深圳办公楼超高层建筑管井立管倒装法施工工法

'一、工法内容材料 1前言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，结合深圳**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。现以深圳**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。深圳**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。2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-16- 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。1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。2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。3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-16- 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。现结合深圳**营运中心为例对“倒装法”施工技术进行概述如下：深圳**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”实施步骤现以深圳**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5.2.2-1。-16- 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5.2.2-2及图5.2.2.-3（主吊葫芦吊点设置图）。图5.2.2-2图5.2.2-3-16- （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5.2.2-5（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5.2.2-7（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）。-16- 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5.2.2-8（高区立管连接施工完成准备提升图）、图5.2.2-9（高区管井立管提升至安装部位图）及图5.2.2-10（高区管井立管支架安装图）。-16- 图5.2.2-8图5.2.2-9-16- 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-16- 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1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30×3～50×5管道支架抱箍3角钢∠50×50、∠70×70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6×19150米管道提升8钢丝绳6×37200米管道提升9直行卡环6t5套管道提升2质量控制-16- 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1.GB50236-98《现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范》2.GB/T8163-2008《输送流体用无缝钢管》3.GB/T12771—2000《流体输送用不锈钢焊接钢管》4.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8.1.2-2。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1．GB50243-2002《通风与空调工程施工质量验收规范》2．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-16- 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。3．焊缝或热影响区表面有裂纹，应将焊口铲除，重新焊接。4．焊缝表面有弧坑、夹渣或气孔，应铲除缺陷后补焊。5．支管高度和朝向应严格按照制作图进行控制。1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-16- 顿，特别在结束后对工具进行清点。1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。2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-16- 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。以深圳**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。1工程实例11.1实例1:深圳**营运中心项目位于深圳市福田中心区。工程总建筑面积26.7万㎡，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。-16- 11.1-1深圳**营运中心工程11.1-2深圳**营运中心工程空调水管井立管11.2实例2安徽**局新中心（一期）工程中如图11.2-1，建筑面积34万㎡，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11.2-2分布，本工程在使用本工法后，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。-16- 11.2-1安徽**局新中心工程11.2-2安徽**局新中心管井立管11.3实例3沈阳**府广场如图11.3-1位于沈阳市中心地段，西邻沈阳市主干道青年大街、市政府大楼，地下室与地铁站相连，北靠辽宁省大剧院、辽宁省博物馆及市府广场。双子塔高350m，地下四层，地上68层，为东北地区最高建筑。其本工程空调水立管如图11.3-2，管径大，管道长，其施工难度大，采用此工法后，其施工速度快，质量与观感均较好。得到业主及社会好评。-16- 11.3-1沈阳**市府广场11.3-1沈阳**市府广场管井立管-16- 二、关键技术的鉴定、评估证书复印件-30-'