隨著建筑技術(shù)的進(jìn)步，人們越來越追求生產(chǎn)、生活環(huán)境的舒適性。因此，樓宇中管道的大口徑不銹鋼管越來越大，安裝位置高度也逐漸增高，這種安裝位置高、管徑大的管道安裝難度也隨之加大，如何安裝這些大口徑不銹鋼管，也是機(jī)電安裝施工的重點(diǎn)及難點(diǎn)。結(jié)合華能人才基地后勤服務(wù)中心工程，對管道重量計算、大管徑鋼管倒裝施工技術(shù)及管道焊接方法進(jìn)行介紹，總結(jié)出大管徑鋼管倒裝施工技術(shù)及焊接技術(shù)的控制要點(diǎn)，提高了該工程的安裝效率和安裝質(zhì)量，節(jié)約了施工成本。
一、工程概況
北京終端管制中心工程位于北京市順義區(qū)李橋鎮(zhèn)中心區(qū)工業(yè)用地西部，建設(shè)規(guī)模約65#975㎡，其中地上建筑面積61#057㎡，地下建筑面積4#918㎡，由終端管制樓、管制訓(xùn)練樓、訓(xùn)練學(xué)員宿舍、食堂及活動中心、動力能源中心組成。動力能源中心屋面標(biāo)高為23.01m，冷水機(jī)組設(shè)在動力能源中心1層機(jī)房內(nèi)，冷卻塔設(shè)在屋面，冷卻水管道采用大口徑不銹鋼管，經(jīng)過一層管井接向屋面冷卻塔，該制冷機(jī)房負(fù)責(zé)終端管制中心工程的制冷負(fù)荷。
二、高層建筑大管徑鋼管安裝
1. 施工工藝流程
首先進(jìn)行管道的綜合排布→對管道分段吊裝并分別進(jìn)行編號→對預(yù)制管道進(jìn)行分段標(biāo)識→安裝管道支吊架→利用塔式起重機(jī)將管道初步定位→再用倒鏈將管道精細(xì)定位→焊接管道安裝管道支架→管道局部對口焊接→安裝吊托架→焊口刷漆→水壓試驗(yàn)。
2. 操作要點(diǎn)
a. 安裝準(zhǔn)備及材料檢驗(yàn)
大口徑不銹鋼管安裝前，根據(jù)圖紙利用BIM技術(shù)進(jìn)行管道綜合排布，將管道路由進(jìn)行綜合排布，根據(jù)確定好的管道路由進(jìn)行定尺下料，材料進(jìn)場后，應(yīng)進(jìn)行管道壁厚及規(guī)格檢驗(yàn)，經(jīng)過大管徑鋼板卷焊與無縫鋼管進(jìn)行對比，無縫鋼管壁厚偏差比卷焊鋼管偏差率低，為避免由于錯邊量過大造成管道焊接質(zhì)量和管道坡度的影響，必須嚴(yán)格檢測同批管道的管道直徑誤差，將其偏差控制在規(guī)范要求內(nèi)。
b. 管道分段切割及標(biāo)識
大口徑不銹鋼管通常采用卷焊焊接鋼管，每根鋼管焊接之間必須預(yù)留足夠的坡口寬度，為提高管道切割后的對口焊接質(zhì)量，應(yīng)盡量保證同一根管道在同一中心，利用焊接定位的方式將管道進(jìn)行定位焊接，為此對每根切口管道進(jìn)行標(biāo)識，從而降低對口偏差，如圖所示，每個管道標(biāo)識2處。
三、管道支架安裝
a. 正裝法先將管道根據(jù)BIM技術(shù)進(jìn)行分割，分割完成后的管道運(yùn)至車庫地下一層，經(jīng)塔式起重機(jī)將管道通過管井由下至上逐節(jié)安裝。按照規(guī)范及設(shè)計要求設(shè)置預(yù)制支架，將立管固定在豎井內(nèi)預(yù)先安裝好的管道支架上。待管道固定牢固并檢查合格后，再根據(jù)管道標(biāo)識依次吊裝下一節(jié)管道，安裝到位后與上一節(jié)管道對口焊接，豎井內(nèi)管道按照由上到下的施工順序進(jìn)行安裝。
b. 倒裝法管道從上向下逐節(jié)倒裝安裝，管道連接的所有焊口均在統(tǒng)一位置進(jìn)行焊接。根據(jù)施工現(xiàn)場結(jié)構(gòu)情況確定豎井頂部吊裝支架，本工程管道豎井結(jié)構(gòu)形式為剪力墻結(jié)構(gòu)，吊裝支架采用雙牛腿支架，吊耳焊接在牛腿支架的橫梁上，固定支架承擔(dān)全部立管的荷載。底部支架設(shè)置在2層，由于該管段負(fù)荷較小，采用單懸臂支架，為保證分段管道吊裝完成后與上部管段的焊接質(zhì)量，下部管道支架采用活動形式。將管道吊裝至指定位置后進(jìn)行臨時固定，并根據(jù)豎井內(nèi)管道支撐方式施工圖，焊接筋板，將管道支撐固定設(shè)置在每層的支架上。
