高層建筑狹小管井管道施工工法

1、管道轉動焊接法高層建筑狹小管井管道施工工法編制單位：中建八局安裝公司電網(wǎng)項目部編 制 人：高 增 孝編制日期：二OO四年九月二十七日目 錄一、概述二、主要特點及適用范圍三、工藝原理四、工藝流程和操作要點五、技術及機具設備的準備六、勞動組織七、質量標準和安全要求八、經(jīng)濟效益分析九、工程實例一、 概述隨著全國各地經(jīng)濟的飛速發(fā)展及各大中城市的人口的不斷增加，各大中城市的民用、商用建筑高度及層數(shù)也在不斷增加，為了滿足各大樓功能的需要，各安裝管道井在建筑中的重要性越來越突出地體現(xiàn)出來。經(jīng)過我的多個高層建筑、超高層建筑的實地考察，目前的管道井的管道數(shù)量越來越多，各管道的管徑也越來越大，但管道井的有效面積卻

2、在不斷減小，因此管道井的施工難度也越來越大，尤其是江蘇電網(wǎng)調度中心項目的冷卻水管井(以下簡稱630管井)，其管道井的有效面積只有2.4,其管井內的立管的有效面積為0.85，占整個管道面積的35.42%(如下圖1所示)，其管道距剪力墻的最小距離只有150(兩根630螺旋管之間的最小距離僅140)，操作空間極其有限，而該管井中的兩根630螺旋管高度為171.7m,為了確保施工的一次性成功，在該項目630管井的施工中的兩根630螺旋管(25#、26#管)采用了“管道轉動焊接法”的施工技術，經(jīng)過現(xiàn)場的多次實地測量，利用AutoCAD進行各管道平面優(yōu)化布置和準確定位，仔細復核各管道的重量數(shù)據(jù)，嚴格控制施

3、工過程中的滑動支架、限位軸承的定位尺寸和焊接質量，使得該項目630管井的兩根630螺旋管(25#、26#管)一次性安裝成功，試壓過程復檢合格，達到該項目安全、優(yōu)質、快捷的理想效果，大大提高了工程的經(jīng)濟效益。二、 主要特點和適用范圍1、 主要特點l 施工準備過程要求較高，必須嚴格計算有關技術參數(shù)，仔細復核所選工機具的性能參數(shù)。l 準備工作到位后，施工過程簡單，施工速度快。l 施工過程單一性強，不能進行交叉施工。2、 適用范圍l 管道的連接工藝為焊接，管道中間無閥門，施工過程一次成型。l 適用于管井(或管廊)空間狹小，管道固定后焊接操作困難但單個部位操作較方便的場所。圖1 江蘇電網(wǎng)項目630管井管

4、道平面布置圖三、 工藝原理管道轉動焊接法是在兩段管段對中點焊牢固后，通過設置于立管底部的止推軸承和管道中部的導向軸承，在外轉動力矩的作用下使管道緩慢轉動，從而使焊縫充分暴露后再進行焊接的施工工藝(如下圖2所示)。圖2四、 工藝流程和操作要點1、 施工準備施工準備過程包括管道在管井中的平面定位尺寸布置，管道的總長度、重量的計算，根據(jù)需要選擇軸承的型號、加工支承面及導向支架等內容。首先進行管井內各管道的平面定位尺寸布置，考慮到各立管在不同層面的水平管道的引出布局對各立管平面布局的影響，各立管在管井內的平面布置必須科學合理，可利用AutoCAD對原管道井內各管道按比例進行布局及每根管道定位放樣，從而

5、確定管井內各立管的平面布置定位尺寸。如江蘇電網(wǎng)調度中心項目630管井中圖1的布局放樣和其中20#紫銅管的管道定位放樣如下圖3、圖4所示：圖3 江蘇電網(wǎng)調度中心630管井水平管道布局放樣圖圖4 江蘇電網(wǎng)調度中心630管井20#紫銅管的管道定位放樣圖在對管井內各立管的定位尺寸明確后，可通過系統(tǒng)圖確定待轉動管道的長度，通過查對該管道的單位重量，計算出該系統(tǒng)管道的總重量，以便在進行底座軸承時選型。2、 管道下料、焊口的加工管道在下料前，如果管道需要切斷，則在斷口部位對管道進行編號，做好斷口標識(如下圖所示)，編號時可根據(jù)管徑的大小分2處、3處或4處進行編號，管道在安裝前應對管道在地面上按編號標識進行試

6、對口，滿足要求后再按編號順序依次吊裝組對。對根據(jù)規(guī)范要求需要打坡口的管道，需在地面上管道組對前對焊口進行加工，組對時進行修正，以便于在焊接組對時各焊口的一次成型。圖5 管道對口編號示意圖3、 管道底座軸承安裝、底座定位在準備工作就序，管道在地面組對工作完成后，應根據(jù)管道總長度、總重量的要求對管道底座進行加工，底座加工時應根據(jù)管徑的大小加工管道限位裝置，以確保軸承、底座及焊接管道的中心在同一條中心線上。底座的限位裝置通常可以用角鋼進行加工。4、 管道的組對、焊接焊接管道在管井組對時，應按管道在地面上組對的編號按順序和方向進行對接，同時根據(jù)管道安裝工藝精度的需要，利用相關的計量器具對管道的垂直度及

