摘    要：为满足2014年8月15日召开的南京青奥会场馆供热需求，利用华润电厂排放蒸汽余热，重新敷设热力管网至青奥会场馆，节能减排效果显著。本工程管线跨度较大，其中随秦淮河大桥管线敷设为项目最大难点。本文针对蒸汽管线随桥敷设进行技术分析总结，为今后类似工程提供借鉴。

关键词：供热管网;随桥敷设

1  前言

南京青奥会于2014年8月16日在中国南京开幕，作为全球性的体育盛事，共有204个国家的3787名运动员参与。南京青奥会主办方十分注重节能，为此场馆采用集中供热方式进行采暖，集中供热是建设现代化城市的重要基础设施。集中供热不仅能給城市提供稳定、可靠的高品位热源，改善人居环境条件，而且能节约能源，降低能耗，减少城市污染，保护生态环境。

其建设目的是为2014年南京青奥会场馆供气，工期只有9个月，必须在规定的节点内完成。该项目最大的难点也就是秦淮新河大桥段管道随桥敷设，若按照常规施工方法待大桥连通后再进行管道的安装、防腐保温施工，整个施工周期将冗长交替施工繁复，且大桥最后连通已是2014年8月1日，再没有时间留给管道安装，肯定无法满足青奥期间供气的任务;故考虑采用与大桥施工单位紧密配合，与桥梁同时前进，并在剩余最后33m未合拢段，采用斜拉吊锁安装，本体防腐保温在地面完成，这样大大缩短了施工周期，确保了为青奥场馆供气的目的。

而对于随桥管线敷设过程中，如果前期缺乏与桥梁设计和施工单位必要的沟通和现场勘察，很可能在工程施工中发现管线支架无法准确进行固定和安装。传统的施工和技术很难在机电安装工程前期预先发现这一问题，往往在后期工程投入运行后才发现场温度不均，甚至可能导致工程整体制冷或制热效果不佳的情况。该项目随桥管线敷设是整个项目的难点：主要体现在：（1）随桥敷设4路管线，最大管径为DN700;（2）管线敷设于桥梁结构下方无施工作业面;（3）蒸汽管线高温对支架设置要求高;（4）桥梁也同步处于施工状态，最后合拢段无法在工程完工前合拢。

本文在前期参考了大量相关资料，针对供热长输管线跨越河流桥梁等复杂区域的地理因素环境下，如何采取有效安全经济的施工工艺。

2  背景工程

南京河西新城集中供热管网工程主要建设由南京华润电厂至河西新城的蒸汽管线，为 2014年8月15日召开的南京青年奥运会的场馆供气。一标段主管道从南京华润电厂供气分气缸接出，沿厂区预留管架→地埋穿越长江二道堤防和滨江大道→沿滨江大道东侧→京沪高铁大胜关桥（低支架架空）→板桥河（沿桥梁中间预留空位）→长江三桥高速公路（两边匝道地埋穿越）→秦淮新河大桥（对称两侧分布，人行道下方悬挂布置）至北岸引桥止，全长约8.9km，其中主桥面长490m，管径为DN700及DN250各两路管线，材质为Q235，20#低碳钢，对接焊口采用手工钨极氩弧焊封底焊接，采用焊条电弧焊填充及盖面，管道保温采用内层高温玻璃棉，外层彩钢板进行保护。

工程随桥敷设施工段为，过秦淮新河大桥主桥段由一根DN350，改为两根DN250蒸汽管道沿桥梁两侧架空敷设（秦淮新河大桥段同步敷设两根DN700蒸汽管道、两根DN250蒸汽管道），下桥后合并为一根DN350蒸汽管道至新河路。

该工程施工环境复杂，管道沿线伴行公路，沿途有河塘、树林、绿化带、农田，还要穿过江堤、高铁、匝道、桥梁，施工难度可想而知，概括起来为高、大、难、紧、繁。

3  热力管线随桥敷设施工要点

3.1  施工部署

与参建各方及设计单位针对施工工艺进行确定，组织技术力量，开始随桥管道敷设施工前期各项准备工作。

根据施工方案及现场条件，向施工管理人员和班组作业人员进行现场施工技术交底，并做好相应记录，对现场桥梁的施工动态全面了解。

管道预制材料应根据要料计划进场，进场后必须清点验收，加工件、外购件必须尽早落实、采购，材料进场应索要产品质量证明文件。

预先搭设施工使用脚手架平台，待材料进场后迅速的开展随桥敷设施工工作。

预先制作好脚手架搭设用的移动装卸挂式操作平台推车。“随桥敷设”施工方案确定及各专业施工安排。

3.2  施工工艺

3.2.1  与大桥施工单位施工对接

随桥管道的敷设，关键在于与大桥施工单位中交一公局的紧密配合与工作面的协调，在项目未开工之初，经过与大桥建设相关单位对接，通过双方施工单位及设计单位的多次会议协商下，在不影响大桥建设质量的前提下，争取到了在大桥人行道178个牛腿两端各预埋一个M30×400的预埋螺栓，为后续施工过程的脚手架搭设做好条件;预埋详图。

