的优势和特点，没有一味地在受力复杂、数量占少数的固定支架?上，选型设计合理、科学。施工时先引孔，可以有效避免桩顶标高差异的过大，增加标高调整工作量，也提高了工效。 对其它地质条件的区域应慎重选择和调整工艺。?
.png)
PHC滑动基础实物图
6、结束语
本项目采用PHC管材+钢横梁组合结构支架作为供热管道中低架空敷设的供热管道的滑动支架从设计、施工和运行上是成功的，也是贯彻国家推广和鼓励装配式设计和施工运用的一种新的方面，效益明显，值得在同类建设项目中推广应用。