大型鋼套管預(yù)埋常見問題及應(yīng)對(duì)措施

張 勇，李文波，劉 成

(1.四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院，四川德陽 618000;2.成都建筑工程集團(tuán)總公司，四川成都 610000;3.成都市工業(yè)設(shè)備安裝公司，四川成都 610000)

1 常見問題

管道安裝施工中常見的質(zhì)量問題有:

(1)位置預(yù)埋不準(zhǔn);

(2)固定不牢;

(3)浮管;

(4)施工配合困難及工期難以保證;

(5)弧形端面套管土建無法良好關(guān)模。

2 原因分析

(1)位置預(yù)埋不準(zhǔn)產(chǎn)生的主要原因是測量問題。當(dāng)兩個(gè)或兩個(gè)以上套管在同一軸線上(即一根管道同時(shí)穿過兩個(gè)或兩個(gè)以上套管)，并且相距不遠(yuǎn)時(shí)，相對(duì)誤差控制要求高，又因土建結(jié)構(gòu)鋼筋不穩(wěn)定的遮擋，測量極為不便，常常顧此失彼。

(2)由于鋼套管臨時(shí)固定一般是以土建結(jié)構(gòu)鋼筋為依托，而結(jié)構(gòu)鋼筋本身并不十分穩(wěn)定。如果采用外架臨時(shí)支撐，將會(huì)影響土建關(guān)模。

(3)當(dāng)鋼套管自身重量低于同體積混凝土重量時(shí)將會(huì)出現(xiàn)浮管現(xiàn)象，使得原來埋設(shè)的位置發(fā)生變化。

(4)大型鋼套管自身很重，微調(diào)整位置不能靠大型吊裝機(jī)械，手動(dòng)調(diào)整又難以控制，耗時(shí)耗工，在工期或土建的催促下，往往不能保證預(yù)埋質(zhì)量。

(5)如果在圓形池壁上預(yù)埋套管，由于套管端面都是平的，套管與圓壁就無法安裝平齊，當(dāng)土建關(guān)模時(shí)就會(huì)出現(xiàn)關(guān)不嚴(yán)的問題，后果不言而喻。

3 應(yīng)對(duì)措施

針對(duì)剛性套管重量大、體量大、定位困難、澆筑混凝土易浮管和與土建施工配合不易的特點(diǎn)，我公司通過優(yōu)化剛性套管的安裝工藝，通過自行設(shè)計(jì)安裝平臺(tái)和剛性套管支架，精確、快速的進(jìn)行剛性套管的定位、不僅防止了浮管現(xiàn)象的發(fā)生，而且還良好地配合了土建施工。對(duì)于弧壁套管，則采取制作弧形套管端面的辦法，保證套管與弧壁齊平，避免出現(xiàn)土建無法正常關(guān)?，F(xiàn)象。

4 施工工藝流程操作要點(diǎn)

4.1 施工工藝流程

以某污水處理廠安裝工程為例，詳細(xì)介紹施工工藝及操作要點(diǎn)。工藝流程參見圖1。

圖1 工藝流程

4.2 操作要點(diǎn)

4.2.1 現(xiàn)場套管平面定位

(1)平面基標(biāo)點(diǎn)的獲取:剛性套管的安裝定位以土建構(gòu)筑物的基準(zhǔn)為基準(zhǔn)，在剛性套管安裝前，從現(xiàn)場監(jiān)理單位處獲取構(gòu)筑物的基標(biāo)點(diǎn)，若是圓形建筑，還需要獲得圓心點(diǎn)。

(2)基標(biāo)點(diǎn)復(fù)測:獲取正式的施工平面基標(biāo)點(diǎn)后，對(duì)平面基本點(diǎn)基線復(fù)測，確定其實(shí)際偏差。

(3)剛性套管裝平面基線點(diǎn)放樣:為方便剛性套管的安裝，用全站儀將構(gòu)筑物的基標(biāo)點(diǎn)引到剛性套管安裝的中心點(diǎn)，并用紅油漆作出標(biāo)記和編號(hào)。

4.2.2 套管位置標(biāo)高測量

在獲得套管安裝的平面中心線后，按深化設(shè)計(jì)后圖紙的要求繼續(xù)放套管支架的固定螺栓中心線，測量其標(biāo)高后，安裝鋼膨脹螺栓。

4.2.3 剛性套管深化設(shè)計(jì)

