高层建筑给排水系统管道防沉降破裂施工工法

高层建筑给排水管道防沉降破裂施工工法1前言在建筑结构施工中通常会出现地面沉降的现象和问题，对建筑给排水管道带来了非常严重的损害。因建筑沉降导致底部下出管弯头接口处极易出现破裂漏水，尤其在高层建筑、土质松软地区该问题尤为严重。由于沉降速度缓慢、较长的持续时间、较广的范围使沉降问题更加难以控制和预防。我国当前建筑给排水管道施工中需要对这一问题加以重视，如果不能及时的对这一问题进行处理与解决，不难保证建筑给排水管道施工竣工后因地面沉降问题致使破裂。为解决因建筑沉降造成给排水管道的损害，广东省工业设备安装有限公司开展了科技创新，组建科研小组进行专项技术研发，取得了“高层建筑给排水管道防沉得实用新型专利，专利证书第6268463号。该施工技术经岭南苑二期广州油制气厂地块项目一期住宅工程成功应用，取得了良好的技术、经济效益和社会效益。实践证明该技术具有技术先进、安全可靠、快捷经济等优点，因此具有很好的推广应用价值。2特点2.0.1针对性强，适用于土质松软、易于沉降地区的建筑管道安装工程。2.0.2补偿建筑沉降对竖管的压力。2.0.3防止破裂。2.0.4下出管弯头通过采用可曲挠橡胶防震弯头和横管设置减震缓冲补偿支架等措施减少管道变形拉裂，避免日后返工，节省大量人工和材料。1/123适用范围适用于所有建筑管道安装工程，尤其适用于土质松软、易于沉降地区的管道安装工程。4工艺原理为预防和控制高层建筑因沉降对给排水管道造成的破坏，关键在于管道底部弯头部位和底部下出管合理设计、吸收并缓冲管道所受整栋建筑沉降作用产生的压缩力。同时，底部下出管应在建筑初沉降后引出。（1面耐压力为依据，采用合适的方法（一般施工场地的土质地面可采用开挖回填夯实的方法）进行处理。对整平处理完的地层设置预制混凝土块，作为管道支撑。（2受力最集中的底部下出管处弯头，由刚性弯头改用可曲挠橡胶防震弯头，在运行中补偿管道因地基沉降变化而产生的线性膨胀收缩以及管道的不同心度和其他原因引起地角向偏移，吸收并补偿建筑沉降对竖管的压力。（3底部固定，对悬空和埋地立管下出管弯头位设置减震支撑支架，减少水流的冲击而产生的管道震动和建筑沉降对管道的压力破坏。所设计减震缓冲补偿支架中的减震从而选型弹簧减震器。5施工工艺流程及操作要点5.1施工工艺流程施工准备沉降量计算减振器选型可曲挠橡胶弯头选型2/12缓冲支架制作辅助水泥墩预制不合格

