一分公公司--钢结构厂房内管道支架模块化安装工法

安徽建工集团有限公司企 业 级 工 法 申 报 表工法名称钢结构厂房内管道支架模块化安装工法类别 工业安装工程 专业分类 工业管道申报单位（公章） 安徽省工业设备安装有限公司申报时间 2018年7月20日安徽建工集团有限公司技术质量委员会二一四年印制填 写 说 明1“申报单位”栏：应为工法的第一完成单位。2“类别”栏：请在房屋建筑工程、土木工程、工业安装工程对应项中划“”。3.“专业分类”栏： 房屋建筑工程类别包括：（1）地基与基础（2）主体结构（3）钢结构（4）装饰与屋面（5）水电与智能（6）其他； 土木工程类别包括：（1）公路（2）铁路（3）隧道（4）桥梁（5）堤坝与电站（6）矿山（7）其他； 工业安装工程类别包括：（1）工业设备（2）工业管道（3）电气装置与自动化（4）其他。 如没有对应专业，请填写“其他”并注明自己认可的专业分类。4“主要完成单位”栏：填写内容应与“主要完成单位意见”栏 中的公章一致。主要完成单位最多 3 个。5.“主要完成人”栏：最多填写 5 人。6.“工法应用工程情况”栏：最少填写 2 项工程；如只填写 1 项 工程，应在申报表“工法成熟、可靠性说明”栏进行阐述。7工法关键技术涉及有关专利的，应在“关键技术及保密点” 栏注明专利名称和专利号。工法名称螺旋焊管在网架结构厂房内安装工法类别房屋建筑工程土木工程工业安装工程专业分类工业管道主要完成单位1、安徽省工业设备安装有限公司联系人叶乔亭电话办：0551-手机：2、联系人电话办：手机：主要完成人姓名工作单位职务 电话冯庆捻安徽省工业设备安装有限公司江淮项目部技术负责人189 1960 2240黄彦涛安徽省工业设备安装有限公司江淮项目部项目经理150 5698 0669吴叶飞安徽省工业设备安装有限公司江淮项目部施工员137 2111 4298工法 应用 工程 情况工程名称1、合肥格力注塑热弯无尘车间项目工程开竣工时间2015.112016.09工程所在地区安徽合肥工程名称2、芜湖格力精密制造项目一期动力系统工程开竣工时间2016.062016.09工程所在地区安徽芜湖工程名称3、 安徽江淮高端及纯电动轻卡建设项目车间公用系统安徽安装工程开竣工时间2016.062017.09工程所在地区安徽合肥工法关键技术名称、组 织评估的单位和时间无工法关键技术获科技 成果奖励情况 无工法关键技术获专利情 况（专利号、专利权人） 无工法形成企业技术标准 情况 无原工法名称、完成单位、 企业级工法批准文号及 工法编号(升级版工法申报填写此栏)工法内容描述： 随着“装配式建筑”理念的推广，工业厂房的对模块化安装的要求也越来越高。为了钢结构的厂房稳定，禁止在钢梁上使用传统动火作业（切割、焊接）安装管道支架，同时民用建筑使用的成品支架因荷载小而无法作工业管道的支撑；本工法采用提前将梁夹和支架下好料，并在外围加工区刷漆除锈，现场与梁连接方式采用螺栓连接，支架连接处采用焊接。减少现场动火作业和刷漆作业带来的安全隐患和职业健康危害。减少对厂房空间的占用，为业主厂房内生产线同步安装提供了良好的作业环境，加快厂房投产速度。关键技术及保密点：技术水平和技术难度（与集团系统内外同类技术水平比较）：钢结构厂房内管道支架模块化安装工法是本企业在施工过程中研究和总结形成的，提高了施工单位生产效率，降低安全生产风险，减少厂房内的动火作业、高空作业、刷漆作业的时间，也为业主同步安装设备及生产线提供良好的车间环境。实用性较强，相比目前推广的成品支架更安全经济；并在安徽江淮汽车新港基地得到了验证与推广，在安徽省内工业厂房内支架安装具有较先进的技术水平和推广价值。