复杂地形下长输供热管道工程的关键施工技术.docx

该【复杂地形下长输供热管道工程的关键施工技术 】是由【科技星球】上传分享，文档一共【8】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【复杂地形下长输供热管道工程的关键施工技术 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。复杂地形下长输供热管道工程的关键施工技术
 
 
Summary：在山地、河流、丘壑、铁路、高速公路等复杂地形地貌下，管道的敷设需要面对众多的技术难题，比如，长输供热管道在运行过程中，由于高温负荷的作用，管道会产生热膨胀，增加了系统额外的拉伸力和弯曲应力，可能导致管道变形或泄漏；呼和浩特的地形复杂，长输供热管道工程的敷设也比较复杂，基于此，本研究以案例工程为依据，展开分析了案例工程中项目施工存在的问题，并提出了几点解决问题的对策措施，希望为类似的工程施工提供建议。
Keys：复杂地形；长输供热管道工程；施工技术
一、引言
托克托电厂至呼和浩特市长输供热管网工程长输供热管网从大唐托克托电厂开始沿S103省道敷设至呼和浩特市南三环分为市区南线和市区北线。市区北线沿呼和浩特市西二环、乌素图沟向北至成吉思汗大街大桥，然后向东横穿西二环
至西二环东侧，沿西二环东侧至北二环，然后沿着北二环南侧向东至呼伦贝尔北路。市区南线沿南三话敷设至呼伦贝尔南路。由托克托电厂敷设长输供热管线至呼和浩特市市区，全长共106km，包括长输供热管网、市区南线供热管网、市区西（北）线供热管网、沿线设置2座中继泵站及1座隔压换热站。呼和浩特市长输供热管网工程经过多次的踏勘确认以后，主要存在四个施工上的问题，具体分析如下。
二、呼和浩特市长输供热管网工程的问题
呼和浩特市长输供热管网工程主要面临如下三个问题：
1、建设长距离供热隧道。
呼和浩特市长输供热管网工程路由长度达106KM，下穿高速、铁路、河道、道路等顶管19处，上跨地铁明挖1处，沿线管沟、泵站等土方开挖、回填量大特别是沿线穿越高速公路、铁路、地铁、乡镇道路、市政道路、河道、石油、天然气、电力、市政给排水等，施工影响因素多，协调有难度，长距离的供热隧道建立难以完善建设。
2、供热隧道土建综合技术。
呼和浩特市长输供热管网工程管道的境内主要分布有两大地貌单元，包括北部大青山和东南部蛮汉山，为山地地形，南部及西南部为土默川平原地形。地势由北东向南西逐渐倾斜。海拔最高点在大青山金銮殿顶部，高度为2280米，最低点在托克托县中滩乡，高度为986米，市区海拔高度为1040米，再加上本项目供热管网直径DN1600，路由长达106km，目前是全国范围内最长的GB2、GC2
供热长输管网，对管道焊缝、保温补口等的质量要求严格，所以对供热隧道土建综合技术要求也比较高。
3、钢桁架的敷设。
，这要求施工团队必须在极短的时间内完成钢桁架桥的施工。钢桁架桥的施工涉及到桥梁钢结构和管道安装等多个方面，难度高、体量巨大。这要求施工团队不仅要有高超的钢结构施工技术，还需要对管道安装有着深入的了解和丰富的经验。
三、长输供热管网工程的施工技术对策
（一）解决长距离供热施工问题的对策
为了解决呼和浩特市长输供热管网工程长距离供热施工问题，可以采用“供热隧道土建综合技术”来进行施工。这种技术集成了多种先进的施工方法和工艺，能够有效地应对长距离供热隧道施工中的各种挑战。在长距离供热施工中，潜孔钻机只能在有限空间、基坑狭窄的环境中施钻，这非常困难，借助“供热隧道土建综合技术”，我们可以创新地设计并开发出一个隧道仰拱竖向锚杆钻孔装置。这一装置巧妙地结合了卷扬机、滑轮、钢管、工字钢、U形卡、定滑轮、钢丝绳、YT－28凿岩机和钻杆等多种设备和工具，通过简易的组装方式，形成了一个既实用又高效的钻孔系统。在实际操作中，这个装置表现出了显著的优点。它移动方便，占地面积小，即使在空间受限的工作环境中也能轻松部署。更重要的是，同一工作面内可以同时进行多处钻孔作业，而各作业点之间互不干扰，从而大大提高了施工效率[1]。
此外，在施工的过程中，由于斜井地质条件复杂，且坡度比较大，所以在施工的过程中，要采取有轨（三轨道）运输，以大功率矿井提升作为施工重要提升装备，斜井洞口布设的主要临时设备设施包括斜井提升L形卸渣台、天轮架等，实景照片如下图1所示：
图1 斜井洞口布设实景照片
L 形卸渣台成功解决了陡坡斜井三轨同时运行的干扰难题，确保了各个工序间的有序衔接。
（二）解决供热隧道土建综合施工问题
