［摘要］随着城市化发展进程的不断深入，为满足人民对热力资源的需求，城市供热范围也在不断延伸，城市集中供热方式给人民生活带来了便利。而集中供热工程所依托的城市供热管网建设也不断引起人们重视，管网工程质量的高低直接影响热媒的运送和利用，一旦发生地下热力管线损坏、泄漏，会给居民生活造成极大的不便，给社会经济造成巨大损失和负担。因此，在开展室外供热管道的施工工程时，需要严格遵照相关规定和要求，保证设计、材料、施工规范，保证供暖安全，避免出现质量问题、防止供热管线安装过程存在安全隐患，防止危险事故的发生。本文详细分析了影响城市供热管道安装质量的因素，从管网设计质量控制、材料质量的管理、施工质量的管理等方面，提出了加强城市热力管道工程质量和安全管理方面的对策和措施，以促进实现室外供热管网安全、稳定、高效的运转。
［关键词］城市供热管网建设；质量；对策
近年来，随着我国城市化进程不断深入，城市建设速度不断加快，室外道路、供电、供水、供热工程等基础设施，也在不断的建成和陆续投入运营，这在很大程度上改善了人们的出行、生产和居住环境[1]。其中，城市供热工程是组成市政工程的重要基础部分，供热管网的普及关系到人们对热力资源和生活质量的需求。供热管道连接着城市集中供热的热源和小区或室内各用热设备，管网质量的好坏直接影响着热媒热量的运送、供应的效率和质量。但实际工程中，由于管网安装环节和步骤较多，涉及因素复杂，我国每天都会发生地下热力管线损坏而导致的泄漏事故，而室外供热管道频繁的开挖、维修，也给居民生活带来不便，给社会经济造成损失，因此，室外供热管道的施工质量必须引起所有施工人员的高度重视，不仅要严格按照规定和要求来开展室外供热管道的安装作业，还要保证材料供应可靠，维护好施工现场的秩序和安全，创造良好的施工环境，加强施工现场相关人员的管理和监督工作，避免出现施工质量问题，防止供热管线的安装环节存在安全隐患，防止危险事故发生，保证供暖安全。本文将详细分析影响城市供热管道工程质量的因素，深入研究管道质量控制与安全管理之间存在的联系，提出加强城市热力管道工程全过程的质量管理对策，实现室外管网安全、稳定的运行，城市市政建设的良性发展。
1城市供热管道的质量和安全要求
1.1供热管道施工验收标准适用性分析
城市供热管道工程一般以《城市热力网设计规范（CJJ34-2016）》为设计依据，该规范对供热管网的耗热量、供热介质、供热管网形式、热力管网布置与敷设、供热调节方式、水力计算等方面作出了明确规定。管材验收上则以《高密度聚乙烯外护管聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管CJ/T114-2000》为标准，该规范要求工程所需的材料必须符合设计要求，具备产品合格证、安装说明书、技术性能说明等证明材料。工程施工和验收上一般需执行国家现行有关标准规定——《城镇供热管网工程施工及验收规范（CJJ28-2014）》，该规范要求在管道安装及检验、热力站、中继泵站及通用组装件安装、防腐和保温工程、试验、清洗、试运行及工程验收等方面需遵循相关规定。钢管的焊接材料和焊接工艺应符合《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GB50683-2011）》，除此之外，还需符合《城镇供热管网设计规范（CJJ34-2010）》等行业标准，遵循这些相关规范及标准，把握施工前对热力管道安装的质量控制，以提高供热管网项目建设的水准[2]。
1.2供热管道的设计考虑
城市供热管道的设计必须从安全性与科学性出发，保证供热系统运行的高效和稳定。[1]在城市热力管道工程施工中，需要严格按照整体“指导性文件”——绘制的施工图纸来提高热力管网的施工质量。设计人员应根据每个城市的规模和布局，考虑居民对热力资源的实际需求，结合热力管网铺设区域内的地势、地质、水文等自然地理条件，再结合给水管道、排水管道等其他地下管线的施工图纸，基于整个供暖系统的角度考虑，合理优化和布置管网布局与管线走向，实现远端客户与近端客户的供热标准的一致性，保障集中供热管网的整体覆盖率[3]。在考虑管道布置的合理性和美观性的同时，应充分考虑供热管网的敷设方式，如采用地上架空敷设的热力管道，受环境因素影响，容易损坏保温层，且加大了热损耗，而采用无沟直埋敷设方案优点是造价低，较为经济，可减少存在的电力、通讯管线等方面的障碍，特别是当利用补偿器来处理热力管道的热膨胀问题时，可以直接将管道的自然转角处设置为自然补偿，或在管道拐弯处合理布置各类补偿器，同时在管道壁厚的变化部位采用固定墩加以处理，以此合理的设计热力管网。