工法成熟、可靠性说明（当该工法应用工程实例少于 2 项时填写）：工法应用情况及应用前景：钢结构厂房内管道支架模块化安装工法，2017年4月至2017年12月应用于合肥江淮汽车高端及纯电动轻卡建设项目车间公用系统安装工程。 涂装车间是汽车四大生产工艺（冲压、焊装、涂装、总装）中设备最多、管线最复杂、施工单位和人数最多的车间，为了车间工艺设备同时安装，我单位采用了对传统支架模块化安装方案，相比较冲压车间采用的成品支架方案，能承受较大荷载，安全系数高（江淮冲压车间采用的成品支架发生了排水管道和电气母线在调试过程中大量坠落的现象，详见附图）实践证明，该项技术实用性较强，适用于工业厂房网架内管道安装。是工业厂房中模块化安装思想的体现。也从侧面证明目前推广成品支架和抗震支吊架暂时不符合大型工业厂房的需求，无法在经济性、安全性、使用性满足业主单位和施工单位的要求。经济效益和社会效益（包括节能和环保效益）钢结构厂房内管道支架模块化安装工法，2017年4月至2017年12月应用于合肥江淮汽车高端及纯电动轻卡建设项目车间公用系统安装工程。主要效益如下：1、 减少在厂区内动火、高空、刷漆作业时，从而保障了施工的安全生产和职业健康；杜绝管道支架直接焊接对钢结构厂房稳定性带来的影响。2、 降低对厂房内生产环境的影响，可同时进行流水线和设备的安装，加快厂房投产时间。3、 对于加工区内的污染物高效、快捷处理，降低对环境的影响。主要完成 第一完成单位（公章）单位意见 年 月 日 其他完成单位（公章） 年 月 日评审委员会推荐意见 主任委员： 年 月 日集团公司技术质量委员会审定意见 主任： 年 月 日 （公章）钢结构厂房内管道支架模块化安装工法1前言 随着“装配式建筑”的理念不断深入以及对国外汽车厂房建造的参观和学习；环保、经济、投产进度快的厂房模块化施工被越来越多的相关从业者所重视。传统的涂装车间的投产流程（厂房公用动力系统安装设备安装装饰）时间长；车间内部即是堆放原材料的仓库，也是原材料刷漆、切割、焊接的加工区。施工带来的固体废弃物和气味较大影响厂区环境和员工职业健康，分散的原材料加工点也给集中处理污染物带来较大难度。为了解决这一问题在江淮涂装车间安装投产过程中业主提出了采用“空间管理+模块化安装”；根据要求我单位实施管线模块化安装方案。涂装车间是汽车四大生产工艺（冲压、焊装、涂装、总装）中设备最多、管线最复杂、施工单位和人数最多的车间。在同步施工有车间消防、装饰、工艺空调、车身电泳、车身输送线、车身调漆、车身喷漆等十几家单位，高峰期车间施工人数超过300人。涂装车间为门式钢架结构：高26米、占地面积18867平方米、建筑面积43568平方米；共三层，其中一层为车身电泳和小修层，二层为车身喷漆层，三层为空调设备层，为厂房内空间和设备提供冷热源和新风。我公司承接的主要工程量为车间电线电缆米，各种配电箱180套，桥架及母线7682米，给排水、热水、压缩空气、天然气等管道等合计13695米。2模块化施工特点和要求1、比传统支架施工效率高，比成品支架安全性可靠，经济；减少车间内动火作业、高空作业、刷漆作业。2、所有材料及设备采用模块化设计，采用螺栓、法兰、卡箍、丝扣、热熔等连接方式，厂区内有车间主任签发的动火证方可进行动火作业；3、所有焊管、螺旋管管道、板材和型材，必须清除浮锈后分别喷涂上两遍防锈底漆和面漆，不允许现场刷漆；4、采取模块化设计加工，提前量好管道及支架尺寸并下料，材料进场前应为半成品，不容许现场切割作业；5、车间内不得存放超过5天施工材料，油漆、氧气乙炔瓶等。6、服从车间内空间管理，按时移交和转移工作区和车间内临时加工区。