c. 地下室水平干管支架及管井立管管道固定支架安裝地下室水平干管根據(jù)設(shè)計圖紙要求安裝完成，與管道立管連接，在水平及豎向方向利用固定支架進(jìn)行固定，在水平干管與豎向立管連接處50cm范圍內(nèi)安裝水平固定支架，支架根部采用10號槽鋼固定在頂板上。由于豎向立管底部水平支架承載較大荷載，一般采用鋼管支架，支架形式如圖所示。
四、質(zhì)量控制
1. 質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
a. 大口徑不銹鋼管焊縫外形規(guī)格尺寸應(yīng)符合設(shè)計圖紙及施工驗(yàn)收規(guī)范規(guī)定，管道焊縫高度不得低于母材表面，管道焊縫與母材應(yīng)圓滑過渡。管道焊縫區(qū)域表面應(yīng)無裂紋、未熔合、未焊透、夾渣、弧坑和氣孔等缺陷，按照規(guī)范要求應(yīng)對焊口進(jìn)行無損探傷試驗(yàn)，確保焊口焊接質(zhì)量合格率為100%。
b. 大口徑不銹鋼管的坡口及支吊架除銹及刷漆到位，滿足規(guī)范要求。管道接口對接焊縫的中心到管道彎曲起點(diǎn)的距離不應(yīng)小于管道外徑且≥100mm，管道焊接焊縫與支、吊架邊緣之間的距離≥50mm。
c. 管道和閥門安裝的允許偏差和檢驗(yàn)方法如表所示。
d. 管道焊接完成后要進(jìn)行焊口打磨，刷環(huán)氧富鋅漆進(jìn)行二次防腐處理。
2. 關(guān)鍵工序、關(guān)鍵部位質(zhì)量控制
a. 不宜在焊縫及其邊緣上開孔。
b. 焊前準(zhǔn)備工作：
①. 采用等離子弧、氧-乙炔焰等熱加工方法對焊件的切割和坡口加工，加工坡口后，必須除去坡口表面的氧化皮、熔渣及影響接頭質(zhì)量的表面層，并將凹凸不平處打磨平整。
②. 應(yīng)將坡口及其內(nèi)外側(cè)表面≥10mm范圍內(nèi)的油、漆、垢、銹、毛刺及鍍鋅層等清除干凈后進(jìn)行焊件組對，且不得有裂紋、夾層等缺陷。
c. 嚴(yán)格控制分段的預(yù)制管道的測量數(shù)據(jù)誤差，保證管道長度及管道中心線偏差控制在1cm以內(nèi)，對口處不平應(yīng)用6mm厚鋼板墊平并焊接。
d. 嚴(yán)格控制管道的焊接質(zhì)量，對于預(yù)留焊接口要依照規(guī)范進(jìn)行管道坡口，型鋼的橫向槽鋼與豎向槽鋼連接處要進(jìn)行45°切割，保證型鋼的接觸面是線接觸，并進(jìn)行兩面焊接，焊縫高度不低于3mm，不得有夾渣氣孔出現(xiàn)。
e. 管道滑移過程中要保證實(shí)時監(jiān)控，在既有臨時固定基礎(chǔ)上，要在≤5m間距用φ8mm鋼絲繩進(jìn)行捆扎，保證安全及成品管道的焊口不開裂、管道不下墜。
五、控制要點(diǎn)
對管道的支架進(jìn)行負(fù)荷計算（要考慮管道及后期注水后的負(fù)荷計算），為結(jié)構(gòu)工程師提供相對應(yīng)的參數(shù)，便于在結(jié)構(gòu)深化圖階段考慮安裝管道所產(chǎn)生的負(fù)載。結(jié)合施工圖管道走向、標(biāo)高及分段吊裝的編號、段數(shù)，提前預(yù)制各個管道及支吊架。吊裝管道時應(yīng)先對管道臨時固定，待分段管道吊裝完畢后，將管道橫向調(diào)到同一直線，調(diào)好管道標(biāo)高、坡度，然后進(jìn)行管道對口及支吊架焊接。各個分段管道焊接完畢后，將管道補(bǔ)焊剩余對接口，打磨焊口，對焊點(diǎn)進(jìn)行防腐處理，刷防火涂料。北京終端管制中心工程通過管道倒裝施工技術(shù)對屋面冷卻水管道吊裝焊接施工，減少了高位置管井大口徑不銹鋼管對口焊接時間，使原來高空焊接管道提高到實(shí)際焊接管道，極大地提高了大口徑不銹鋼管在管井高空安裝效率和質(zhì)量，同時此施工工藝實(shí)現(xiàn)了建筑過程中綠色環(huán)保、節(jié)能要求。
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