根据图纸分析，DN700及DN250两根管道均分布在人行道正下方，由于大桥跨度达到490m，整个安装均处于半空中进行，无论是管道支架的安装还是管道的安装都具有极大的难度和安全隐患;如图所示现场施工过程中，（1）确保预埋构件1、2的预埋;（2）为保障脚手架搭设的顺利进行，首先确保吊钩预埋无遗漏。

3.2.2  脚手架搭设技术措施

脚手架搭设前先进行预埋吊钩的复核对比，之后需在主桥面上预制移动装卸挂式操作推车平台，便于脚手架工安全操作。

移动推车平台重量计算如下：

（1）主车身：10#工字钢：合计长度7×1.3+1.15×4+2.5×4+1×2=25.7（m）。则重量为：M车=25.7m×6.6kg/m=169kg

（2）挂吊篮：10#工字钢：合计长度1.15×4+0.8×2+0.6×2+4×4=23.4（m）。则重量为：M篮=23.4m×6.6kg/m=154kg

另外挂吊篮有一人操作重量为：75kg

合计重量为M合=229kg

（3）车身加配重时，配重设置在车身中心线偏左位置，根据力矩公式，重心越靠左，力臂越长，力矩越大（重心位置高低不影响力矩，可由下面的公式得出），取极限，故车身最下档中点为最小力矩的重心位置，如图所示的P点。同理吊篮最大力矩的极限重心位置为Q点，O点为整个系统的平衡点。假设配重质量为m，

则由力矩平衡有：（M车+m）g·cosα·L1=K·M合g·cosβ·L2

K为安全系数，取K=2

由图可知cosα·L1 =1250mm        cosβ·L2=1050mm

代入数据求得：m=231.75kg

实际放置配重位置偏向于车身左侧，所产生的力矩更大，安全性更高。

利用桥梁施工单位预埋好的吊钩预埋螺栓，进行大桥南北两侧桥段吊脚手同时推进搭设。

利用搭设施工操作平台用预制的钢铁板安装在桥体的吊钩预埋螺栓固定处。（用电焊连接），作为脚手架的支撑。

挂式铁板安装完毕后，用6m长，￠48㎜脚手架钢管窜在预制铁板的镗孔内，用扣件扣在铁板两侧进行固定，然后在穿插铁管用2.5 m铁管用扣件往下挂2m，在往下2m处用扣件与相邻两侧连接，形成脚手架空框形式，下一步搭设第二部立柱，第二部立柱搭设完毕后，安装立柱时在与上横杆扣件和下横杆扣件处上加保险扣。用长3 m钢管进行斜撑搭设，斜撑搭设角度为45°。

斜撑搭设完毕后，用6m和3m钢管错开进行搭设，以及铺设钢网板，然后搭设护栏，护栏设置三道，高度分别为60㎝，120㎝，200㎝，最后进行安全网护栏。

脚手架搭设完毕后必须由搭设队伍自检，再由项目经理组织施工员及公司主管部门进行验收。验收按《上海市建设工程安全生产管理资料实例》及上海市钢管脚手架（83）201号（87）525文件规范要求、和《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范JGJ130—2001》及本方案的有关施工，要求制度进行验收。验收合格后即挂合格牌，交付项目使用。

3.3 管架安装技术措施

根据图纸及现场实际施工情况管道吊架共计174组，每组管架重约0.52T，多数是无法使用的吊机的，在无法使用吊机的情况下，只能人工或靠手动葫芦进行吊装，且基本只能在现场安装无法预制，预制完成后重量重、体积大无法移动。

对已经下好料的、部分预制的管道支架，吊装就位后组对焊接。由于支架单件重量较大，整体吊装难度较大，需要现场单件组对焊接，施工量较大。

管架现场组对，立柱的垂直度要确保，调整完成后进行焊接。

柱间横梁的安装在柱子找正后进行，在保证柱子垂直度的情况下安装柱间横梁，横梁不得弯曲。

管架焊接时应注意：（1）厚板多层焊时应多层施焊，每一层焊道完成后应及时清理焊渣及表面飞溅物，发现缺陷时，应清除缺陷后再焊;（2）施焊过程中应保证起弧和收弧处的质量，收弧时应将弧坑填满。角焊缝转角处宜连续绕角施焊，起落弧点与焊缝端部宜大于10.0mm。

对于焊接完成的管架，项目焊接技术人员对每个管架进行逐一检查并记录。

3.4  管道安装技术措施

秦淮新河大桥施工工艺为：主梁标准节段采用前支点挂篮现浇施工，边跨及塔区0号、1号梁段采用支架现浇施工。 在2号块开始安装挂篮，中间主跨270米采用挂篮施工，边跨采用支架现浇的形式，中跨合拢段采用吊架法施工工艺;据大桥施工工艺及管道敷设位置，确定管道安装施工方法。

