MPP电力管热熔式焊接接头施工工法

全良友 （安徽建工集团股份有限公司总承包分公司，安徽 合肥 230031）

1 引言

随着我国经济的快速发展和城市化进程的不断加快，在城市改造建设过程中，对环境效益的重视越来越高。充分利用地下空间，尽量少占地上空间为一项基本原则，“强电入地”便是由此引出的一个新概念。将城区内高空架设的纵横交错的各类高压电线，通过预埋强电套管引入地下，可以充分节约地上空间，美化环境，同时安全性更高。强电套管通常采用优质MPP管，套管式连接接头，即在管道接头处用短套筒包裹固定，套筒上浇筑包封混凝土加固。在城市改建施工中，地下各类综合管线错综复杂，已知未知的暗井、构筑物多，电排管道的线型无法做到设计的顺直，为避开各类既有障碍物，管道走向大多会有弯曲，如采用传统的套管式接头，在弯曲段套筒与管道连接紧密性差，浇筑混凝土包封过程中容易出现漏浆，渗入管道中，影响后期电缆穿线（高压电缆直径较大）。且由于管道线型弯曲，电缆穿线过程中阻力大，在电缆拖拉的过程中，摩擦力可能会导致管道与套筒脱节，电缆线外露，留下质量安全隐患。

为了解决以上施工难题，我公司通过项目应用研究，在地下情况复杂段，采用MPP管热熔式焊接接头施工技术，提高管道接头密封性和抗拉能力，确保管道通畅，施工操作简单，且为后期高压电缆穿线施工提高保障。我公司在泾县桃花潭中路（体育路至财富大道）改造工程、舒城S351（棠树至孔集）升级改造工程等项目中成功应用MPP电力管热熔式焊接接头施工工艺，取得了良好的社会和经济效益，通过对该工艺的不断总结、改进，最终形成此工法。

2 工法原理

将两根MPP电力管端头切削整齐，然后将两配合端面紧贴在专用加热工具上，通过加热直至熔融，移走加热工具将两个熔融的端面紧靠在一起，在外界压力的作用下保持至接头冷却，使两段管道连接成为一个整体。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 施工工艺流程