为了解决长输供热管网工程供热隧道土建综合施工问题，可以采用明挖法、暗挖法以及顶套管法等方法进行施工。以明挖法为例，在采用明挖法时，沟槽的开挖是一个关键环节。根据具体的施工现场条件、结构埋深、土质情况和地下水状况，需要选择不同的开槽断面，并确定槽底宽度、边坡以及留台位置等参数。这样可以确保沟槽的稳定性和施工的安全性。对于明挖沟槽的支护，常用的方法有喷锚护壁、土钉墙和排桩等。这些方法的选择需要根据具体的地质条件和施工要求来确定。支护结构的作用是增强沟槽的稳定性，防止土壤侵蚀和坍塌，确保施工过程的顺利进行。当地下水位高于槽底时，需要采取有效的地下水控制措施。这包括降低地下水位、排水和止水等措施，以确保沟槽的地下
。这样可以防止地下水对沟槽的侵蚀和破坏，保证施工质量和工程安全。总的来说，在长输供热管网工程中，选择适合的施工方法，并合理确定沟槽开挖和支护的参数，以及采取有效的地下水控制措施，是确保供热隧道土建综合施工顺利进行的关键，通过科学合理的施工管理和技术措施，可以有效解决施工中遇到的问题，保证工程质量和安全。
（三）解决钢桁架敷设问题的对策
为了解决长输供热管网工程钢桁架敷设问题，可以采用多跨连续重型钢桁架分段组拼、空中对接技术，在预拼场地将钢桁梁分段组拼，利用起重设备分段吊装，空中对接就位；通过将这些合拢段作为施工过程中的关键节点，可以将传统的逐一对接安装变成多跨桁梁同时组拼安装。这种方法不仅减少了施工时间和人力成本，还提高了施工质量和稳定性，过程如下图2和图3所示：
图2 钢桁架分体安装
图3 钢桁架整体吊装
通过引入多跨连续重型钢桁架分段组拼、空中对接技术，长输供热管网工程钢桁架敷设问题得到了有效解决。这种技术不仅提高了施工效率和质量，还降低了施工风险，为工程的顺利完成提供了有力保障。
或者还可以采用桁架内大管径供热管道安装的方式，安装流程如下表1所示：
步骤
内容
步骤一
用相关用具测量钢桁架桥内各门架准确的间距。
步骤二
根据实际测量数据，进行模拟，主要模拟管道安装过程，确定好管子、管件接口的位置以及焊接的角度包括绝热支座的位置，确保在施工的过程中能够减少调整，提高效率。
步骤三
用弧形管托支垫，管托与管道外皮再垫交点的保温方式运输管道。
步骤四
保温管现场吊装依次按照竖向运输（上管）、检修便道上倒管运输和横向运输3个过程执行。
步骤五
组队管子以及管件。
表1 桁架内大管径供热管道安装的方式安装流程
在桁架内大管径供热管道安装下，要严格按照以上方式进行安装，此外，在应用该办法的时候，因为供热管道的设计必然是留有一定的坡度的，但是门型支架是水平安装的，所以就会导致钢管焊接一体的管道支座与门型支架的大接触
面会沿着管道轴向一侧紧贴，而另一侧会翘起，所以，可以用楔铁填充该类缝隙。
（四）供热管道深基坑开挖技术
逆作法施工是一种创新的建筑技术，尤其适用于解决空间狭小、深基坑开挖以及地下水位高等施工难题。在逆作法施工中，施工顺序与传统的顺作法相反，先进行地下室楼板的施工，再逐层向下开挖土方和浇筑各层地下结构，直至底板封底。这种方法不仅有效减少了施工空间的需求，还通过利用地下结构自身的刚度作为施工期间承受荷载的支撑，显著提高了施工的安全性和稳定性。特别是在地下水位较高的地区，逆作法施工通过有效的降水和止水措施，确保了基坑开挖过程中不受地下水影响，从而保证了工程的顺利进行。
对于穿越河道的管道施工，由于河道地形的特殊性，施工面临着开挖和降水、止水等多重挑战。为了解决这些问题，工程中采用了深基坑开挖技术结合CT管施工工法。CT管作为一种新型的管道施工材料，具有优异的承载能力和稳定性，能够有效应对复杂的河道地质条件。通过合理的开挖和支护措施，CT管施工工法不仅确保了管道的施工质量，还大大缩短了施工周期，降低了工程成本。在河沟基坑支护方面，工程中选用了CT锁扣钢管桩进行支护。这种钢管桩具有足够的强度和刚度，能够抵抗外部荷载和土壤侧压力，确保基坑施工过程中的安全。特别是在基坑较深的情况下，通过合理布置少量的支撑结构，即可满足基坑稳定性的要求。此外，CT锁扣钢管桩还具有一定的侧壁防水功能，能够有效防止地下水渗入基坑，进一步保障了施工的安全。
四、总结
综上所述，复杂地形下长输供热管道工程的关键施工技术研究具有重要的现实意义和应用价值。通过对这些技术的研究和应用，可以提高长输供热管道工程的安全性、稳定性和环保性，为我国的城市建设和经济发展提供有力的支撑。
Reference：
[1][J].石油化工建设, 2023, 45(6):68-72.
[2][J].江西建材, 2023(4):335-337.
[3][J].  2022(5).
 
-全文完-