超高层预制组合立管施工技术

1、超高层预制组合立管施工技术1. 工艺特点预制组合立管安装工艺与常规管井管道施工比较，有以下几个特点：1 1设计施工一体化：预制组合立管从支架的设置形式、受力计算到制作加工的详图，再到现场的施工都由施工单位一体化管理。2 2现场作业工厂化：将在现场作业的大部分工作移到了加工厂内，将预制立管在工厂内制作成一个个整体的组合单元管段，整体运至施工现场，与结构同时安装施工。3 3分散作业集中化流水化：传统的管井为单根管道施工，现场作业较为分散、作业条件差，而预制组合立管将现在分散的作业集中到加工厂，实现了流水化作业，不受现场条件制约，保证了施工质量，整体组合吊装，减少高空作业次数，有效地降低了危险性。2

2、. 工艺流程加工详图设计- 管道 （ 管架 ） 加工 - 管道 （ 管架 ） 组合 - 刷漆、 外包塑料薄膜 运输入场 吊装组合 水压试验 验收3. 预制组合立管加工制作31相关资料的准备首先需要对系统图进行深化，在此基础上制作加工详图。3 2制作前的技术准备确认各层管架与结构梁的固定方式。确认荷载计算、强度计象补偿量计算方式。确认各种情况下（ 不同管径不同材质、保温与否等） 管道、套管、支架的连接方式。确认支管的连接规范。确认给排水、消防、空调所有各层三通支管的管道直径、位置标高、水平位置朝向等等。编制作业指导书。编制管架选用计算书。编制质量、安全控制措施。制作预制组合深化图纸：按不同单元，

3、不同楼层（ 不同节 ） 分别绘制预制组合立管（ 含管架） 平面图、剖面图（ 根据单元的复杂程度绘制每节24个方向的剖面图） 、管架大样图（ 含底板、可活动承重型钢） 。3. 3加工设备的选用加工车间内用一台20T龙门吊，完成加工厂原材料、成品、半成品的装卸、搬运工作不锈钢管、钢板等的切割采用等离子切割机；所有不锈钢及部分碳钢管的焊接接采用全位置自动焊接系统碳钢管焊接主要采用CO#自动焊接系统管架焊接主要采用手工电弧焊；管架钻孔采用摇臂钻床；镀锌管考虑采用碳钢管加工后二次镀锌，现场连接主要采用沟槽连接，使用管道沟槽机；另外还要有砂轮切割机、手提式砂轮磨光机、摇臂钻床、电动试压泵、超声波探伤仪、水

4、平尺等。3 4管道的严密性检查组合立管在工厂内的焊接质量检查采用探伤辅助检查，有条件的管道可采用水压或气压试验（如有法兰或卡箍）， 施工现场组装完成后整个系统采用水压试验。3 5预制组合立管预制加工3.5.1 管道加工。确认制作图的管道材料的尺寸、规格、材质购买预制加工合格材料。下料加工：根据图纸对管道及套管采用等离子切割机或砂轮切割机下料，以达到有关精度要求。对于不规则的工料或不规则的切口 一定要 用等离子切割机下料，一般情况下不得采用气割。管道坡口:根据不同规格选择坡口、焊缝形式。坡口采用坡口机.等 离子切割机、角向磨光机加工。管道对口:采用临时支架或吊架调整 中心，在没有引起两管中心位移

5、的情况下保留开口端空间。管道对口时必须外壁平齐，用钢直尺紧靠一侧管道外表面，在距焊口200m胡一侧管道外表面测量，管道与管件之间的对口，也要做到外壁平齐。管道对口是保证管道焊接质量及安装平直度的重要环节。壁厚、直径相等的管子对接应使内壁、外壁平齐、中心线一致。若壁厚相同直径稍有不同，内壁允许的错边量不应超过壁厚的10%,且不大于2mm 壁厚不同，直径相同的管子对接，要保持中心线一致。管道焊接：管道对好口后点焊。点焊与第一层焊接厚度一致，但不超过管壁厚的70%其焊缝根部必须焊透，点焊位置均匀对称。管道焊接要选择适合的管道材质的焊条及电流， 焊缝的焊接层数与选用焊条的直径、电流大小、管道壁厚、焊口