缓冲支架安装支架检验合格记录验收图5.1工艺流程图5.2操作要点5.2.1施工准备施工前先进行各项准备工作，对施工现场进行清理，对施工人员进行安全技术交底，校核水准仪等仪器是否已经合格并处于有效期内，各类特殊工种人员（如焊工）资质是否有效等。5.2.2管道敷设处地基预处理根据项目地质情况或测定的地面耐压力为依据，采用合适的方法（一般施工场地的土质地面可采用开挖回填夯实的方法）进行处理。对整平处理完的地层设置预制混凝土块，作为管道支撑。5.2.2最大沉降量计算建筑物沉降主要由基础形变和其余因素引起的变形，基础形变是由建筑物的重季节性和周期性的温度和地下水的变化引起以及受风力引起的摆动等。这里不包括偶然性的地震因素。建筑物产生沉降后一定要对其沉降量值进行分析，建筑物正常的沉降，是循着从缓慢—活跃—缓慢—稳定的过程。JGJ8—2007）要求是：最大沉降量M建筑物总高)×0.02%。5.2.3减震器选型计算由建筑最大沉降量，竖向额定荷载，计算出管道所受竖向压力，从而选型弹簧减震器。3/12以建筑高度100米加厚PVC管DN100为例，进行计算：（1）最大沉降量：建筑物H=H(建筑物总高)×0.02%=20mm。（2）竖向荷载：W=100m*2kg/m=200kg（3）竖向刚度：K=W/δ=200kg/20mm=10kg/mm（4）减震器选型：根据竖向荷载200kg,竖向刚度10kg/mm,由阻尼弹簧减震器选型，如下表5.2.3所示：表5.2.3弹簧减震器选型表5.2.4可曲挠橡胶防震弯头选择由于高层建筑底部下出管弯头是建筑沉降对管道作用力最为集中的部位，继续采用与管材相一致的刚性弯头，势必会随着建筑沉降而压爆弯头。图5.2.4-1底部下出管管道弯头破裂实例图4/12可曲挠橡胶接头是把金属伸缩器的可机械伸缩性和可曲挠橡胶接头的多位移功能集于一体，在运行中补偿管道因温度变化而产生的线性膨胀收缩以及补偿由于地基沉降所产生的管道的不同心度和其他原因引起地角向偏移，是一种多功能的管道补偿器。图5.2.4-2可曲挠橡胶接头实例图5.2.5缓冲支撑托架设计制作安装埋地式的立管弯头位，底部设置混凝土支撑，减少水流的冲击而产生的管道震动和建筑沉降对管道的压力。（1）立管底部加强支撑托架安装图5.2.5-1立管底部地上加强支撑托架安装示意图符号说明：1-补强板；管柱；3-橡胶弯头；5-5/12（2）埋地式立管弯头位加强支撑安装图5.2.5-2埋地式的立管弯头位加强支撑安装示意图符号说明：1-混凝土支撑；2-弹簧减振器；3-橡胶弯头5.2.6缓冲固定托架检验（1）托架配置是否合理，不允许采用熔焊形式开孔。严格按设计和规范要求支架的间距和规格配置支吊架；支架孔必须采用钻孔、锚孔，严禁采用风、电焊开孔，支架开孔的直径比螺杆直径大2mm为宜。（2）管道托架要牢固，不可松动。表5.2.6序号施工项目主要质量控制点检验标准检验方法质量记录表1材料配件检验验收资料GB50242-2016清点设备及配件的数量、型号、规格和检查外观质量、随机资料、合格证开箱检查记录座标位置GB50242-2016钢尺检验批质量验收记录标高GB50242-2016钢尺检验批质量验收记录2及管架安垂直度（立管）GB50242-2016吊线检验批质量验收记录装水平度GB50242-2016水准仪、透明胶管检验批质量验收记录平行度GB50242-2016拉线检验批质量验收记录6/12弯曲度GB50242-2016拉线检验批质量验收记录坡度GB50242-2016拉线、钢尺、透明胶管检验批质量验收记录管道接口强度GB50242-2016水压试验试压记录管道接口严密性GB50242-2016水压试验试压记录管道焊接GB50242-2016无损探伤焊接探伤记录表法兰连接平行度GB50242-2016法兰尺垫片使用GB50242-2016观察架安装位置GB50242-2016观察3管道防腐防腐层质量GB50242-2016外观和静电检测仪检测防腐层厚度GB50242-2016气膜测厚仪5.2.7记录验收规格等指标，保存好图片等，方便日后复查。6材料与设备6.1本技术没有采用特殊材料，所用材料都为市场上常规型号，易于采购。6.2本技术用的机具设备如表6.2。表6.2主要机具设备明细表序号名称型号单位数量用途1交流电焊机BX1-31513KVA台1焊接2切管机BQФ40台1管道制作3台钻Ф191.5KW台1支架制作4砂轮切割机φ2001KW台1管材开料5精密经纬仪DJD5个1放线6精密水准仪SJZ-1个1放线7钢卷尺5m把5测量长度7/127质量控制7.1工程质量控制标准

