工艺工法QC超高层建筑工程管井立管“倒装法”施工工法

在目前超高层建筑管井立管施工技术中，通常采用传统的“正装法”进行管井立管施工，其施工顺序为由下向上逐根连接安装，每层均要放置管道，并水平运输至管井处，此种方法大大增加料管道垂直及水平运输次数，降低施工效率，增大的安全风险，并且在立管之间对接施工中，上下管道对正并保持垂直度困难，对于空间狭小的管井，施工难度大，质量很难保证。另一种超高层管井立管施工是采用“组合立管施工方法”，此施工方法为管井立管安装伴随在结构施工中，其管井内所有立管进行组合，并提前在厂房进行预制，在国内使用较少，而且组合立管施工垂直吊装难度大，由其是上下两组组合立管之间对接时，很难保证每个立管接口的垂直度，并且给立管之间连接带来很大难度，不能保证施工安全。根据目前超高层管井立管施工现状，结合XX证券交易所营运中心这一工程实际，我们提出了一种新的管井立管施工技术，即“倒装法”施工技术。现以XX证券交易所营运中心工程为例进行详细阐述管井立管倒装法施工技术。XX证券交易所营运中心工程位于福田中心区，工程地下3层，地上46层，建筑总高度245.8m，总建筑面积26.7万m2，是一幢现代化的超高层办公楼，见图1.本工程建筑总高度达245.8m，其管井从地下三层一直贯通至46层，管井立管规格大，其中空调立管管径最大为DN400,共计8根，管井内立管吊装难度大，且本工程施工进度紧，机电工程空调立管施工是本工程机电施工的一个关键节点。1工法特点2.1管井立管施工顺序为“倒装法”逆做施工顺序超高层建筑管井立管“倒装法”施工特点主要表现在管井立管施工顺序上，即采用管井立管“倒装法”逆做施工顺序，管井立管从上向下依次进行施工，对于一根管井立管先行施工最高一层管段立管，依次向下逐段施工。2.2大大提高超高层建筑管井立管施工质量、施工效率、施工安全及达到降本增效目的通过采用管井立管“倒装法”施工工艺后，大大提高立管施工质量，确保超高层管井立管安装质量，满足规范要求；大大缩短管井立管施工时间，提高工作人员工作效率；确保了施工安全。并且采用此施工工法后，达到了降本增效的效果。2.3、节能和环保效益

使用本工法，可以达到节能环保要求。节约社会资源，避免焊接污染，达到节能及环保要求，其综合效益好。2适用范围本工法应用于超高层建筑工程空调水管井立管、消防水管井立管、给排水管井立管及其它专业管井立管的安装施工中。3工艺原理本工法主要工艺原理是在超高层建筑管井立管施工中，其管井立管施工顺序采用管井立管“倒装法”逆做施工顺序，管井立管从上向下依次进行施工，对于管井一根立管先行施工最高一层管段立管，依次向下逐段施工，每根立管焊接连接的施工作业面固定，吊装工具吊点设置固定，确保了施工质量、安全，提高了施工效率。4施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程施工工艺流程图：见下图5.1-1图5.1-1施工工艺流程图5.2操作要点5.2.1施工准备、熟悉图纸及编制方案管井立管在施工前做好施工前的准备工作，主要包括：对图纸的熟悉，管井立管管路的深化设计，施工前的材料、机具、劳动力等准备工作。现结合XX证券交易所营运中心为例对“倒装法，，施工技术进行概述如下：XX证券交易所营运中心工程总高度245.8m，根据管井立管设计及分布情况，立管施工分三个施工段，-3层到16层为低区施工段，17层-32层为中区施工段33层-46层以为高区施工段。所有管井立管均通过运输放置在首层相应管井处，施工顺序为由高区到低区“倒装法”依次施工，吊装设备主要有通过电动葫芦、手动葫芦、钢丝绳等工具，吊装主要方法：在首层管井处，利用16层管井顶板处的主吊葫芦提升起吊第一节管道（即该立管系统中最末端一段立管），提升管道一定高度后，利用2层管井顶板处的辅助葫芦提升垂直第二节管道（即该立管系统中倒数第二段立管），调整两节立管的定位，保证两节管道垂直并对接，进行管道焊接，待焊接牢固后，进行整体提升，然后利用辅助葫芦起吊第三节立管，依次重复以上步骤由上向下倒装进行焊接吊装，直到整条立管连接完毕，然后进行高区其它立管的管道连接，待高区所有立管连接施工完毕后（在高区立管吊装连接施工过程中，同时进行高区立管支架制作安装），最后进行高区立管逐根提升到安装部位即33层-46层，进行高区管道立管支架固定等工作，则高区立管施工完毕。中区、低区立管施工方法相同。立管“倒装法”施工大大提高了施工质量及效率同时使施工安全得到保证。