6、位置、坡口形式有关焊接检查：焊工必须持有焊接操作证书，并在全过程进行跟踪检 查。管道加工完成后对焊接部位刷防锈漆，再次进行与图纸确认，并 做好标记。3.5.2 管架的预制加工。模具制作：管架拼装要采用模具，以保证拼装的准确性。在加工 车间内根据所加工管架的大小及管架模具数量铺设一块 16mmi平钢 板，加工过程中对模具进行定位复核。.管架下料：根据管架大样图、零件图下料，并在型钢上标注记号， 采用砂轮切割机、气割、摇臂钻床、台钻等设备加工。管道固定用的 U形圆钢抱箍、扁钢或角钢抱箍。尽量采用专业厂家产品，若非标产 品，如无供货厂家，需采用热加工，并制作相应模具自制。所有管道 固定锅炉与管道安装

7、件采用镀锌件。3.5.3 预制管架组装焊接。管架、管板及套管三者之间的位置用模具准确定位。焊接用交流焊机，焊接时先均匀点焊，固定完成后对 称焊接，防止焊接变形。加工完成后再次与图纸确认，底板及套管的 允许误差为士 5mm3.5.4 预制组合立管的单元组装。管架及已开挖三通口的管道加 工完成后，进行组合立管的组装。组装的关键在于控制管架之间及管 道与管架之间的门何尺寸、三通口的方向等，拼装前，管道上划好固 定点及方向的辅助线，便于管道定位。通过设置临时支撑架，管道吊 装到支撑架上后套入管架，进行固定。如果本节有固定支架，管架套 入旨道后，先在管道上焊接牛腿，然后与管架进行固定。为保证现场安装，各

8、层管架的位置绝对不得小于楼层标高， 而目 最上层管架的位置不得大于调节梢钢的调节范围。固定牢固后进行三通及法兰的焊接，三通方向应尽量设置为垂直 于管架边，便于控制方向。法兰孔要对齐，并要考虑到阀门、伸缩节 等安装的位置。由于管道长度较长（9m-12m）,小管径的管道在加工及吊装时要防止变形。采用碳钢管加工后二次镀锌的管道，应次性加工好三通等配件，三通口预留卡箍槽，该管道在的管架上的套管则在组装管道时割开重焊。管道组合完成后，检查各部分尺寸，并做好记录（ 管道长度的误差可以在下一段组合管制作时弥补消除） ，但是必须确保与前一节预制管对口位置尺寸对应。由于建筑结构也存在误差，制作时应根据施工现场测

9、量的数据不断进行调整，保证与现场结构尺寸的配合，并满足组合立管安装的精度要求。3.5.5 预制组合立管单元标识及保养。加工完成后应进行标识和保养处理。需标识单元的节数、名称、现场安装的方向、重量，标识的位置应该醒目。对管道焊缝、管架侧面等位置进行补漆，另外对管道的虾口和支管口要进行妥善的封堵；并对管道及套管进行必要的保护，管道外壁覆以薄膜保护层。3.5.6 预制组合立管制作验收。在单元制作的不同时段对预先设定的内容进行过程检查，杜绝缺陷进入下道工序。根据制作要领书、管架、 支架大样图对完成后的预制组合管道加进行最后的系统检查验收，检查验收合后便可进行下一个施工程序。即：装车运输、吊装就位、组对

10、焊接。4. 预制组合立管的安装4.1 安装前的准备工作（1） 截至安装前一天完成以下事项：A.在总包机电部主持下，召开与各相关单位（总包、钢构、土建、给排水消防、空调） 的协调会。会议明确各方的施工界面，相互间的施工配合，预制组合立管吊装的作业步骤、范围、时限等内容。B.准备必要的人员：起重工、车tf工、焊工、管道工；机械（塔吊、汽车吊等 ）； 设备 （氩弧焊机、焊机等 ）、 材料（吊钩、钢丝绳、 悬臂等 ）、仪器 （卷尺、水平仪、小型工具、对讲机等）；C.安装前应先复核钢结构，确认钢构的尺寸、水平度、垂直度，并在钢构上划好固定点辅助线；D.在各层安装位置检查，熟悉掌握现场状况，并做好安装前的