（厂区外部型材和管材集中加工区）3适用范围钢结构厂房车间内综合管道线路支架安装。（江淮汽车涂装车间二层设备层） （江淮汽车涂装车间三层空调层） (管道支架与楼板梁螺栓连接) （公司专家检查支架的安全性）4 工艺原理根据各路水、电、气、暖通管线设计图纸合理布置支架位置和节点图；测量车间楼板梁尺寸，制作加工梁夹板。在集中加工区对夹板和型材进行除锈刷漆，下料编号。根据现场空间分配和要求，合理进行各区间施工进度。5工艺流程及操作要点5.1工艺流程图1：管道支架模块化施工工艺流程图5.2操作要点5.2.1施工前准备1、综合电气、给排水、暖通、动力图纸将车间内电气桥架和母线、自来水、复用水、冷水、热水、压缩空气、天然气、风管等管线综合在一张图纸上（推荐使用BIM综合管线技术），根据设计规范、安全规范、车间要求确定各管路的标高、位置、间距和施工顺序。图2：涂装车架一层管线布置平面图 2、规划管道支架平面图与各节点支架大样图图3：G-015型支架平面布置图（局部）图4：G-015型支架节点大样图3、测量楼板梁尺寸，确定梁夹尺寸。图5：楼板梁尺寸详图 现场实际测得楼板梁尺寸共有A/B/C3种型号，设计配套夹板分别是450/350/300三种型号。一套夹板包括：上夹板2个，下夹板1个，螺栓4套、圆钢2个。夹板统一采用150mm宽，,14mm厚钢板，钢板孔径均为18mm,螺栓采用8.8级黑螺栓M16*70，圆钢采用20#(因楼板梁需要刷防火预料，所以圆钢厚度大于楼板梁厚度)图6：梁夹尺寸详图5.2.2 集中加工区除锈刷漆，预制下料涂漆前应用电动钢丝刷清除管道表面的铁锈、焊渣、毛刺、油、水等污物，阀门、法兰表面应用手工清理。涂漆施工程序：第一层底漆或防锈漆，直接涂在管道表面上，与表面紧密结合，起防锈、防腐、防水、层间结合的作用；第二层面漆（调和漆和磁漆等），涂刷精细，使管道获得要求的色彩；第三层是罩光清漆。图7：集中加工区管道与型材除锈刷漆图8：集中加工区夹板除锈刷漆5.2.3安装梁夹与支架框架根据支架节点图和梁夹型号用升降车安装管道夹板与支架框架，支架底部横档与管道安装时连接。考虑到桥架和管道型号，现场管道支架布置间距3m，为方便后期管线架设，横担与管线一起后期架设。图9：车间一层安装D轴线管道支架图10：梁夹板安装梁夹板安装顺序：先将上夹板和两块下夹板分别用两颗螺栓连接；然后将组装好的梁夹板挂在楼板梁下，调整位置后、将剩余两颗螺栓安装；最后将圆钢卡入上下夹板之间，拧紧螺栓，调整水平。5.2.4架设管线和焊接横担根据支架节点大样图逐层安装管道和底部横担，同层管道安装先大管后小管，先焊接后卡箍。管道吊装时先用电动葫芦将大管调到指定标高，然后间隔焊接横担，从而保证支架有效空间为6m，方便小管穿插进入支架，等小管安装结束后，将间隔的横担焊接的支架上。为方便焊接管道焊口转动焊接保证焊接质量，先将焊接管道对口焊接，然后安装卡箍和丝扣管道。高层安装完成后，安装底层。图11：管线与支架横担安装6 材料与设备6.1梁夹材料表序号材料名称规格型号数量1下夹板450*150*14mm 100块2下夹板400*150*14mm320块3下夹板350*150*14mm 150块4上夹板210*150*14mm 200块5上夹板180*150*14mm640块6上夹板160*150*14mm 300块7螺栓8.8级 M16*70mm2280套820#圆钢 L=150mm1140根9防锈漆红丹漆200kg10面漆磁漆200kg6.2机械设备表序号设备名称规格型号数量1吊车QY-25T12升降车H=11m23起重葫芦 2T44电焊机沪焊Z-20025红外线水平仪LD光源26移动空压机0.6m/min17切割机3.8Kw37 质量控制质量控制要点1、支架水平度检查：支架横担的水平度检查，采用红外线水平仪放线和检查。