5.2.2管井立管“倒装法”实施步骤现以XX证券交易所营运中心工程为例进行详细阐述管井立管“倒装法”施工技术。根据本工程楼层标高的分布情况，管井立管施工分区及起吊点设置情况如下图1。图5.2.2-1（1）根据分区，主吊葫芦吊点设置在16层。在1层管井处，利用16层管井顶板处的主吊葫芦提升起吊第一节管道（即该立管系统中最末端一段立管）。如下图2及图（主吊葫芦吊点设置图）b图5.2.2-2图5.2.2-3（2）提升第一节管道一定高度后，利用1层管井顶板处的辅助葫芦提升垂直第二节管道（即该立管系统中倒数第二段立管。如下图5.2.2-4（第一节管道起吊至一定高度图）及图（起吊第二节管道图（该立管系统中最末端倒数第二段立管））图5.2.2-4图5.2.2-5（3）调整第一节与第二节两节管道的定位，保证两节管道垂直并对接，进行管道焊接，待焊接牢固后，进行整体提升。然后利用辅助葫芦起吊第三节立管，依次重复以上步骤进行焊接吊装，直到整条立管连接完毕。如下图5.2.2-6（上下两节管道对正焊接图）及图（第三节管道依次重复以上步骤，直到整条立管连接完毕并进行整体提升图）□图5.2.2-6图5.2.2-7（4）然后进行高区其它立管的管道连接，待高区所有立管连接施工完毕后，在高区立管连接施工过程中，施工高区管井支架的安装，最后进行高区立管逐根提升到安装部位即32层-46层，进行支架固定等工作，则高区立管施工完毕。如下图8（高区立管连接施工完成准备提升图），图（高区管井立管提升至安装部位图）及图（高区管井立管支架安装图）b图5.2.2-8图5.2.2-9图5.2.2-10（5）中区、低区立管施工区段按高区施工方法进行，施工从高区、中区、低区的顺序进行，同一根立管按从上向下的施工顺序进行对接连接，充分体现超高层管井立管“倒装法”施工精髓。如下图5.2.2-11所示。图5.2.2-115.3劳动力配备劳动力配备见表5-3。表5-3劳动力组织表序号工种数量备注1现场指挥2专职2起重工2专职持证上岗3普工94管工105电焊工5持证上岗6气焊工3持证上岗7电工2专职8安全员2专职5材料与设备6.1材料见下表6.1表6.1材料用表序号材料名称材料型号用途

1钢管DN200〜DN500制作套管2扁钢30x3〜50x5管道支架抱箍3角钢^50x50.^70x70防晃支架4槽钢[10#、[14#固定支架、滑动支架5木垫瓦DN200〜DN400管道隔热层6.2机具设备见下表6.2表6.2机具设备用表序号机械设备名称型号数量单位用途1电焊机BX3-5003台管道焊接2电动葫芦10t2台管道提升3电动葫芦3t1台管道提升4电动葫芦2t4台管道提升5手动葫芦1.5t2台管道提升6单滑轮5t5台管道提升7钢丝绳6x19150米管道提升8钢丝绳6x37200米管道提升9直行卡环6t5套管道提升6质量控制7.1工程质量控制标准7.1.1立管制作加工施工质量执行以下标准GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》GB/T8163-2008《输送流体用无缝钢管》GB/T12771-2000《流体输送用不锈钢焊接钢管》GB3091-2001《低压流体输送用镀锌焊接钢管》7.1.2管道焊缝加强面标准按表7.1.2-1执行，立管制作允许偏差见表。表7.1.2-1管道焊缝加强面标准（mm）序号项目检验方法

管壁厚度＜10管壁厚度10〜201加强面高度1.5〜22〜3尺量2遮盖宽度1〜22〜3尺量表8.1.2-2立管制作加工允许偏差（mm）序号项目允许偏差检验方法1管的全长±5尺量2管的弯曲度1/200尺量3套管位置±3尺量7.1.3立管安装施工质量执行以下标准.GB50243-2002《通风与空调工程施工质量验收规范》.GB50242-2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》7.1.4安装允许偏差见表7.1.4。表7.1.4立管安装允许偏差（mm）序号项目允许偏差检验方法1部件安装位置±5尺量2节间连接±3尺量3支管的中心线偏差±3尺量4支管的角度偏差±1.0°尺量7.2施工质量保证措施1.管道坡口应采用专用坡口机进行，坡口内外面焊线左右200mm的宽度内应除掉污物。2.焊缝加强部分如不足应补焊，如过高、过宽则作修整。焊缝或热影响区表面有裂纹，应将焊口铲除，重新焊接。焊缝表面有弧坑、夹渣或气孔，应铲除缺陷后补焊。