7、同軸度進行逐節(jié)校驗、定位點焊固定，固定牢固后即可根據(jù)焊接需要將待焊立管進行轉動焊接。當管道長度達到一定長度后，需在相關部位加設滑動支架和限位滑輪，防止管道因變形引起擺動，影響轉動效果。五、技術及機具設備的準備1、技術準備l 軸承選擇：軸承在選擇時應根據(jù)管道的管徑、重量及管道支座重量，考慮管道轉動時穩(wěn)定性等因素，查相應手冊選取軸承，當重量較輕時可選用單向推力球軸承，當管道重量較重，管道轉動時不易穩(wěn)定時可選用帶調心作用的推力滾子軸承。底座軸承在選取時盡量選用轉速低、軸向承載力較強的軸承。l 滑動支架和限位軸承的設定：因管道在安裝過程中轉動的需要，管道在安裝過程中不能進行固定，因此管道的其安裝長度達

8、到一定的長度比例時，因受其長細比的影響，管道的撓性較大，需在相應位置安裝滑動支架和限位軸承進行定位，限位軸承的徑向承載力必須滿足管道轉動時因偏心引起的徑向力的需要，滑動支架的間距根據(jù)管道管徑的需要，一般在1015m范圍。2、 機具設備的準備序號工機具名稱型號規(guī)格單位數(shù)量備注1電焊機臺1根據(jù)焊接工藝需要2倒 鏈個2根據(jù)吊裝工藝需要3電 錘把14卷揚機臺1根據(jù)吊裝工藝需要5氣割工具套26氧氣乙炔表套4與氣割工具配套7水平尺把18吊線垂把19直角尺把210水平儀臺1根據(jù)安裝工藝需要11焊口探傷儀器臺1根據(jù)安裝工藝需要六、勞動組織序號工種名稱人數(shù)(人)備注1起重工1 2管道工43電焊工24氣焊工15輔

9、助工66測試調試工2七、質量標準和安全要求1、質量標準l 由于管道轉動焊接法要求管道在焊接過程中一次成形，因此這種焊接方法對焊工的技術要求及焊接工藝具有嚴格的質量要求，項目部必須針對這種焊接工藝建立項目質量保證體系，根據(jù)責任要求針對到人，強化質量管理與質量控制。l 施工質量必須符合國家及企業(yè)相關的質量驗收標準要求。2、安全要求l 建立項目部安全管理保證體系，強化項目部安全管理制度，施工前對現(xiàn)場的危險源進行有效識別，確定重大風險級別，有重點地進行現(xiàn)場危險源的控制。l 項目部必須有針對性地進行安全技術交底，明確各危險源的存在部位及其預防措施。l 加強現(xiàn)場的安全防護，由于施工現(xiàn)場空間狹小，管井施工存

10、在交叉作業(yè)現(xiàn)象，管井必須懸掛安全警示牌，做好安全防護欄，管井施工人員必須系好安全帶，非使用部位的管井必須有效封堵。八、經(jīng)濟效益分析采用“管道轉動焊接法”既保證了管井管道施工的一次性成功，又有效避免了因管井空間狹小，施工人員操作不便引起的人員施工工日的浪費，經(jīng)綜合分析，根據(jù)施工工程量的不同，可節(jié)約人工工日的50%70%，具有明顯的經(jīng)濟效益。以江蘇電網(wǎng)調度中心630管井內25、26管為例，25、26管為63010螺旋管，單根總長度為171.7m，由于該大樓標準層高為4m，管道受樓層層高限制只能保證每4m一節(jié)進行吊裝，故單根管道共需約43道焊口，受管道壁厚的影響，每道焊口至少需焊接三道（打底、中間填

11、充及表面成形），因該管井內人員操作空間有限（每道焊口約有三分之一長度的操作空間不足15cm），通常采用的焊接方法為“開天窗法”和“照鏡子焊接法”，而這兩種方法與“管道轉動焊接法”相比較，25、26管采用“開天窗法”需增加焊口數(shù)量約90道，計135米；而采用“照鏡子焊接法”焊接因人員操作困難，在保證焊接質量的前提下，人工浪費約為正常焊接的一倍以上，而采用“管道轉動焊接法”因焊工操作方便，焊接方法單一，節(jié)約人工約為總人工的15%，經(jīng)統(tǒng)計計算，25、26管按正常取費約需人工為233工日，采用“開天窗法”約需人工為418工日，采用“照鏡子焊接法”約需人工為388工日，節(jié)約人工為220工日，人工節(jié)約率為94.42%；從輔材方面考慮，“開天窗法”需在成品管道上重新開孔，增加氧氣乙炔氣的輔材用量及電焊條用量約為總用量的79.41%， “照鏡子焊接法”因操作困難，焊條無法完全利用，浪費約占總量的30%，而“管道轉動焊接法”可使輔材得以充分利用，經(jīng)濟效益明顯。且“開天窗法”及“照鏡子焊接法”因操作困難或增加焊口，其表面成形差，無法保證焊口質量，若試壓不合格造成的返工尚不在此統(tǒng)計之列。九、工程實例該“管道轉動焊接法”在江蘇電網(wǎng)調度中心項目的63