1.3供热管道材料的要求
材料的优劣性将对施工方案制定、质量保证、保修维护等环节产生重要影响，因此，城市供热管网工程施工前需要对管材、构配件、半成品的选择、采购、运送、储存等环节加强系统的检查和质量控制，要依据供热管道的敷设方式，满足管内流通介质（热水、蒸汽）的温度、压力等要求。室外供热管道一般采用的是高密度聚乙烯外护管、聚氨酯硬质发泡保温层、无缝钢管。在采购前，应先了解供货厂家的信誉、质量和材料的相关证明，供货之前需向建设部门进行申报，材料进场后依据施工材料性质和重要性进行现场验收并办理工序验收，检查材料的采购合同、到货清单、材料资质证明、国家验收规范、质量证明书等资料，检查其是否合格。对于某些要求必须取样送检的材料还需要见证取样，在施工单位完成自检的基础上，通过监理人员抽取样品后，陪同施工人员将样品送检至专门的实验室，通过化验和鉴定试验，检验材料的性能、参数等是否满足进场材料的设计要求。对于钢管、聚乙烯外护管、聚氨酯或岩棉保温层的质量检验，需要从钢管的成分、焊接、厚度、管径等方面进行检查，保证其符合施工安装的要求。高密度聚乙烯塑料外护管主要对黑色外观和厚度进行检测，不得存在气泡、杂质、凹陷、裂纹、气味、收缩、颜色不均的情况。聚氨酯保温层泡沫体外部应没有出现污染、收缩分层、开裂现象，孔隙应均匀细密，泡沫的闭孔率控制在88%左右。同时，要注意保护管壳与硬质泡沫的粘结力，如果粘结性控制得不好可能会造成地下水从缝隙中渗入，造成钢管腐蚀和锈化，丧失限制钢管膨胀的能力，无法再继续使用。在材料进场检验完成之后，材料应得到妥善的存放和安置。根据供热管材的性质，堆放时应设置管托，存放地点应首先保证地面平整且无碎石等坚硬杂质，场地内无积水，做好材料的防晒防潮工作，防止材料在存放过程中出现坏损或老化现象，也要防止材料存放的不规范而增加施工现场的安全隐患。
1.4施工阶段的质量管理和控制
在城市供热管道正式施工前，要认真审查施工技术方案，采用合适的施工工艺标准，确定可行的施工方法，严格控制施工安装的步骤，制定完备的施工现场管理制度，对施工环节可能存在的问题要提前预设，做好预防和应对措施，以保证室外直埋供热管道的施工作业的质量和安全。本节内容从沟槽开挖、下管施工、接口保温、管沟回填等方面，简要谈谈城市供热工程在施工阶段需要控制的关键点。
1.4.1沟槽开挖
城市供热管道施工的首要工序是沟槽开挖，其质量把握的关键点是要控制好挖掘沟槽的宽度和深度，使其达到管网工程设计的要求，以免影响后期下管施工等施工步骤。在施工之前，施工人员应对施工范围做全面勘察，判断区域内土壤现状、水文情况、障碍物、历史文物的详细情况，了解附近既有建筑物对特殊土的处理方式，清理好场地后拟定合理的开挖计划，一般选择以机械为主，人工为辅的方式进行开挖，按规范要求执行科学安全的放坡系数、沟槽支护，检查沟槽土壁及支撑的稳定情况，防止支撑出现破坏或拉损，保证管道沟槽土方结构的整体稳定性。按照开挖深度规定，不宜直接开挖至沟槽底部，应保留15~20cm的原状土覆盖，避免地下水位被不断提高，引发沟槽积水而导致浮管。如果出现超挖，要用回填土仔细回填夯实，对死角部位，可以采取人工配合机械的方式进行夯实和修整。沟槽底部应满足设计承载力要求。
1.4.2下管施工