《埋地用聚乙烯（PE）结构壁管道系统》GB/T19472.2-2017；

《建筑给水排水与采暖工程施工质量验收规范》GB50242-2016；

《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2013；

《叠层橡胶支座隔震技术规程》CECS126:2001；

《建筑给水氯化聚乙烯(PVC-C)管管道工程技术规范》CECS136:2002；

《建筑排水用卡箍式铸铁管及管件》CJ/T1772002。

《给水排水构筑物工程施工及验收规范》GBJ50141-2008；严格执行上述等相关标准规范要求以及严格执行设计文件和技术规格书对工程施工质量的要求。7.2施工质量控制措施1的安装特点、设计意图、管理措施、施工方法等。2围内。3托架知否稳固，减振器和橡胶弯头是否处于正常允许范围内。4加强过程监督检查和检验，及时做好工程交验记录。8安全措施8.1本工法遵循的安全规程《建筑机械使用安全技术规程》JGJ33－2001JGJ59-2011）8.2编制安全技术措施，对施工班组进行安全技术交底。8.3作业人员要严格遵守劳动纪律，履行自己的岗位职责。8.4对现场已开挖的管沟位置周边进行围蔽、标识。8.5现场的临时用电严格按照《建筑施工现场临时用电安全技术规范》的有关规范8/12规定执行。8.6落实动火作业制度，预防现场火灾。施焊场地周围应清理易燃易爆物品，或进行覆盖、隔离。9环保措施9.1进行切割工作时，设立专门的切割加工棚，以降低噪音污染。9.2存放，由专业环保公司对不可回收及特殊固体废弃物进行处理。9.3现场使用的漆料、化学溶剂等物品设专门的存放库房，远离明火，不随意倾倒，集中处理。9.4将施工作业场地限制在工程建设允许的范围内，合理布置、规范围挡，材料堆放合理整齐，施工场地整洁文明。9.5清理施工场地，施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境。10效益分析10.1经济效益10.1.1收缩补偿托架制作安装费用采用本技术施工，托架为普通钢材，挠性橡胶弯头80元一个，弹簧减振器12040300011000元。10.1.2避免因管道破裂造成漏水返工费用处理一个管道破裂漏水点（开挖回填++材料费用约1800元，共需花费约40*2800=72000元。10.1.3三个项目节约直接经济合计3*（72000-11000）＝183000元，为项目部节约了成本。9/1210.2社会效益10.2.1节能环保的要求。10.2.2本技术安全质量可靠，可有效保障高层建筑给排水管的长期安全稳定使用，避免管道出现渗漏和维修，对社会、业主和施工方带来的影响和损失。10.2.3本技术提供了解决高层建筑或者易沉降地区的给排水管道施工的新施工方案，具有深远的意义。11应用实例11.1岭南苑二期项目11.1.1工程概况岭南苑项目二期用地红线东侧紧邻岭南公馆，西侧距云城西路边线3025米，北侧距云城北二路25新城萧岗地铁站，总用地面积约为45742平方米。共10栋住宅楼，分南北两个组团，每5栋组成一个组团，层数为13层及层混合，首63.2场地地层由新至老有杂填土等形成，地质土质较为松软。11.1.2施工情况压缓冲固定托架安装，同时对底部弯头采用可曲挠橡胶弯头，吸收缓冲因建筑沉降对管道的作用力。10/1211.1.3应用效果采用本技术施工，施工过程安全有序，施工质量可靠。该工程给排水系统已与2018年12认可。11.2岭南苑项目一期项目11.2.1工程概况30距云城北一路25米，北侧距云城北二路25米，紧邻白云新城萧岗地铁站，总用地面积约为90180平方米。分为A、B、C区，A、B区地上13栋13层住宅，C区为一栋二层会所。本项目建场地属冲积平原地貌，场地地层由新至老有杂填土等形成，地质土质较为松软。11.2.2施工情况压缓冲固定托架安装，同时对底部弯头采用可曲挠橡胶弯头，吸收缓冲因建筑沉降对管道的作用力。11.2.3应用效果采用本技术施工，施工过程安全有序，施工质量可靠。该工程给排水系统工程在投入运行使用过程中，运行