精度要求：5mm1mm。2、中心度检查：梁夹中心线、管道中心线采用红外线水平仪防线和检查。精度要求：1mm/1m 每米误差在1毫米之内。3、涂漆前应清除被涂表面的锈质、焊渣、毛刺、油水等污物。4、涂漆施工的环境必须清洁、无煤烟、灰尘及水汽；环境温度宜在1535之间，相对湿度在70以下。如遇雨和降雾时，应停止施工。涂漆要求均匀，每层不宜过厚，不得漏涂；每涂一层漆后，应有一个充分干燥时间；待一层真正干燥后才能涂下一层。涂层质量应使漆膜附着牢固，颜色一致，无剥落、皱纹、气泡、针孔等缺陷，涂层应完整、无损坏、无漏涂。8安全措施8.1 安全组织措施（1）建立有效的安全组织机构；焊工、起重工必须持证上岗，选用人员需能够进行高空作业。（2）建立安全保护责任体系，施工方案必须向参加施工的工作人员进行交底。（3）所有进入现场人员必须戴安全帽，登高作业人员须系安全带。现场吊装作业和使用升降车作业实行指挥者负责制，并明确指挥命令的下达程序。（4）凡参加支架和管道安装的施工人员必须坚守岗位，并根据指挥者的命令进行工作。（5）现场所有人员服从车间的安全管理生产条例和现场安全员的指挥。8.2 安全技术措施（1）起重机械和升降车必须符合起重机械安全规程的规定。确保安全限位装置齐全有效。（2）高空作业人员衣着要灵便，禁止穿硬底鞋和带钉易滑的鞋。高空作业所用的材料要堆放平稳，工具及小零件应随手放入工具袋内，上下传递对象禁止抛掷，一律使用吊绳。入场操作人员衣袋零物要清除。（3）现场升降车和电动葫芦在使用前需无负载运行一次，无异响确认正常运转后才能进行施工作业。9节能环保措施1、建立健全节能管理制度，项目开工前认真编制用电计划，专人负责用电、控电、节电管理。办公室内空调、饮水机等用电设备应人走机停；办公区、宿舍区提倡使用限流器和高效节能长寿命照明灯具，杜绝非正常用电和长明灯，消除安全隐患。职工淋浴提倡使用太阳能和空气能。2、认真贯彻执行当地环境保护的有关政策、法规，对全体施工人员进行环境保护知识、法规宣传教育，把做好环境保护工作和坚持文明施工变为每个职工的自觉行动，编制环境保护实施计划。3、对集中加工区周围环境每周进行清理，保持作业现场的清洁卫生，加工区内设置材料转运区、除锈区、刷漆区、油漆废桶区、钢材废料区、休息区，各区域垃圾各自集中摆放；集中送废品站。4、车间内部施工做到工完场清，保证自己施工空间内的卫生状况达到车间管理要求，对现场固体废弃物实行分类管理，回收利用，做好公共部位环境卫生清扫工作，废弃物集中放置到厂区集中垃圾站。10 效益分析从安全性、经济性两个方面分析模块支化架、传统支架、成品支架的效益。 1、安全性模块化支架安装是在传统现场制作安装支架的基础上进行优化升级而成，其安全性能与传统支架一致，已经过大量厂房车间验证。而成品支架目前仅在设计规范上提出，没有国家层面的施工规范和验收规范，市场材料良莠不齐，荷载能力目前达不到工业厂房的需求，江淮汽车新港基地发生了两起电气母线和管道在调试生产时因支架原因发生坠落的安全事故（其他单位施工）。发生坠落的管道是位于冲压车间的压力排水管道，该压力排水管道也从我单位施工的涂装车间经过，我单位采用的模块化支架未出现任何质量安全事故，安全性可靠。涂装车间压力排水管道 2、经济性模块支架和传统支架采用的材料是型材和板材，连接方式主要是焊接，而模块支架的连接方式全部为螺栓连接，虽然轻便美观但是配件较多而且价格昂贵，安装复杂。