11、安全准备工作；进行安装开口部位和划线位置的确认，如果有障碍物的话进行清除：确认作业场地的脚手架是否可以保证，如果需要的话采取必要的安全保护措施。例如现场的安全警戒装置，操作区域平台或跳板的安全性，操作人员的安全带的挂钩位置，安全网的挂设，辅助牵引装置的确定；E.确认运输车辆在整个起吊作业过程中的停车位置、等待位置。F.对作业人员的安全以及技术交底，并进行吊装演习，以练习整个过程中的动作与协作。（2） 吊装当天确认事宜A.作业人员安全、技术再教育；使每个作业人员对自己的工作内容以及团队之间的合作协调熟悉掌握。B.起吊前人员就位，再次对设备、工具、电源、作业场地等要素进行检查确认。C.根据清单对车

12、上预制组合立管检查确认，首先单元有无倒塌、损坏、变形；其次检查有无零件缺损，封堵保护是否完好；最后检查螺 栓有无松动，特别是固定螺栓D.吊装工具及条件的确认项目内容责任人总包分包设备材料塔吊、辅助吊装用起重机OO钢丝绳、钓环OO组件用吊装工具（悬臂）O电弧焊、气焊机O工具类（扳手、滑轮倒链等）O场地确认电源、仪器放置场地OO车辆设置场地、待机场地O作业踏板、脚手架安全网的保证OO划线、尺寸定位的确认O作业区障碍物的清除OO人员配置、作业分配O车上单元清点、检查O吊装、开口引导OO组件的临时就位O管架的正式安装O安全设备的恢复OO立管分节之间的连接O临时设置材料的清除、替换O4. 2预制组合立管

13、组件的吊装就位， 预制组合立管的吊装通过塔吊来 完成。AA预制组合立管吊装组对过程1）在刚开始起吊时，在塔式起重机侧的主吊钢丝绳和组件之间设置 好专用的吊装工具（悬臂），组件侧的钢丝绳用吊钩安装在临时设置的 吊装块上。先慢慢的水平起吊，利用塔吊副钩或汽车吊进行辅助吊装； 待组件上升一定高度后，组件将慢慢地立起。等组合立管垂直并停止 摆动时，松下辅助钢丝绳。2）塔吊继续提升组件；当组件提升到上端管井位置，确认组件方向正确，组件开始进入管井口；3）组件的管架距离相应楼层结构约1米左右时暂时停止组件下降，操作员工迅速将可移动承重型钢设置水平并紧固连接螺栓；最上层管架的可移动承重型钢可以加工厂就实现紧

14、固；4）继续下降组件，根据钢构上划好固定点辅助线对管件进行水平调整：5）调整到位后，确认最上层管架已经稳定的落到结构平面，松钩进行下一个单元的吊装。4.3吊装安全事项对于加工厂组件加工而言，最主要的是质量控制，而对于现场组件吊装，安全至关重要。1）严格遵守作业场地的规则。特别是在举办安全大会、安全演习、安全考试等的活动时需要锅炉与管道安装全员参加。2） 必须进行防护用具的安全配戴和安全带的正确使用等教育（ 安全带使用大型挂钩）。3）起重工、焊工、电工等作业人员必须有相应特殊工种操作证。4）吊装工程师的指令、事项、需要等由作业班长将步骤和要点，传达给每一个作业人员。5）在进行安全设施（ 安全网、

