大管径空调水立管狭小空间施工研究

引言

诗景广场项目位于天津市河北区金钟河大街北侧,其中办公楼为30层,檐高141.0m,标准层层高为4.2m,办公楼1号管井面积约为5.5m2,管井中4根空调水管,最大管径DN300,管井中空调水立管紧贴西侧隔墙,由南向北排列相当紧凑。通过对现场情况的分析,结合施工经验改进传统倒装吊升法,将管道放至净空较高的首层,从管井内部实施吊装作业,管道从高处向低处安装,每焊好一节管道并经检查合格后由卷扬机将上一节管道提起,以此类推,直到管道安装完成。改进后的吊升方法有效解决了现场施工空间小和管道紧贴墙体一侧焊接困难的问题。

1工艺施工流程

工艺施工流程如图1所示。

2施工操作要点

2.1卷扬机设置

通过计算楼板荷载以及卷扬机所需要吊装的最大重量选择卷扬机型号,综合考虑将管井分为两段进行施工,即1~21层为一段,22~30层为二段。一段卷扬机设置在21层,二段卷扬机设置在30层。在对管道支架进行制作时选用标准槽钢。吊装管道时将倒链葫芦设在上层管井洞口部位的槽钢支架横担上。

2.2吊装环设置

第一根管道吊装环需要承受整根立管重量,且为方便管道焊接,需要管道经常旋转以焊接管道靠墙一侧(图2)。

其余管道吊装环的设计考虑自身重量的同时还应考虑方便与上一根管道的连接,此吊环既可用于管道吊升又可作为管口对接时的码板,使管口对接质量提高(图3)。

2.3管道下料

管道下料在考虑楼层高度限制的同时应根据管道模数以及现场安装条件和安全性来确定管道截取长度。无缝钢管进场长度为9m,一段施工区域管道从m.2m高的首层起吊,所以选取管道长度为4.mm,二段施工区域管道从办公楼22层起吊,层高4.2m,选择管段长度为3m。

2.4管道吊装

第一根管道利用设置在管井顶部的卷扬机作为牵引力。首然后缓慢开启卷扬机,使管道缓慢竖直上升,避免钢丝绳和管道的剧烈晃动。管道上升同时检查钢丝绳与管道预留孔洞间距,防止钢丝绳与洞口直接接触上升,损坏钢丝绳。

管道竖直后,进行管道试吊作业,具体步骤为:缓慢开动卷扬机,将管道吊至下部悬空距地面300mm左右,暂停提升,再次检查各滑轮、钢丝绳、卷扬机、吊点及横梁等部位,确认没有故障后进行正式吊装。

第一根管道停止摆动后,进行第二根管道的起吊,第二根管的吊装采用设置在上一楼层的三个葫芦倒链进行。利用三个倒链将管道调整到上一段管道的正下方,保持竖直状态。上一段管道缓慢下落与第二根管道进行对接(图4)。到位后,若错变量大,则调整倒链长度,调整时需保持管道竖直状态。

2.5管道焊接

管道调整竖直无错边后,用钢直尺紧靠一侧管道外表面,在距焊口200mm另一侧管道外表面处进行测量,必须保证管道外壁平齐。随后进行点焊,点焊厚度与第一层焊接厚度一致,但不超过管壁厚度的70%,点焊部位应对称且不能小于3处,每处长度不小于30mm。点焊完毕后进行垂直度检验,垂直度符合要求后进行焊接,焊接后将焊缝上的焊渣、氧化物清除,所有焊口均在每个施工段同一层焊接。

2.6管道旋转与背面焊接

由于空调水管与管井墙壁距离过近,管道背面没有足够的操作空间施焊,因此在进行背面管道焊接时需要首先调整3个倒链位置,通过调整倒链使整根管道旋转来进行焊接。管道旋转时应尽量缓慢保证管道的整体稳定性,防止发生摇晃擦碰管道预留洞口。管道旋转完成后用同样方法进行管道焊接,在吊升下段管道焊接完成后,需将管道向相反方向旋转回来,防止顶部钢丝绳自绞。依照上述步骤,完成其余管道的吊装和焊接。每进行一段管道吊装时都应检查钢丝绳、滑轮等部件的牢固性,确保安全生产。

3结语

大管径空调水立管在狭小空间内采用集中加工倒装吊升法施工,保证了管道焊接质量,提高了焊接可操作性:管道焊口均在每个施工段首层完成焊接,减少了焊接工机具搬运时间,缩短了焊接时间,并形成流水施工:所有管道均在固定楼层进行焊接吊升,管段下料长度较传统方案更长,有效减少了焊口,节约了管材:同时减少了管道的垂直运输工程量,节约了人工。随着高层建筑的发展,此项研究具有较大推广空间,类似工程均可参考应用。