朱道强，高雅 （合肥热电集团有限公司，安徽 合肥 230000）

1 引言

地下综合管廊是指在城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道。自2015年国务院办公厅印发《关于推进城市地下综合管廊建设的指导意见》（国办发[2015]61号）以来，各地均加大综合管廊建设力度。

合肥自2016年获批第二批管廊试点城市资格后，在肥西县产城融合示范区、高新区拓展区、新站区少荃湖片区开展管廊试点建设，有效治理了试点区域“空中蜘蛛网”和“马路拉链”等城市病，并于2018年1月正式实施《合肥市城市地下综合管廊管理办法》，要求:“对建设管廊的区域，已在管廊中预留位置的管线，应当纳入管廊，管廊达到满载前，不得在管廊外建设管线。对于应当纳入管廊的管线在管廊外进行建设施工的，规划和建设行政主管部门不予批准。”

热力管线输送为高温介质，运行压力大、热应力大、危险性高，发生事故时对管廊设施的影响大，根据综合管廊内部管线敷设的总原则“安全性和经济性高，施工和后期维护方便”及《城市综合管廊工程技术规范》（GB50838－2015）要求：热媒为蒸汽的热力管线在独立舱室内敷设。

2 项目概况

为满足高新区龙科马医药产业园等工业用户用热需求，保障园区内规划高校及研究机构的供热配套要求，合肥热电集团有限公司于2019年底启动合肥新能热电至方兴大道合武铁路段管网建设。根据管线定位及主管部门规定要求，管网路由沿鸡鸣山路—明珠大道—方兴大道，其中，鸡鸣山路、明珠大道段管网布置于综合管廊内，长约2.62km。（图1）

图1 管网路径图

热用户用热性质统计表 表1

廊内热力管网敷设在热力舱内（图2），其中鸡鸣山路（新能热电厂—明珠大道）管廊位于鸡鸣山路西侧，距鸡鸣山路中心线 17.775m；明珠大道（鸡鸣山路—方兴大道）管廊位于明珠大道北侧，距明珠大道道路中心线35.475 m。

图2 管廊标准断面图

3 设计阶段

3.1 设计热负荷及供热参数

经对该项目沿线热用户进行热负荷调查统计，热用户均为低压热用户，用汽压力范围为 0.4MPa～0.6MPa，用汽温度范围为150℃～190℃，热需求较为稳定。经实地调研，结合现有工业企业热负荷，主要热用户及其用热性质详见表1所示。

本项目热用户主要有：合肥华清金属表面处理有限责任公司、合肥王仁和米线食品有限公司、安徽智飞龙科马生物制药有限公司、38所、四创电子华清产业园项目。

设计热负荷统计表 表2

综上所述，本项目设计热负荷详见表2所示。

根据《合肥市城市供热专项规划（2013～2020年）》与调研可知，热用户用汽需求压力为 0.4MPa～0.6MPa，温度为140℃～170℃的过热蒸汽。本项目热用户主要是生产热负荷，同时也有生活热负荷。综合考虑热负荷现状及其发展分布情况、供热距离等相关因素，供热介质选用蒸汽。

依照本项目用热区域的功能、布局结构及已落户企业的用汽参数，本项目供热介质设计参数为设计温度：300℃，设计压力：1.6MPa。

3.2 管件及防腐要求

入廊段蒸汽管网的补偿器采用对固定支架推力较小的内外压平衡式波纹补偿器，直埋段蒸汽管网的补偿器采用稳定性较好的轴向外压波纹补偿器。补偿器保温做法、厚度、外护钢管做法及要求同相连接的直管段相同，外护管两端做异径管与直管段相连。

入廊段蒸汽管网低点设疏水管，疏水管就近引至综合管廊进排风口处，再引出廊外至道路疏水箱。疏水装置由疏水阀、Y型过滤器、关断阀门等组成。

由于综合管廊内蒸汽管网所需滑动支架、导向支架、固定支架施工已随廊体施工完成，应根据现有技术资料及相关设计图纸对每个支架所承受推力进行核算，以确保支架的安全可靠性。根据热力专业资料，本工程固定支架最大推力为480kN，管廊内固定支墩所承受最大推力为500kN，经复核，管廊内原设计满足本工程要求。

入廊套管前、明珠大道段出管廊与直埋部分衔接段，固定墩各1处，固定墩采用钢筋混凝土结构形式（图3）。

图3 支墩构造图

为减少管线的腐蚀，延长管线的寿命，其表面应做必要的防腐处理。入廊段蒸汽管网，外护层采用彩钢板，并涂刷防腐涂料，施工后外表面涂敷面漆。

4 施工步骤及难点

4.1 施工步骤

①依照管廊管理单位要求，管材及管件堆放于地上指定区域。蒸汽管道由综合管廊吊装口吊装入廊，借助廊内吊耳运输至舱内。

②因入综合管廊内蒸汽管网的滑动支架、导向支架、固定支架施工已随廊体施工完成，各支架顶部已预留钢板，施工阶段仅需要对蒸汽管道及其支座进行安装。

使用小推车将管材、管件运至对应位置，管道定位后进行管道间的对口、焊接工作，并同步完成固定支架处的管托底部与支架的焊接工作。

③管线焊接完成后，进行焊缝探伤检测，合格后做好防腐保温和外保护层的施工。

4.2 施工难点

①管廊内每200m为一防火区间，各区间以防火门相隔，管道需穿过防火墙连接。因管廊建设、验收前置于入廊管线安装，该段管廊未预留过墙孔洞及套管，蒸汽管道连接遇到障碍。