图1 工艺流程图

3.2 操作要点

3.2.1 施工准备

①根据现场实际情况，编制实施性施工方案，依据批准后的方案对工人进行安全技术交底。

②检查投入施工的热熔焊接设备各项性能（电源，液压油，加热板等），确认满足焊接要求。

③对进场的MPP电力管，复核尺寸、壁厚，核验质量证明材料，确保投入工程使用的材料质量合格。

3.2.2 安装固定管材

①清除两段管道端部污物。

②将与管材规格一致的卡瓦装入热熔焊机机架。

③将管材置于机架卡瓦内，使对接两端伸出的长度大致相等，在满足铣削和加热要求的情况下应尽可能缩短。

图2 安装卡瓦固定管道

④管材在机架以外的部分用定型化支撑架托起，使管材轴线与机架中心线处于同一高度，然后用卡瓦紧固好。

图3 管道托架支撑

3.2.3 管道端头切削、对中

①置入铣刀，缓慢合拢两管材焊接端，并加以适当的压力至两端面均有连续的切屑出现，撤掉压力。

图4 铣刀、管道切削

②切削完成后让铣刀空转两、三周后再推开活动架，关闭铣刀开关。

③切屑厚度控制在1.0mm以内，保证两对接端面平整、光洁。

④合拢两端管材，检查端面对齐情况。管材两端错位量不应超过管壁厚的10%，合拢时管材两端面间没有明显间隙，缝隙宽度符合规定。

3.2.4 加热熔料

①加热板温度升温，温度达到设定值后（一般的焊接温度在225℃，气温较低时，可适当提高5℃～10℃），放入机架。

图5 加热板

②施加规定的压力（视具体管材直径、壁厚确定），直到管材两端圆周出现翻边且最小卷边达到规定宽度（一般为2mm）。

图6 加热熔料

③压力减小到规定值（视具体管材直径、壁厚确定），进行吸热。

3.2.5 熔融对接

①吸热时间达到规定值后（视具体管材直径、壁厚确定，200MPP管一般吸热时间为150s至250s），退开活动架，迅速取出加热板，合拢两管端。

图7 对接

②控制合拢压力不得过大，否则会将熔融物料挤出，造成焊接质量下降。熔融对接过程应始终处于熔融压力之下进行。

③首次焊接完成后，将其外层翻边去掉观察两对接端面之间熔融物料，应保证两端面间有足够的熔融物料。如熔融物料过多，则适当增加合拢压力。反之，则适当减小合拢压力。

3.2.6 冷却检查

①将压力上升至规定值，保压冷却5min。自然冷却到常温后，卸压，松开卡瓦，取出管材，焊接完成。

②检查焊接位置质量，焊缝应完整，无缺损和变形，焊缝翻边的形状、大小均匀一致，无气孔、鼓泡和裂纹，两翻边之间的缝隙的根部不低于所焊管子的表面。

③抽检焊缝接头，做好焊缝焊接力学性能试验，确保焊缝质量满足要求。

3.2.7 电力管道布管

将焊接完成的电力管道安装进已开挖完成的管道沟槽内，进行下一道工序施工。

4 材料与设备

4.1 材料

MPP电力管。

4.2 主要设备

热熔焊机。

5 质量控制

5.1 质量控制标准

①管材质量符合《供电公司电力电缆用导管技术条件》（DL/T 802.7-2010）的要求。

②管道焊接质量参照《给水排水管道工程施工及验收规范》（GB 50268-2008）要求。

③管道敷设符合《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》（GB 50168-2018）要求

④焊接面管材错边不超过管材壁厚的10%。

⑤切屑厚度控制在0.5mm～1.0mm。

⑥切换时间（从加热结束到熔融对接开始）控制在10s内，尽量缩短。

5.2 质量控制措施

①所有进场原材料必须符合设计及规范要求，不合格材料严禁用于现场施工。

②雨雪天气不得进行管材焊接。

③铣刀严禁在较大的压力下进行启动；铣削好的管材严禁用手触摸或被污染。

④气温低时，应适当提高加热温度和延长吸热时间。

⑤焊缝冷却时应自然冷却，不得采用强制冷却。

⑥加热板表面及管端应经常用酒精清洁，确保加热板表面无污渍。

⑦当待焊接管材端面有水汽时，在加热前，应用加热板烘烤管材端面至水汽完全蒸发为止，然后进行管材加热。

⑧压力应分阶段控制，加热时压力稍大，吸热时压力较小。

⑨MPP电力管加工温度、时间、压力视气候状况做相应调整。

6 安全措施

①施工用电及机械使用应遵守《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ 46）及《建筑机械使用安全技术规程》（JGJ 33）的有关安全规定。

②施工现场的临时用电严格按照《施工现场临时用电安全技术规范》（JGJ46）的有关规定执行。

③操作人员必须经过技术交底和安全教育方可上岗，操作人员必须严格按操作规程进行施工。

④安排专人收听天气预报，做好防风防雨工作。

⑤清洁管材端面时，应有人监督，以防管材合拢夹伤手。

⑥工作人员不要穿肥大的服装或戴首饰，工作人员应戴保护手套，穿工作服和工作鞋。

⑦操作过程中应避免口袋、长发、鞋带和其他部位太靠近机器，以免其被卷入机器对操作人员和设备造成损害。

⑧预热过程中，不能触碰加热板，防止烫伤。

7 环保措施

①居民区附近22点至次日6点禁止施工，以免影响施工现场周边居民的正常生活。

②施工材料机具整齐、有序停放，禁止在道路上堆放材料。

③所有现场使用材料应工完场清，堆放整齐，标识清楚，保持场地文明。

8 效益分析

8.1 社会效益

①采用热熔式焊接接头施工，提高了管道接头密封性和抗拉能力，为后期的高压电线穿缆提供便利。

②操作简单，施工快捷，安全性高。

③施工过程噪音小，粉尘少，节能环保。

8.2 经济效益

①该工艺不需要使用过多的大型机械设备，节省了设备折旧、备件消耗及电费成本。

②管道接头密封性、抗拉性好，有效减少管道接头处堵塞情况，弯曲线型下，更好地承受电缆穿线拉力，大大降低了后期若电缆穿线不畅所必需的返工费用。

9 结语

本工法已成功应用于舒城S351（棠树至孔集）升级改造工程、泾县桃花潭中路（体育路至财富大道）改造工程等项目工程，工程质量达到预期要求，有效地提高了管道接头质量，提高电缆穿线成功率，得到了同行及专家的肯定，取得了良好的经济效益和社会效益。泾县桃花潭中路（体育路至财富大道）改造工程，西起体育路，东至财富大道，其间依次与气象路、中山路、交通路、稼祥南路、泾川大道、李村路相交，全长2647.07m，设计时速40km/h。设计两侧非机动车道、人行道下埋设MPP电力套管，总长约5600m，采用热熔式焊接接头进行管道连接，应用总长度约2200m。舒城S351（棠树至孔集）升级改造工程，项目路线起点位于金安区与舒城县的行政分界点，即棠树凌家渡大桥，路线经柏林乡、穿越舒城县经发区、桃溪镇、城关镇、终点位于孔集镇路里桥处，段路线全长19.5km（K41+540～K61+062.1），设计埋设MPP电力套管总长约3400m，采用热熔式焊接接头进行管道连接，应用总长度约1100m。