在施工中，施工管理人员要根据规范控制下管操作，使人工操作与起吊设备能够有效配合。下管之前，应首先堵住管道两头，防止泥土混入而堵塞管道，保证管道内没有杂物，以免对设备运行造成不便。管道在下管操作过程中要充分垫稳，控制好管底的坡度。实施管道起吊管控工作时，应组织专业技术人员，以便及时应对管道起吊和下放中出现的异常情况。大型管道在进行下管步骤过程时，需重视对起重机的控制与掌握。起吊工作须注意以下几个方面：选择宽度超过50mm的吊带进行运输、起吊或卸管操作；管道在下沟的过程中为保护管道的保护层，吊装装备往往采用尼龙吊带，禁止使用钢丝直接捆绑管道，避免大型管道的保护层在操作中出现破损。在下管操作中，相关人员要实时控制管节轴线、基本标高，确保管材的有效对接[4]。
1.4.3管道焊接
考虑到供热管道属于特种设备，要求执行严格的焊接技术标准和验收规范来加强管道焊接工作、无损检测的质量控制。进行特种作业施工前，应仔细筛查和聘用焊接工种人员，所有专业焊接人员必须经过专业安全技术学习和训练，持有焊接操作合格证件，具备专业的焊接知识和扎实的操作技术，在合格证准予的范围内施焊，坚决杜绝没有资格证书的人员上岗工作。正式施焊前，需制定科学合理的热力管道焊接工程专项施工方案以及焊接作业指导书，根据施工作业面等实际情况充分考虑焊接手段。同时，要对焊工进行关于焊接材料使用和保管、焊接工艺参数、焊前热处理的温度和时间以及无损检测等各项要求的技术交底。热力管道在焊接过程中，需要使用性能稳定的氩弧焊机、手弧焊机、焊条烘干设备、焊缝热处理装置，[5]同时注意管道焊接中断时，需要进行临时封堵，避免泥沙带入管道。监理人员要仔细检查钢管坡口、组对间隙、水平垂直度、组对错边量等数据，在焊接的过程中，要及时清理管道表面的氯化皮，及时清洗与改善机械设备，保证其在施工过程中性能良好，持续运行。最后在焊接完毕时，施工人员要检查焊缝的外观质量，并通过无损探伤试验，来查看检测结果是否合格。待全部项目验收合格后，方可进入下道工序。
1.4.4接口保温和防腐
供热管道接口设计区别于其他管道，为保证供热管道热媒运送的稳定性，应考虑环境温度低于10℃时的保温措施，若保温措施不合理，会降低接口的紧密性，导致管道内热量散失，并影响接口的防水性能[6]。管道一旦出现破损，可能会导致地下水从缝隙中发生回流。若保温工作到位，有利于减少管道的腐蚀速度，延长管道的使用年限。因此，要结合实际进行专业的保温工作。施工时，要避免因运输不当而造成的供热管道表面保温层的破坏。管道下沟前后，施工人员应首先检查管道表面保护层及保温层的完整性，及时处理掉附着在管道外壁的泥沙和焊渣，保持管道外壁的干净清洁，并涂抹耐高温的防锈漆。在进行接头的保温试压达合格后，保持补口处与直管段一致的保温结构和材料。同时，应控制聚氨酯保温层泡沫体的密度达到50kg/m3以上，并在整个补口段的环状空间内都持续填充泡沫。
1.4.5沟槽回填
待供热管道铺设和安装完成，验收合格后，可进行土方回填。沟槽回填的质量对管道的垂直度和轴向受力影响极大，因此，回填作业应确保操作的规范和严谨，防止出现塌陷状况。回填材料要选用原挖出土或经试验合格的填土材料。首先应彻底清除干净沟槽底部的淤泥、冻土、砖石、积水等，不得带水带淤回填。其次，采用分层对称、分层夯实的方法，每层回填土的虚铺厚度和夯实遍数，应根据压实机具不同而采用不同的标准，人工压实时虚铺厚度控制在200mm以下；采用轻型压施工具时，虚铺厚度在200~250mm；采用振动压路机时，虚铺厚度应不超过440mm。同时，要保证各层回填土夯压的密实度达到图1要求，对于每层回填土的压实参数，需监理人员逐层验收合格后，再继续铺填新土。管道两侧和管顶部位的回填材料，需对称、均匀地运入槽内，不得集中推至管道上。当回填至管道两侧时，应避免土方碰撞管道造成损坏。回填土的最佳含水率控制在±2%以内，以便于压实操作能顺利进行。如遇雨雪天气，应对回填土料做好保护措施，雨雪过后应立即翻晒土料，并及时清除掉不合格的土料，经检查合格后再继续用于施工。
2总结
综上，城市供热管道工程作为城市基础建设的重要组成工程，切实影响到城市形象和人们的日常生活，要充分认识城市供热管道施工项目质量控制的重要性。根据供热管道运行时室外环境的特殊性，设计上要符合相应的标准和规范，施工上要执行相关技术的要求，管理上要改进管理观念并提高安全意识，以营造安全的、规范的施工运行环境，提升城市供热管网的建设水准，推动城市供热管网工程的高质量发展。
作者：周欣桐 单位：杨凌职业技术学院