在大桥主塔两侧（靠河岸位置），利用大桥原有临时道路两侧搭设操作平台，高度在管线设计的标高下方1.5m左右，操作平台大小为6m×12m，操作平台共计4个，并由起重技术负责人认可。

在每个安装完成的管道支架上安装一大一小两个滚轮辊道，并进行固定确保牢固，滚轮能足够承受管道的重量。

主桥面管线合计490m，去除预制至五月底未能合拢段为36m计算，主桥面剩余454m，则南北两岸各227m，现实际每根管道长度为12m左右，则合计单侧管道为19根。考虑到桥面焊接、拍片的难度较大，且工期紧，则利用现场场地尽可能将管道两根预制;再利用50T吊机将管线吊至平台位置。（合计单侧管道实际段数为：DN250  10段，DN700  10段;共计管道安装面为4个工作面。）

首先利用吊机和辊道将第一段管道（DN250及DN700）移至1#梁与2#梁之间，并需要在支架上部利用2T葫芦进行保护和提供助力;第二段管道上平台位置后需与第一根管线进行焊接组对完成后，当天晚上进行焊口的探伤。其次在第三段管道开始吊装前，需在支架上部安装小型5T卷扬机，将之前组对好的前二段管道往前方缓慢滚动，并移动至准确位置。（专人注意牛腿的变化，以防破坏桥体。）再将第三段管道与就位好的前两段管道组对焊接，完成后当天晚上进行焊口的探伤。之后同样利用2T葫芦和5T卷扬机将连接好的前三段管道往前方缓慢滚动，并移动至准确位置，当天将第四段管道与就位好的前三段管道组对焊接，完成后当天晚上进行焊口的探伤。并利用2T葫芦和5T卷扬机将连接好的前四段管道往前方缓慢滚动，并移动至准确位置（该段由于管线较长，重量较重，能度很大，需在支架位置多设置两个葫芦），当天将第五段管道与就位好的前四段管道组对焊接，完成后当天晚上进行焊口的探伤。以此类推最后将全部组对完成的十段管道缓慢移动至最后剩余未合拢段位置。

管线安装就位完成后，及时跟进进行探伤，合格后即开始保温。

未合拢段36m，采用拉锁形式临时过桥方案进行，等青奥会完成大桥贯通后，重新进行组对安装。

未合拢段管道施工必须经过设计单位，并应考虑管道水平悬臂自重扰度的影响。

3.5  保温防腐施工技术措施

依据设计图纸要求管道保温材料采用高温玻璃棉多层复合结构，并设置两层阻燃铝箔玻纤布，管道保温外保护层采用0.5mm叶绿色彩钢板;DN700管道保温后外径为1220mm、DN250管道保温后外径为573mm，管道金属保护层的膨胀缝环向接缝部位，应能满足热膨脹要求，不得加置固定件，做成活动接缝，保温层留有膨胀缝的部位，金属保护层亦应留设。

3.6  脚手架拆除施工技术措施

脚手架拆除前由项目技术负责人组织各专业进行现场验收，确保无遗漏项目及无整改内容，再通知监理、设计、业主单位进行复查，方可进行大桥脚手架的拆除工作，脚手架拆除必须有专人指挥，在拆除过程中不得中途换人，不得单人拆除较重杆件，必须由河岸中间向两侧进行拆除，拆除顺序是后搭设的部件先拆，严禁采用推到或拉倒的拆除方法，拆除的部件应及时运至地面，严禁抛下。

4  结语

南京河西新城集中供热管网工程一标段项目最终意义是为 2014年8月15日召开的南京青年奥运会的场馆供气，是中国继2008年北京夏季奥运会后又一大国际体育盛会，此次长输蒸汽管线随桥敷设工法在多方面创新实践，精心策划，严谨组织，在实践施工生产过程中顺利完成了预定施工计划，不论是施工周期，施工质量，施工安全性方面均达到预计所能达到的效果，集中供热工程在我国北方大部分地区日趋成熟，在建设过程中由于地区环境因素，施工困难都将越来越大，本文所得到的各项结论希望能对今后类似工程提供参考依据和借鉴。

参考文献：

[1] 王文忠，关于集中供热工程施工质量控制的探讨[J].科技创新与应用，2014（7）.

[2] 世博，集中供热系统施工中应注意的问题[J].黑龙江科技信息，2011（7）.

[3] 吕爱军，城市集中供热管网敷设方式探讨[J].科技致富向导，2013（29）.

[4] 张莉娟，架空热力管道特殊跨越桁架设计探讨[J].中国高新技术企业，2015（13）.

作者简介：

丁雪峰（1982—）工程师，男，本科，上海市安装工程集团有限公司总承包部，上海市塘沽路390号。