李海兰
新疆通艺市政规划设计院（有限公司 ） 新疆 昌吉 831100
摘要：直埋供热管道施工技术，是现代城市供热体系的重要组成内容，具有安装便捷、性价比高等多重优势。本文以直埋供热管道施工技术为主要研究对象，针对无补偿冷安装条件下进行多角度、多内容、多层次的分析和论述，结合现场施工经验，提出一系列行之有效的管理办法和实践技巧。仅供参考。
关键词：冷安装；直埋供热管道；施工方案
引言：供热管道安装，是我国城市供热的重要施工内容。一方面，供热管道涉及到众多的环节和内容，尤其是近年来社会大众对于供热管道的呼声日渐高涨，另一方面，以无补偿冷安装为代表的安装技术，成为最为直接和高效的安装手段，受到行业内的关注和重视，并且在供热体系当中得以广泛应用。
一、直埋供热管道的安装方式
（一）预应力安装
预应力安装的形式主要分为两种：其一为一次性补偿器预热安装，其二为敞沟预热安装。以上两种安装策略，需要管道温度大于预热安装温度，然后利用焊接的形式进行安装，最后开展回填工作。预应力的安装策略，需要确保热力管道的温度降到与周边施工环境温度相一致，才能够产生对应的拉应力，并且还需要确保热力管道温度上升到预热温度，从而确保对应的压应力，实现管道内部产生对应的预应力。在热力管道的正常运行过程中，务必要对管道内部的拉压应力进行分析和测试，防止相关应力超过管道的承受范围，最终引发管道内部的屈服，导致管道出现结构失衡。
（二）无补偿冷安装
无补偿冷安装方式，与预应力安装相对比，能够在常温环境下开展安装工作，同时还能够降低对应的安装成本与安装环节。例如，无需在安装过程中，开展管道加热等相关流程，能够最大限度提升安装作业的便捷性和高效性。需要注意的是，在进行无补偿冷安装时，需要对安装方案的设计过程进行分析和梳理，尤其是热力管道的焊接以及沟槽的回填工作等一系列内容，需要充分考虑安装过程中的不利因素以及对应的危害性影响，务必采取行之有效的安全保障措施，以及科学有效的试验和分析，从而确保安装方案的稳步开展。无补偿冷安装，借助现代化的安装技术以及应力分析软件，能够以最佳的安装方案开展施工作业，既能够降低工程的安装成本，同时还能够有效提升项目的安装进度，在一些重要供热工程中，受到广泛的肯定和支持。例如，我国北方城市中，沈阳、长春、哈尔滨等地区多有应用，符合所在地区的施工要求和施工标准，能够最大限度提升供热工程的安装质量。
二、无补偿冷安装技术的难点与解决措施
（一）弯道弯头曲率半径与管壁厚度的有效确认
作为供热管道的弯道弯头，需要确定弯道弯头的位置以及对应的安装环境。同时，在管道应力集中的弯头位置上，需要将弯头作为管道的自然补偿器，提升管道弯头的曲率半径，以及厚壁的尺寸。通常，在进行相关内容的设计工作时，结合增大弯头的强度和厚度，需要选择大曲率半径的弯头。传统施工方案中，建议使用公称直径1.5倍的弯头最佳，而针对于大孔径弯道的弯头，大于2.5倍公称直径视为最佳。
（二）管线折角设计
在实践过程中，管道折角的水平应力，务必要远高于弯道弯头的水平应力。一方面，弯道弯头的水平应力，通常在管道折角的作用下，容易产生循环荷载，从而导致管道材料出现金属疲劳，引发管道系统的局部破坏，另一方面，热力管网设计中，务必要减少管线折角，尤其是利用管线弯头进行替代，降低管道中的应力影响，提升管道的安全性，提高管道的使用寿命，降低后续的维护成本。由此可见，管线折角的应用，要控制使用数量，推荐采用管线弯头方式进行替代，降低后期的安装难度与安装风险。
（三）管线三通设计
作为供应管道的三通位置，通常承受的荷载相对较大，因此在核心位置上的设计和施工，要体现对于三通位置的强化作用。一方面，基于无补偿冷安装技术的基本理念，需要对三通位置进行精准的判断和分析，了解结构位置的承载应力以及课程出现的极限荷载，同时对三通位置的管道设备进行强化处理，另一方面，在进行施工作业时，需要选用厚度较大的主管道材料，提升管道的承载范围，同时进一步降低管道对三通位置的影响和冲击。通过对三通位置的强化设计，能够在施工过程中，减少对应的风险和问题，尤其是在正常使用过程中，能够降低三通位置出现风险和事故的几率。必要时，可以在三通位置进行物理强化，对所在位置进行打孔加固，提升三通构件的强度和稳定程度。
（四）管道直管段局部稳定性验算
在无补偿冷安装技术中，供热管道的直管段通常对应的管道厚度要小于管道弯头位置，因此当管道外径超过DN500毫米的尺寸时，需要提升直管管道的厚度。一方面，大直径的供热管道，对应的管道应力以及管道承载的荷载相对较大，日积月累的管道荷载会对直管段管道造成冲击和影响，极有可能会造成管道的损害，另一方面，供热管道的施工，要考虑具体的施工情况，尤其是管道外径超过相关尺寸时，对于的结构系数与稳定系数都会出现不同的变化，需要借助力学结构软件，对管道厚度进行计算和分析，防止管道出现不可预测的变形和失稳问题，导致供热管道出现水管爆裂等事故的发生[1]。
（五）管道竖向稳定性的验算
作为热力管道，管道中的介质温度由低到高变化时，必然会产生不同程度的轴向压力，并且轴向压力的差异，会对管道造成弯曲现象，特别是管道中相对薄弱的环节和位置。例如，管道两端位置。在经受长期性的弯曲作用下，必然会引发管道内部的结构失稳，从而促使管道内部应力结构的失衡，导致管道出现难以预测的破坏。根据《城镇供热直埋热水管道技术规程》，需要按照规程的具体要求进行施工和安装，同时对可能出现的失稳现象加以限制和控制，降低管道安装的风险和问题，同时对局部稳定性验算无法满足的位置，可以借助管道埋深深度增加、管道上方荷载增加以及管道分支管处增添补偿装置等一系列举措，确保管道轴向力的有效控制[2]。
结论：综上所述，基于无补偿冷安装条件下的直埋施工技术，需要结合施工作业的要求和标准进行开展，明确对应的安装细节与施工内容，降低施工作业的风险和问题，并且在施工作业前，对施工方案进行细化和研究，提升直埋施工技术的安全性和科学性，为供热工程的稳定运行，打下夯实的基础。
参考文献：
[1]周妍,孙强.长输热力管道无补偿直埋施工技术[J].化工机械,2020,47(06):860-862.
[2]赵宏.复杂地形下长输供热管道工程的关键施工技术[J].煤气与热力,2020,40(01):5-10+41.