15、安全防护栏） 的拆卸时，必须得到总包安全部的认可，并在作业现场有专人看护，离开作业场地时恢复原样。6）作业现场禁止吸烟。在进行用火作业时，要特别注意防火，并准备灭火器等的消防设备，获取许可证。7）作业完成后必须进行收拾和整理整顿，特别是要在作业完成后进行工具、安装附件的清点确认，防止因遗忘现场引起事故。8）作业班长要开早会和举行危险预知活动，说明当天的作业内容，并说明安全和作业要点，做好安全、技术交底。9） 作业班长要阻止作业人员进行非指令的作业。在进行作业变更时，必须在重新发布作业指令书之后进行。10）如果发现不完整的位置、设施时，立即与设备担当人员联络。11）在进行高空作业时，必须一直保持

16、最佳状态。作业班长需要在吊装前上进行健康状态、身体状况的确认：血压测量、年龄、前一天以来的身体状况、其它安全方面要求的事项。12）捆绑作业必须由有资格的人员进行。“严禁”无资格人员进行捆绑作业。13）在下列天气情况下，原则上中止作业，由设备担当人员、施工单位和吊车操作工共同协商决定。降雨、降雪时（ 根据情况，进行搬入材料的卸车）：风速15nri/sec以上中止作业，风速lOm/sec-15m/sec,可进行立柱等重型物的架设，焊接作业中止。4.4 预制组合立管组件间的连接4.4.1 在将预制组合立管组件安装到指定的位置时，尽可能缩短塔吊的占用时间（1） 进行组件的节间连接（ 临时连接 ） 后，

17、 在固定层上施加了重量以后，各层的管架与梁上面应保持间隔（50lOOmm（2） 组件管架的正确定位为全部组件起吊完毕后进行的作业。（3） 将组件安装层的上部放到了与钢构规定位置极其接近的位置的话，松开塔吊的钢丝绳，进行下一个组件的起吊。4.4.2 组件节间连接管架吊装就位后固定并进行管道的对口、连接。(1)松开最上层管架以下的各层固定支架及抱箍，利用最上层管架上设置的调整螺栓进行管道垂直方向的调整， 利用下层支架固定螺栓孔 的间隙(或长孔)进行管道水平方向的微调并固定。采用焊接方式连接 的碳钢管道还可以预先在管道上焊接角钢导向轨，以方便管道对口。管道调整到位后进行管道连接。如出现单根管道变形导

18、致接口误差较 大时，则应先连接接口误差小的管道，最后利用已固定牢固的管道做 支撑点，采用项撑的方法将变形管道较正。(2)对组件中的管道进行焊接或卡箍等连接。4.5 预制组合立管组件安装作业要领4.5.1 车辆的引导、组件检查设备工人将车辆引导到起吊间，并与钢构层担当人员联络。此时,注意台阶、起吊高度范围内的障碍物。监视周围的状况；确认有没有可能掉下的物体。作业半径内的禁止入内的标识。确实固定好塔式起重机、汽车起重机的支腿。4.5.2 捆绑，平行起吊起重工人车辆上的捆绑作业、将货物给塔吊、和汽车起重机，发出信号。 设备吊装工人接到起重工发出的信号后，与钢构层担当人员联络。设备吊装工人要确认吊钩的

19、位置、钩环安装方向。此时，无关人员禁止入内。信号必须由1人发出。 所有人员不能进入吊装物下面。4.5.3 立起、和汽车起重机的去除起重工、设备工：给塔吊、和汽车起重机发出信号，去除汽车吊钢丝绳、及临时材料；设备吊装工人与钢构层担当人员联络。组件静止后再松开钢丝绳。4.5.4 吊装：向竖井开口方向引导起重工：向塔吊发出指令；设备工人确认组件箭头方向、并发出确认指令，确认作业人员的安全。并对组件通过路径内的障碍物进行确认。尽快发出确认信号，进行慎重引导。此时，不能进入吊装物下面。注意脚下。要对作业人员发出准确、大声的指令。4.5.5 开始插入竖井的开口起重工向塔吊发出指令，组件开始从管井上口插入；设备工监视整体作业过程。吊装过程中注意与梁和管架的碰撞。必须使用安全带。保持上下信号的密切联系。发生异常、不安全行动时，暂时中断作业。必须准