超高層辦公塔樓施工管道直埋敷設(shè)施工技術(shù)

周江　賴嘉維　陳翔　蔣浩

摘要：針對(duì)當(dāng)前超高層辦公塔樓管道施工存在嚴(yán)重滲漏的問題，以廣發(fā)銀行總部大樓項(xiàng)目為例，開展對(duì)其管道直埋敷設(shè)施工技術(shù)研究。在明確該工程基本工況的基礎(chǔ)上，按照施工設(shè)計(jì)要求，完成超高層辦公塔樓施工管道安裝；采用直埋敷設(shè)的方式，完成該項(xiàng)目中電管配管的施工；最后采用溝槽式卡箍連接方式，完成管道連接。通過施工后開展水壓測試驗(yàn)證，新的施工技術(shù)的應(yīng)用可以確保管道不發(fā)生滲漏，有效提高管道施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：超高層；管道；辦公塔樓；直埋；敷設(shè)施工

0? ?引言

當(dāng)前城市建設(shè)發(fā)展速度逐漸加快，建筑物的功能也逐漸增加，人們對(duì)于建筑物的功能要求也逐漸提高。為了達(dá)到節(jié)約更多的資源，降低施工建設(shè)成本的目的，施工單位更加傾向于采用直埋敷設(shè)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)砌筑地溝敷設(shè)的方式進(jìn)行管道施工[1]。

為提高直埋敷設(shè)施工技術(shù)在超高層辦公塔樓施工中的適應(yīng)性，本文以廣發(fā)銀行總部大樓項(xiàng)目為例，開展對(duì)其具體施工內(nèi)容的研究。

1? ?工程概況

廣發(fā)銀行總部大樓項(xiàng)目包括超高層寫字樓和走廊，地上103260.1m²，地下35808m²，超高層辦公塔樓總建筑面積為137167.6m²。廣發(fā)段的建筑面積1900.5m²，地面1900.5m²，建筑基礎(chǔ)面積194.8m²。大樓有31m高，地面2層，一樓為空中。設(shè)計(jì)使用年限為50年，地震設(shè)防烈度為7度。

該項(xiàng)目1～4層為大堂、員工餐廳和廚房，5～7層為會(huì)議廳，8～9層為健身運(yùn)動(dòng)、休息；10層、20層、30層、39層為避難兼設(shè)備層；11～44層為辦公標(biāo)準(zhǔn)層，45～47層為行長層、企業(yè)展示層，48為設(shè)備層[2]。

2? ?管道直埋敷設(shè)要點(diǎn)

2.1? ?管溝土方開挖

2.1.1? ?施工前準(zhǔn)備

在對(duì)管道進(jìn)行直埋敷設(shè)前，先采用機(jī)械方式完成對(duì)土方的開挖。人工清槽到施工設(shè)計(jì)階段規(guī)定的標(biāo)高。在開挖前使用白灰，按照?qǐng)D紙上的指示，將挖好的管溝（坑）邊緣線進(jìn)行開挖。挖掘機(jī)沿著管線的中軸線向后翻挖。

2.1.2? ?確定管溝參數(shù)

按設(shè)計(jì)需要，管溝深2.6～5.0m，管溝底部寬3.276m，3～5m深的部位，溝槽的寬度需增加0.2m；在管溝內(nèi)進(jìn)行支護(hù)時(shí)，管溝的寬度要與支護(hù)結(jié)構(gòu)的厚度相適應(yīng)；在彈性鋪設(shè)水平曲線區(qū)段，增設(shè)0.3m寬的管溝[3]。管線與其他設(shè)備相交。

在通過水溝或地下結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)與當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)單位協(xié)商，以確定施工計(jì)劃。電纜與電力、通信電纜相交時(shí)，其縱向間距不得少于0.5m；當(dāng)管線與其他管線相交時(shí)，管線的縱向凈距不能低于0.3m（除非滿足設(shè)計(jì)的埋深[4]）。砂墊層的施工采用人工修平，管溝底部采用蛙式電夯機(jī)進(jìn)行打樁，并按規(guī)定用粗砂鋪設(shè)200mm厚的砂墊層。

2.2? ?施工管道安裝

2.2.1? ?管道選材

在完成對(duì)管溝土方的開挖后，對(duì)超高層辦公塔樓的各個(gè)管道進(jìn)行安裝施工。其中，消防栓系統(tǒng)管道和噴淋系統(tǒng)管道均采用國標(biāo)內(nèi)外熱鍍鋅鋼管，而消火栓系統(tǒng)輸水干管采用優(yōu)質(zhì)鍍鋅鋼管。需要安裝的管道包含干管和支管兩種。

