热力管线工程施工方案与技术措施

热力管线工程施工方案与技术措施1热力工程简介热力工程简介见表1。表1热力工程简介工程简介1工程概况本标段热力工程施工范围东起主干三路，西至主干四路，北起W6路，南至主干一路。内含6个地块与7条道路，道路两两之间分别呈“十”字或“丁”字交叉。热力管道采用直埋敷设，其中南北向管线一路，东西向管线三路。管道采用直埋和综合管廊明装相结合的方式，本标段综合管廊热力舱内热力管道采取架空明装的方式。2设计依据北京新机场热力规划《城镇供热管网设计规范》CJJ32-2010《城镇直埋供热管道工程技术规程》CJJ/T81-98等3设计参数一次水管设计压力:1.6MPa、设计温度：130℃4管材及保温直埋管道：高密度聚乙烯外护管硬质聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管综合管廊内管道：管径≤DN250时，采用无缝钢管；管径＞DN250时，采用螺旋焊接钢管。保温材料为离心玻璃棉，外包铝板保护。5压力标准设计压力：1.6MPa；最大工作压力1.6MPa；强度性试验压力2.4MPa。平面布置热力工程主要工程量见表2。表2热力工程主要工程量序号名称单位数量序号名称单位数量1钢管（Ф32～Ф1020）m42698金属密封双向焊接蝶阀个302直埋保温管（Ф159～Ф450）m35179异径接头个83柔性防水套管(DN250～DN450)个5810三通个84绝热支托（DN150～DN1000）个46411弯头（R=1.5D90°）个305闸阀（DN50～DN150）个2612平衡阀（DN150～DN200）个76放气球阀（DN25）个2213保温材料（离心玻璃棉）m312097补偿器（DN150～DN1000）个4814保护材料（铝板）m2117812热力工程施工关键点分析及对策根据现场情况分析，热力工程施工关键点在于管廊内大管道施工，其中管道运输、支吊架预留预埋、管道保温为关键点，具体分析及对策见表3。表3热力工程施工关键点分析及对策序号项目关键点分析对策1管道运输管廊内热力管道为无缝钢管与螺旋缝钢管，且存在较大管径管道，运输存在一定困难。垂直运输需要合理布置吊装口及吊装方式、水平运输需要根据管廊环境确定运输方式。1)管道落架时与管廊内倒运托车中心对应，避免磕碰破坏保温层。2)托车前方由人牵引，后方由人推进，将管道运至安装位置。根据平面合理布置吊装口，如不具备吊车作业条件时，制作专用吊装架体。两端悬挂承重1t的手动葫芦，将管道垂直倒运至管廊内底板部位放置的托车上。2支吊架预留预埋管廊内支吊架采用成品支吊架，支吊架需采用Q235、Q345钢预埋件。基础底板预埋需定位精确，准确预埋，保障质量。1)管廊结构需预埋支架钢板，穿插于土建管廊底板施工范围内。2)利用激光扫平仪测量放线，确保支架安装标高及定位尺寸的准确性。3管道保温保护焊接钢管保温材料为离心玻璃棉，外包铝板保护，需做到耐用、美观。1)保温施工从弯头或直管段的一侧依次施工。2)保护层弯头处采用定型的弯头管壳或直管壳加工，呈虾米弯形式，确保管壳管壁紧密结合，美观平滑。3热力工程施工方案3.1施工组织安排北京新机场工作区工程热力管网第五标段，其主干一路、主干二路管道明装在综合管廊内，其余部分均采用直埋方式。道路下直埋管道回填方式参考道路回填方法，综合管廊内管道安装固定后进行试压吹扫等工作热力管道距离其他专业管线较近，施工时注意已完成管道成品保护，具体施工组织安排见表4。表4热力工程施工组织安排序号施工区段施工时间劳动力计划机具配备1主干一路段（管廊内钢管）2017.09.30～2017.11.31普工：10人，焊工：6人，技工：5人挖掘机、吊车、板车、电焊机、除锈机、电锤、冲击电钻、台钻、气割锯、切割机、激光水平仪等。2主干三路段（管廊内钢管）2017.09.30～2017.11.31普工：10人，焊工：6人，技工：5人3支七路段（直埋保温管）2018.02.01～2018.05.01普工：6人，焊工：2人，技工：4人4次干二路段（直埋保温管）2018.02.01～2018.05.01普工：8人，焊工：4人，技工：4人5次干五路～W7路段（直埋保温管）2017.07.01～2017.08.01普工：4人，焊工：2人，技工：2人3.2工艺流程热力工程工艺流程见表5。