成品支架在消防管道上的应用因业主模块化安装需求，我单位对于单根管道和桥架采用了成品支架安装。共采购C型钢4446米，含配件费用共元（详见下表），平均每米成品支架材料成本125元。而传统支架采用的6号槽钢每米重量6Kg，承受力也比C型钢更强（C型钢最大尺寸为6#），每米传统支架成本为33元（5500元/T）。每米模块支架成本约为70元（多出37元为梁夹板和螺栓的价格）。所以从材料成本上传统支架最经济、成品支架最昂贵、模块支架居中。本次综合使用支架约为10000米，对比成品支架节约55万元。从时间成本上成品支架连接件种类和数量较多，对安装人员的素质和耐心要求也更高、安装时间长（江淮车间支架坠落事件成品支架厂家调查认为部分支架存在安装不规范，连接件使用混乱、锁紧螺栓未正确使用也是一部分因素）；模块支架集中除锈刷漆、下料预制、安装流水线式作业，操作简单，施工效率提高，从而节约了大量时间成本。从管理成本上，模块支架涉及到的材料种类较少、采购方便、运输储存条件要求低、验收简单。江淮涂装车间成品支架采购清单序号产品型号单位单价(含税）数量总计（含税）1槽钢 41/2.0 热浸锌每米44.98 3348.74 2槽钢 62/2.5 热浸锌每米86.00 65456244.00 3双拼槽钢 41D/2.0 热浸锌每米105.84 44446992.96 4全牙螺杆 M12x3m每米13.50 338745724.50 5槽钢端盖 41每件0.79 45863640.37 6槽钢端盖 62每件1.54 598923.01 7P型管束 60.3每件7.94 18142.88 8P型管束 76.1每件11.47 1912190.01 9P型管束 88.9每件13.23 65859.95 10P型管束 108每件15.88 791254.20 11P型管束 114每件15.88 54857.30 12P型管束 133每件15.88 55873.18 13P型管束 159每件18.08 4948931.52 14P型管束 219每件24.70 1894667.54 15P型管束 273每件33.52 541809.86 16梁夹 U21-41 热浸锌每套23.81 289668965.34 17梁夹 U82-124 热浸锌每套31.75 1364318.00 18P型保温管束 133 每套211.24 245069.74 19P型保温管束 159 每套242.11 266294.86 20P型保温管束 273 每套330.75 8227121.50 21槽钢底座 21-72 热浸锌每件47.19 48823027.26 22直角连接件 4F 热浸锌每件15.88 174827751.25 23直角连接件 2孔 热浸锌每件6.17 96592.70 24六角螺栓 M12x25 电镀锌每件0.73 58004220.37 25六角螺母 M12 电镀锌每件0.35 41941479.64 26六角长螺母 M12 电镀锌每件2.43 8001940.40 27槽钢螺母 M12 电镀锌每件4.23 695529444.69 28槽钢垫片 M12每件2.91 414612067.35 29P型连接件 62 热浸锌每件16.32 5508976.00 30槽钢底座 可调式 热浸锌每件85.55 12010266.00 总计 10.应用实例采用本工法不仅大大减少了焊接和吊装工程量，降低了施工成本，缩短了工期，使工程进度得到了保障，也极大程度降低了对车间生产的干扰和影响。下面是实例并所获得效益：1、合肥格力注塑热弯无尘车间项目工程 开竣工时间：2015.112016.09 工程地点：安徽省合肥市