2.2.2? ?干管安裝

在進(jìn)行對(duì)干管安裝前，應(yīng)先確定施工位置以及管道的直徑大小等施工信息，并根據(jù)圖紙的位置、間距、高度等進(jìn)行正確的位置。在管道支架安裝完畢后，應(yīng)先在管道中心線上畫出中心線，再測量管段之間的長度，然后在地面下料、預(yù)制、裝配。

地下干管在上管之前，要把各個(gè)分支管封住，以防淤泥流入管道。在上管時(shí)，要先把管道清洗干凈。在上管過程中，為確保安裝牢固，避免管道晃動(dòng)對(duì)施工質(zhì)量的影響，選用“U”型卡箍對(duì)管道進(jìn)行緊固處理，以免造成管線的滾動(dòng)傷害。

2.2.3? ?支管安裝

在對(duì)支管進(jìn)行安裝前，需要明確安裝的具體位置以及對(duì)應(yīng)支架設(shè)置的位置。對(duì)于施工項(xiàng)目中噴淋體系支管的噴嘴，應(yīng)當(dāng)盡可能設(shè)置在不影響梁結(jié)構(gòu)和柱結(jié)構(gòu)的位置。在安裝支管時(shí)，其位置應(yīng)當(dāng)在設(shè)計(jì)圖紙中進(jìn)行標(biāo)記，并完成地面下料、預(yù)制、裝配等工序[5]。在安裝后，將其余的填充物清理干凈。

2.2.4? ?管道支架的制作

管道支架是管線施工中不可缺少的一類構(gòu)件，為了保證管網(wǎng)的正常使用，在選用不同類型的管架時(shí)，應(yīng)根據(jù)其作用和受力狀況來確定和計(jì)算。

對(duì)主干管道的支撐，在多根干管平行排列的情況下，可以采取埋設(shè)焊接方式；對(duì)獨(dú)立管道或分支管道，可以采用膨脹螺栓方式，螺栓孔應(yīng)為套管長度增加15mm；在直立管道上，可以使用管卡進(jìn)行緊固[6]。

如果樓層高度低于5m，則每層應(yīng)設(shè)置一層；當(dāng)層高大于5m時(shí)，每層應(yīng)至少設(shè)置2個(gè)，管卡應(yīng)設(shè)置1.5～1.8m；管托架可選用型鋼或角鋼，螺栓孔直徑小于M12時(shí)，可采用臺(tái)式鉆孔，對(duì)于直徑大于M12的可采用氣焊接，但必須在開孔后進(jìn)行加工。噴淋裝置的懸掛裝置與噴嘴之間的間距應(yīng)該在300mm以上。

2.3? ?電管配管直埋敷設(shè)

2.3.1? ?敷設(shè)要求

在現(xiàn)澆混凝土中鋪設(shè)管道時(shí)，必須用鋼絲將鋼管與鋼筋連接。在磚墻中安裝電纜時(shí)，應(yīng)在磚墻上預(yù)留溝槽或機(jī)械溝槽。將管道完全插入到凹槽中，管道與墻面的凈間距不能低于15mm。在穿過地表或樓層時(shí)，直接埋入地下或地板中的一部分，必須對(duì)其進(jìn)行防護(hù)。

為了方便穿線和拉線，在導(dǎo)線防護(hù)管發(fā)生以下情形時(shí)，應(yīng)在導(dǎo)線的中部增加一個(gè)接線箱或拉線箱[7]：管道的長度超過30m時(shí)未出現(xiàn)彎曲；管道超過20m時(shí)產(chǎn)生一次彎曲；管道每超過15m發(fā)生2次彎曲；管道長度8m發(fā)生3次彎曲。此外，板面電線盒須按圖定位，墻體開關(guān)插座底盒定位標(biāo)高要一致。

2.3.2? ?螺栓固定

固定在鋼質(zhì)管道上螺栓必須使用專門的工具進(jìn)行。在安裝管道時(shí)，將兩根管子插在直管子的中部，并緊固在管子的兩端，用緊固螺絲將其固定好，然后擰緊，直到螺帽脫落。固定螺絲必須在可見的位置。禁止焊接接頭。

2.3.3? ?接合部位處理

管道兩端接頭的切口應(yīng)平整光滑，無毛刺和變形。管子與連接套管的接頭必須牢固，在管子插入接頭之前，插頭的管子末端要保持干凈，接頭間隙要進(jìn)行密封。

套管固定的鋼質(zhì)管道與盒子（箱）相連接時(shí)，必須一孔一組，管徑要與盒子（箱）的打孔相匹配。管件與箱體的接合部，必須使用帶齒的螺帽和帶螺紋的管件進(jìn)行鎖緊。在管徑≥32mm的情況下，在每個(gè)端部安裝固定螺絲不得少于2個(gè)。