(1)計(jì)算剛性套管在混凝土中的浮力，選擇套管支架固定的鋼膨脹螺栓。

式中:F為套管在混凝土中的浮力kN;V為套管在混凝土中的體積m3;Q為套管質(zhì)量kg。

(2)圓柱形構(gòu)筑物剛性套管的設(shè)計(jì)校正。由于圓柱形構(gòu)筑物的弧形與一般剛性套管端面為平面無法完善結(jié)合，以至于安裝完剛性套管后土建無法完整關(guān)模，所以需要對(duì)剛性套管進(jìn)行設(shè)計(jì)修改，將剛性套管端面做成相應(yīng)弧形。具體方法如圖2。

圖2 圓柱形構(gòu)筑物與剛性套管結(jié)合方法

4.2.4 剛性套管支架深化設(shè)計(jì)

(1)剛性套管支架的一般形式。

(2)根據(jù)現(xiàn)場所測量的標(biāo)高數(shù)據(jù)，計(jì)算出每個(gè)套管支架的標(biāo)高。

(3)根據(jù)剛性套管浮力計(jì)算結(jié)果選擇鏈接螺栓。

(4)根據(jù)支架高度，選擇支架型鋼規(guī)格。

圖3 是剛性套管安裝模板示意圖。其中:

(1)模板定位孔的作用是固定模板，孔略大固定螺栓兩個(gè)規(guī)格，采用陰型剛膨脹螺栓固定，每次安裝每端只需一顆陰型鋼膨脹螺栓固定即可。

(2)縱橫中心線必須用鋼針準(zhǔn)確、清楚地刻劃在模板上并在四端盡量靠邊處沖上陽沖點(diǎn)，直線水平誤差≤±1 mm，角度誤差≤±1°。

圖3 剛性套管支架

4.2.5 套管預(yù)制安裝平臺(tái)

平臺(tái)采用 C25 素混凝土制作，面積大于1800×3200 mm，水平度誤差控制在1‰。

4.2.6 套管及支架制作

(1)套管(弧線)放線。用小管垂直安裝在大管的方法畫出套管端面曲線。

(2)下料。將樣線移至套管，用陽沖記下最高和最低中心點(diǎn)后，按樣用線火焊(或等離子)切割。

(3)套管支耳制安。在支耳安裝前，先將套管翼環(huán)制安完成，以套管最低中心點(diǎn)為基準(zhǔn)，安裝套管支耳，詳見圖3。

(4)套管架制安。根據(jù)實(shí)測的數(shù)據(jù)，制作架腿，架的其他穩(wěn)定結(jié)構(gòu)照?qǐng)D制作完成。

4.2.7 套管安裝

將套管架與套管預(yù)組裝，然后拆除，并將套管架逐個(gè)按圖安裝到位，找平找正后固定，用吊車一次性將套管快速吊裝就位，鎖緊螺栓。

4.2.8 配合土建施工

因該方法為先安裝套管，所以對(duì)土建的扎鋼筋，關(guān)模板影響甚微，唯一需要注意的是在土建施工時(shí)套管的縱向固定較弱，可能引起變形，故宜在套管的縱向安裝臨時(shí)斜支撐。待土建施工完成，臨時(shí)支撐與模板同時(shí)拆除。

5 效益分析

(1)本工藝用精確的套管支架作套管安裝的基礎(chǔ)，不僅消除了套管浮管的隱患，還使剛性套管安裝的準(zhǔn)確度和速度得到了大幅度提高。在成都某污水處理廠污水處理集水井管道安裝過程中，有8 根直徑1400 mm 鋼管需要一次性連續(xù)穿過多個(gè)套管，因采取了這一措施，所有安裝均一次性順利穿過，根據(jù)實(shí)測，安裝人工費(fèi)節(jié)省在50%以上。該工程綜合節(jié)約人工費(fèi)、管理費(fèi)、機(jī)械費(fèi)等共計(jì)十多萬元。

(2)本工法首次將弧形端面套管列入套管系列中，填補(bǔ)了設(shè)計(jì)及國家標(biāo)準(zhǔn)在此方面的空白。在實(shí)際工程施工中，實(shí)現(xiàn)了套管與弧形建筑面的無瑕疵結(jié)合，社會(huì)效益明顯。