支管高度和朝向应严格按照制作图进行控制。7安全措施8.1焊工、管道工、电工、起重工等工种要持证上岗。8.2管道吊装应严格按吊装安全规定，在起重工的统一指挥下，进行吊装，确保安全。8.3进入施工现场应戴好安全帽，不得穿拖鞋。8.4用电设备应安装漏电保护器，应有接地；服从指挥，不得违章作业。8.5电焊机接线必须符合安全用电的规定，电缆线必须用橡胶绝缘电缆，电焊机外壳应接地良好。8.6在高空作业时，应系好安全带。禁止在高空作业架子上进行倾斜、踮脚等易发生身体失衡的操作。8.7电焊机的外壳应可靠接地，不得多台串联接地；电焊机二次引出线宜采用橡皮绝缘铜芯软电缆，其长度不宜大于30m。8.8需要进行动火作业时，应办理动火许可证，作业时充分注意防火，准备灭火器等灭火设备，并防止焊渣沿管井坠落。8.10在吊装区域、焊接区域设置临时围栏、警示标志，临时拆除安全设施（洞口保护网、洞口水平防护）时也一定要取得安全负责人的许可，离开操作场所时需要对安全设施进行复位。操作结束时收拾现场、整理整顿，特别在结束后对工具进行清点。8环保措施9.1在进行管道立管施工中，加强现场焊接对周边环境的保护，做到工完场清，避免焊渣等杂物污染环境。9.2立管刷漆采用环保油漆，并在施工完毕后，将剩余油漆进行集中处理，不可随意堆放。9.3残留的氧气、乙炔等气体燃料应及时运到换气站统一处理。决不能在现场任意释放或燃烧。9.4尽量减少施工过程中产生的噪声污染。9经济效益10.1提高管井立管施工质量通过采用管井立管“倒装法”施工工艺后，大大提高立管施工质量，确保立管垂直度在规范允许范围内，即小于5L%。，管道之间焊接对口平直度在1/100以内，全程不大于10mm.焊接外观平滑，无焊瘤等不良现象。确保超高层管井立管安装质量，满足规范要求。10.2确保了施工安全从高层建筑施工安全方面，通过采用“倒装法”管井立管施工方法后，大大提高施工安全。主要有以下明显效果：（1）管道施工作业面固定，仅仅在二层楼板管井处进行施焊，连接等一系列工作，大大避免人员操作安全事故发生。（2）管道吊装是采用“倒装法”施工顺序，大大避免管道每层水平运输的安全隐患，管道的水平运输仅仅设置在首层，其运输安全，管道垂直运输仅限于在施工管井内，其影响面小，确保安全。（3）管道垂直吊装的距离短，由于采用“倒装法”施工，每次垂直起吊立管的距离仅仅为一根管道的距离，大大降低管道掉落的风险，即使发生掉落，其垂直距离也仅仅一层高度，不会造成很大危险。（4）在当日每次施工完毕下班后，可以将整根立管垂直下放至首层管井处平台上，吊装葫芦不再承受立管拉力，管道依附在管井壁上，无需人员看管，确保管井立管安全，立管下放距离短，仅为一层高度，施工方便，第二日再将其拉起继续施工，大大提高管井立管安全。10.3提高管井立管施工进度。大大缩短管井立管施工时间，提高工作人员工作效率，通过对采用“正装法”与“倒装法”不同施工方法的比较，相同工作量，“倒装法”比传统“正装法”施工时间缩短25-35天的时间。10.4达到降本增效效果采用“倒装法”施工达到降本增效的效果。以XX证券交易所工程为例，经过计算，与正装法进行对比核算，人工费减少8.96万元、节约材料费13.76万元、机械费用减少6.86万元，合计增加经济效益达29.55万元。10.5社会效益通过采用“倒装法”施工管井立管施工工艺，使得类似超高层建筑管井立管施工拥有了施工依据，我单位据此编制了超高层管井立管施工工法，以公布于社会，给社会同行进行借鉴，得到较好的社会效益。10.6节能和环保效益使用本工法，可以达到节能环保要求，节约社会资源，避免焊接污染，达到节能及环保要求，其综合效益好。10工程实例11.1实例1:XX证券交易所营运中心项目位于XX市福田中心区。工程总建筑面积26.7万醇，本工程建筑总高度达245.8m其地下三层，地上47层，为超高层现代化办公楼建筑如图11.1-1。其空调水专业中管井立管施工难度大，管井从地下三层一直贯通至46层，管井立管规格大，空调立管管径最大为DN400,共计8根如图11.1-2，其管井内立管施工难度大，在使用本工法后，保证了工程质量，达到了降本增效的目的，得到业主及社会好评，为其它工程提供了经验。1XX证券交易所营运中心工程2XX证券交易所营运中心工程空调水管井立管11.2实例2安徽广播电影电视局新中心（一期）工程中如图11.2-1,建筑面积34万醇，高度226m，总共46层在本工程空调水专业中，管井内有大量空调水立管如图11.