2.4? ?管道連接

2.4.1? ?槽型卡箍接頭特點(diǎn)

槽型卡箍接頭適用于溫度變化較大的軟性接頭，以利于管子膨脹或縮小。溝槽式卡箍管道連接器膨脹和收縮如圖1所示。

槽型夾緊管接頭易于拆卸，便于維修、改造。其具有彈性的密封環(huán)，為連接件預(yù)留了空隙，可隔絕、吸收噪聲，減少振動(dòng)。沿著管口周圍的溝槽，可把兩邊的管子都咬在了一起，能對(duì)系統(tǒng)壓力和其他外力進(jìn)行自動(dòng)限制，最大的工作壓力達(dá)到17MPa。如果墻體或地面管線的預(yù)留孔位不及時(shí)，則會(huì)造成管線中心線的偏差。溝槽式夾緊軟管接頭能實(shí)現(xiàn)管線的軸向位移，并能使管線在任意方向上發(fā)生偏移。

2.4.2? ?鋼管壓槽原理

需采用特殊的鋼管壓槽機(jī)加工鋼管。壓槽機(jī)的輪子由壓輪和輥?zhàn)咏M成，其槽寬和槽長都根據(jù)輪組的配合狀況來確定。在輥?zhàn)悠饎?dòng)和管體轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，按照一周一次的方式進(jìn)行下壓。在下壓過程中，必須確保不會(huì)出現(xiàn)圓度、溝紋深度的變化。鋼管壓槽原理如圖2所示。

2.4.3? ?管道槽道處理

先進(jìn)行對(duì)管的定尺裁切，把鋼管放在輥?zhàn)雍洼佔(zhàn)油屑苤g。再利用手動(dòng)液壓泵裝置，將滾輪推進(jìn)到鋼管的外壁位置，并通過手動(dòng)的方式將回油閥門鎖緊。最后，把相應(yīng)的管子塞進(jìn)刻度計(jì)，以確定凹槽的深度。

如果用槽型卡箍進(jìn)行連接，則應(yīng)在有三通的管線上安裝專用的穿孔機(jī)，切勿用氣割。開孔后，必須對(duì)開孔區(qū)進(jìn)行防腐處理。在施工中，嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)的選入螺紋扣數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)段緊固扭矩進(jìn)行施工，如表1所示。

在完成施工后，結(jié)合管道連接施工標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)施工質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)，在確保各項(xiàng)指標(biāo)均符合規(guī)定要求的情況下，才能夠開展后續(xù)施工。

3? ?施工效果分析

為驗(yàn)證該施工技術(shù)的應(yīng)用效果，將該施工技術(shù)應(yīng)用到廣發(fā)銀行總部大樓項(xiàng)目中，完成對(duì)超高層辦公塔樓施工管道的直埋敷設(shè)。通過水壓測試，測定施工技術(shù)應(yīng)用后的施工質(zhì)量。

要求直埋敷設(shè)管道水壓試驗(yàn)的壓力為1.0MPa。在測試過程中，當(dāng)壓力達(dá)到0.5MPa時(shí)，暫緩升壓，保持壓力，并檢查各個(gè)焊接口是否存在滲漏情況。若無滲漏異常，則繼續(xù)緩慢升高壓力至1.0MPa，并持續(xù)10min。再檢查焊口是否滲漏，若沒有滲漏，則說明施工質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)，驗(yàn)證該施工技術(shù)可行。根據(jù)上述論述，將水壓測試結(jié)果記錄如表2所示。

從上述水壓測試結(jié)果可以看出，采用本文上述施工技術(shù)施工后，管道焊接位置未出現(xiàn)滲漏情況，說明管道施工質(zhì)量符合項(xiàng)目質(zhì)量要求。通過上述測試證明，新的直埋敷設(shè)施工技術(shù)可行。

4? ?結(jié)束語

針對(duì)當(dāng)前超高層辦公塔樓管道施工存在嚴(yán)重滲漏的問題，本文以廣發(fā)銀行總部大樓項(xiàng)目為例，開展對(duì)其管道直埋敷設(shè)施工技術(shù)研究。

在明確該工程基本工況的基礎(chǔ)上，按照施工設(shè)計(jì)要求，完成超高層辦公塔樓施工管道安裝。采用直埋敷設(shè)的方式，完成該項(xiàng)目中電管配管的施工。最后采用溝槽式卡箍連接方式，完成管道連接。通過施工后開展水壓測試驗(yàn)證，新的施工技術(shù)的應(yīng)用可以確保管道不發(fā)生滲漏，有效提高管道施工質(zhì)量。

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