表5施工工艺流程管廊内明装（焊接钢管）直埋（预制直埋保温管）3.3施工工艺1各部分管道材质及连接方式管道材质及连接方式见表6。表6管道材质及连接方式序号名称管径材质连接方式保温外保护壳1管廊明装热力管道≤DN250无缝钢管（20#钢）手工电弧焊离心玻璃棉铝板＞DN250螺旋焊接钢管手工电弧焊离心玻璃棉铝板2直埋热力管道全部高密度聚乙烯外护管硬质聚氨酯泡沫塑料预制直埋保温管手工电弧焊改性聚氨酯高密度聚乙烯外护管2各类型管道施工方法1)测量放线测量放线施工要点见表7。表7测量放线施工要点序号项目施工要点示意图1设置水准点在地平整后，根据施工平面图和业主提供控制点，用导线测量法进行校核将标高引入施工范围内，确定装置区临时水准点，并打桩做好标记。2管廊放线、预埋管廊内热力管道支架预留预埋放线定位采用激光放线方式。管廊内确定定位轴线后复核土建轴线，查证偏差后确认点位进行预留预埋。3沟槽放线测量方法为导线法测量,定位用十字线法,平行基线法控制高程。测量控制为三级水准点,间距小于250mm。中心桩测定后要进行临时保护,由中心桩引出的十字线桩和平行桩测定允许误差为±3mm。2)管沟开挖管沟开挖施工流程见表8。表8管沟开挖施工流程序号流程名称施工要求示意图1管沟开挖1)高程控制时采用不低于S3型的水准仪,施工误差控制在施工规范允许范围内。2)沟槽开挖期间人工进行测量配合控制，以防超挖。当采用机械开挖至设计基底标高以上20cm时，停止机械作业，改用人工开挖至设计标高。3)根据管线的分布和实际地质情况，拟采用人工配合机械开挖的方法，开挖弃土随挖随运，以免影响交通。2基底处理、（支护、排水）1)根据土质状况，按照30%～50%做基底处理，并回填中粗砂或好土。2)开挖沟槽根据现场实际采取适当的支撑，以支护边坡和端部，确保施工安全。3)受现场条件限制，沟槽最大边坡率无法满足要求时，采取相边坡支护措施。支护工程符合《建筑基坑支护技术规程》JGJ120的规定。3)各类型管道施工工艺管廊内明装焊接钢管施工流程见表9。表9管廊内明装焊接钢管施工流程序号流程技术要点示意图1支架安装装配式成品支吊架系统预留预埋采用C型槽钢，管卡及各种连接件采用Q235钢。2管道入廊根据吊运钢管的重量，地基及周边吊装环境，采用不同规格汽车吊分别搭设在各吊装孔边。用吊装带固定在管道两端位置吊入管廊内，当吊装口不具备吊装条件时则采用提升架及吊链吊运的方式将管道吊运至管廊内。3管道焊接焊接时电弧的高温和吹力作用使焊件局部熔化，在管道上形成一个椭圆形充满液体金属的熔池，随着焊条的移动熔池冷却凝固后形成焊缝，使被焊金属和焊材达到冶金结合。4焊缝检查、探伤检测焊工对所有焊缝的表面质量必须作自检，所有焊缝外观质量均满足规程要求。焊缝进行100%的X射线探伤，并且不得小于现行国家标准《无损检测金属管道熔化焊环向对接接头射线照相检测方法》GB/T12605的II级质量要求。5除锈防腐、保温处理除锈：管道防腐前表面清除油垢、灰尘、铁锈等，其质量标准达到Sa2.5级。防腐：外防腐均涂无机富锌底漆--聚氨酯面漆各两道。保温：管道保温采用离心玻璃棉，外包铝板保护。4)预制直埋保温管施工流程见表10。表10预制直埋保温管施工流程序号流程技术要点示意图1准备工作1)管子下沟前，仔细检查管内是否有杂物，冲理干净，必要时进行拉膛处理，坡口两侧200mm范围内见金属光泽。2)管道倒运时，不得拖、拉、碰、砸损坏管道。3)按管道接口位置挖好焊接工作坑。2管道连接1)对接管口时，检查管道平直度。焊接钢管管缝之间错开100mm以上。管道两相邻环形焊缝中心间距大于管道外径，且不小于150mm。2)管道逐根安装时，每10m管道中心偏移量不大于5mm。焊接厚度在6mm以下带有坡口的接头，焊接层数不得少于两层。多层焊接时，第一层焊缝根部必须均匀焊透，不得烧穿。3焊缝检测1)焊接完成后，冲除熔渣、飞溅物等并进行外观检查，发现缺陷、必须铲除重焊。2)焊缝附近明显处，有焊工钢印代号。3)外观检查合格的焊缝方可进行100%的X射线无损探伤检测。4接口发泡1)接头处的现场施工由保温管厂的施工人员（持证上岗）完成，保证接口区域干燥清洁，任意位置泡沫密度大于60kg/m3。2)接头使用电熔焊式（DN≥200）接头。