经现场勘查及与管廊设计单位对接确认，以墙两端蒸汽管道圆心连线开孔做同心圆孔洞，并按照消防规范要求做好相关措施。因廊内预制支墩与防火门横向距离较近，施工单位在开凿孔洞的同时，需对防火门做好保护，避免因施工造成门体损坏或无法正常开启。建议管廊建设单位在设计阶段应综合考虑各管线安装使用，提前同热力公司确认入廊预留管径，并按照高于外套管管径两个规格型号尺寸预留穿墙套管。

②管廊内主热力管线的建设，需同时考虑与未来用户支线的连接。本项目根据前期周边热用户调研情况，结合管廊热力引出口位置，在管廊内蒸汽管道预制三通支管，方便后期用户支线的接入。

相较于其他城市管线，热力管道需设置疏水装置及时疏走凝结水，防止管道内部发生水击，对管壁产生损坏。为便于日常维护，保证廊内安全，管廊建设时预留疏水管引出口。本项目根据引出口位置设置输水管至地上疏水装置，就近排入下水井。

③常规蒸汽管道单根长度为12m，因已建成吊装口开口较小，为8m×2m，管材吊装运输难度较大。为便于吊装运输，本项目特制蒸汽管道单根长度为10m。由于管材地上堆放位置距离吊装口较远，本次采用起重量25t、臂长＞10m吊车将管道从吊装口吊入管廊。吊入过程中，管道两端各设置一条牵拉绳，借助廊内挂耳，分别由管廊内两位施工人员控制，经对讲机与吊车操作人员沟通，控制管道位置。

已建成热力舱舱内宽2.5m，预制支墩宽0.6m，预制支墩离墙0.5m，施工工作通道仅约1m，施工作业面较小。为解决管材与舱内运输问题，灵活使用手推车运输管材，合理规划材料运输，焊接，检测时序，在施工前由负责人员进行安全交底，对应急措施及撤离路线进行明确。

5 智慧监测

为提高热力管线自动化监控水平，有利于后期管网运营维护，由合肥市建设主管部门联合清华大学合肥公共安全研究院开发建设“合肥市城市地下综合管廊入廊管线安全运行监测系统前端感知系统”应用于本项目。在管线入廊段设置热力管线监测系统，对管线运行的压力、流量、温度以及廊体内部温度进行实时监视（图4）。

图4 热力管线监测系统

热力管线前端感知系统通过对廊内热力管线进行全线路、全天候、精准化全面感知和动态监测，感知数据传输至后端系统，系统通过专业分析模型对热力管线运行过程中可能发生的泄漏等事故进行风险分析、定位故障管段，同时预测因管线泄漏对廊体结构及附属设施造成的次生、衍生灾害，为应急维修处置等提供科学依据和决策支持，确保廊体内热力管线安全运行，实现运用有限的养护资金获得最佳养护效果的目标。

对于高压蒸汽管线，当管线产生爆管后，舱内的温度会迅速上升，因此可通过监测舱内温度的变化情况，判断管线是否发生爆管。舱内温度监测点的布设原则包括大口径、高风险区等。

温度监测仪安装位置选取与主干管相接的疏水管，靠近主管位置进行安装。温度传感器是利用导体或半导体的电阻值随温度变化而变化的原理进行测温的一种传感器温度计。定位后除去保温棉，进行开孔和焊接，于焊缝检测合格后安装传感器；设备箱安装完毕后，做好设备取电和调试，最后进行防腐保温措施。

压力计安装位置选取与主干管相接的疏水管，靠近主管位置进行安装。定位并清理管线后，材料机具准备好后，先在热力管道上拆除保温棉，焊接连接杆、球阀、接头部件；安装探头，控制柜的固定和安装，然后将表头固定安装在控制柜中，最后进行线缆敷设并接电调试，做好保温材料恢复。

6 结语

蒸汽管线入廊设计并实施在国内管廊运用中并不多见，本次合肥高新区综合管廊蒸汽热力管线入廊建设运行在全国尚属首例。城市综合管廊是城市建设的发展方向，有利于城市市政建设的发展，适宜地下管线的扩建，不影响交通，不破坏城市道路。将热力管道纳入到综合管廊中，可以有效延长管道的使用年限，方便检修人员及时发现管道的漏点和及时对管道进行维修，同时也可避免热能的浪费。

通过本次合肥高新区综合管廊蒸汽热力管道入廊案例，提出以下体会及建议：

①城市综合管廊的设计，要求较高，热力管线入廊在设计阶段应与管廊设计单位对接，要具有超前意识和前瞻性，在满足热负荷需求情况下，提高未来热力管线扩容的可能性；

②管廊内空间局限，热力管线施工阶段应加强与管廊管理单位配合、沟通，做好详细的施工组织设计及应急方案；

③为重点保障管线的安全运行，热力舱内应设置温度、压力等运行参数监测设施；切断阀设置于舱外，避免管线发生泄漏后，人员无法进入关断的情况；

④城市综合管廊建设与运营维护成本较大，尤其是蒸汽管道独立建仓，未来可考虑将蒸汽管道与其他市政管道共舱的可能性，如城市中水、排水等不受高温、高压影响的市政管道。通过工艺提升、技术改进措施，提高蒸汽管道运行的安全稳定性，并实施管道监测保护等一系列举措，实现蒸汽管道共舱安全保障。