3)现场发泡与直管道的发泡料必须一致，发泡时的PE封堵，采用PE塞焊分别封住发泡孔及放气孔，PE焊塞必须充分熔焊，焊接牢固。5)系统压力试验、严密性试验、冲洗管道安装完毕，和无损检验合格后，分段对管道系统进行压力及严密性试验，以检查管道系统及各连接部位的工程质量，试验介质为洁净水。管网进行强度试验和严密性试验，强度试验压力为1.5倍设计压力，严密性试验压力为1.25倍设计压力。观察10min，无压降、无泄漏为合格。当试验过程中发现渗漏时，严禁带压处理。消除缺陷后必须重新进行试验。6)压力性试验与严密性试验规定及要求见表11。表11压力性试验与严密性试验规定及要求序号规定及要求1压力试验充水时排尽管道及设备中的空气。试验环境温度如低于5℃采取防冻措施。2压力试验时对高差较大的管道，将试验介质的静压计入试验压力中。热水管道的试验压力为最高点的压力，但最低点的压力不得超过管道及设备的承受压力。3严密性试验时管道各种支架已安装调整完毕，固定支架的混凝土已达到设计强度，回填土及填充物已满足设计要求。4严密性试验时管道在自由端安装临时加固装置，经设计核算与检查确认安全可靠。试验管道与无关系统采用盲板或采取其他措施隔开，不影响其他系统的安全。供热管网的清洗在试运行前进行（即管道系统强度试验合格后）。以便彻底清除安装及试验过程中的焊渣、锈质、污物及积水。管网冲洗前，制定冲洗方案，其中包括冲洗方法、程度、技术要求、操作指挥与配合以及安全要求等内容，并明确冲洗的质量标准。冲洗按先主干线、再支干线的次序分别进行。冲洗前充水浸泡管道。7)管道冲洗规定及要求见表12。表12管道冲洗规定及要求序号规定及要求1管道冲洗介质为洁净水。管道水冲洗的流速不应低于1.5m/s，冲洗压力不超过管道设计压力。2冲洗排放管的截面积不应小于被冲洗管截面积的60%。排水时，不得形成负压。3管道水冲洗连续进行，当排出口的水色和透明度应与入口处的水色和透明度目测一致时为合格。4本工程中，各个标段分别进行管道冲洗，试运行前进行整个管网的系统冲洗。8)管沟回填管沟回填施工工艺及要求见表13。表13管沟回填施工工艺及要求序号名称施工要求示意图1底层人工回填处理夯实1)路面下1.5m范围内按道路要求回填，路面1.5m以下至管沟基底范围内，分层碾压夯实，压实系数不小于0.95。2)处在道路范围以外的管沟回填分层碾压夯实至设计地面，压实系数不小于0.95。任何情况下，顶板以上0.5m不得使用大型碾压机械。3)管沟分层碾压夯实。管沟沿纵向，在基底高程突变处采用级配砂石回填，每步回填不超过0.3m，要求回填均匀密实，压实系数不小于0.97。对于突变处的高差大于2m的部位，坑壁采用直壁护坡壁顶设300厚褥垫层，或采用场拌料（级配砂石+水泥等胶结料，压缩模量不小于15MPa，具体配比由试验确定）。4)检查井在管道打压前，井边1.5m（推力≥40t）或1.0m（推力＜40t）范围内需回填级配砂石，级配砂石需分层夯实至井高，确保回填质量,压实系数不小于0.97，无推力检查井周边采用素土回填夯实。2分层机械回填9)节点做法热力系统节点做法见表14。表14热力系统节点做法名称节点做法示意图热力管廊南出线节点1)支架预埋钢板采用Q235、Q345钢。明装管道、管件、支吊架及预埋件外防腐均涂无机富锌底漆――聚氨酯面漆各两道。2)转弯采用1.5d弯头，做自然补偿。3)接出均设切断阀、温度计、压力表。4)设置轴向外压波纹补偿器吸收管道热位移。4热力工程技术措施4.1交叉施工管理技术措施交叉施工管理技术措施见表15。表15交叉施工管理技术措施序号项目交叉施工管理技术措施1施工部署各专业交叉施工前，确定各专业施工部署，根据计划明确各段热力管线施工穿插时间。2高程交叉严格控制管线埋深高程，以10m为节点定位校核管线埋深。如出现管线交叉情况提出改进意见，及时沟通解决。3管沟施工管沟开挖与地面施工交叉时，热力管沟在路面基层施工完毕后进行反挖施工，管道敷设完毕后根据地面不同做法，请土建专业队伍配合进行回填。4.2施工工艺技术措施施工流程技术措施见表16。表16施工工艺技术措施序号项目施工工艺技术措施1管沟开挖现状地面高程存在一定差异，管沟开挖时每隔10m为单位进行高程测控，把控管沟开挖深度。沟底高低不平误差＞1