中建二局第三建筑工程有限公司西南分公司 四川省成都市 610000
摘要：建筑工程施工一般按照先主体施工后机电管线安装，在一些高大复杂的建筑工程中，管线的分段安装拼接会比较费劲，而本文对超高的大口径机电管进行提前安装，在主体施工时，运用主体的吊装设备，将管段焊接加长，几段一次吊装，减少安装拼缝，避免后期的繁杂分段施工。加快了安装进度，提高了拼接质量，降低了施工成本，具有较高的推广应用意义。
关键词：超高管道；同步施工；减少拼接
1 工程概况
西部国际金融中心项目位于成都市锦江区东大街，总建筑面积为29.3万㎡，由4栋超高层建筑组成，是集办公、商业、酒店、住宅四大功能于一体的超高层综合性建筑。1#主塔楼共56层，高度240.85m；2#银行楼共39层，高度169.95m；3#住宅楼共46层，高度148.10m；4#住宅楼共47层，高度149.55m。本工程为整体地下室，共5层，采用筏板基础。1#、2#楼为框架核心筒结构，结构造型复杂呈倾斜内收形式，外墙为玻璃幕墙；3#、4#楼为剪力墙结构，外墙为铝板幕墙。
本项目机电工程包括给排水、通风空调、强电、消防、弱电等系统施工，其中给排水、空调水、消防专业的立管数量较多，尤其是子分部工程空调水系统存在大量的大口径焊接管道，此部分管道的安装施工给工程增加了很大的难度，且传统吊装施工已难以满足本项目对进度、安全、成本的高要求，遂针对本项目实际情况研究采用了大口径管道随主体施工吊装技术，本技术不仅解决了以上难题，而且在同类项目的施工中具有极大的推广价值及经济意义。
2 施工重点
2.1明确塔吊顶升时间；保证塔吊的最大起吊高度满足吊装要求，即塔吊的有效起吊高度距施工最顶层高度大于12米（12米为整根螺旋焊接钢管长度），可使管道垂直吊起。
2.2紧抓混凝土浇筑时间安排；因本项目混凝土浇筑一般在中午完成，晚上混凝土初凝，达到上人条件，且未搭设脚手架，塔吊相应比较空闲，最高层施工面一马平川，极利于管道吊装施工作业，所以尽量在混凝土浇筑完成当晚便开始进行管道吊装。另，协调塔吊顶升时间与混凝土浇筑时间相呼应，即确保塔吊顶升到位的情况下，再确定在哪一层混凝土浇筑完成后进行吊装施工。
2.3脚手架局部加固；因立管是从结构已施工完成面最顶端纵向贯穿各楼层至预定位置，管井部位的模板及脚手架必须拆除，以保证竖向管井上下畅通无阻，所以需技术部门针对现场实际情况对管井周围进行局部加固，确保结构及施工安全。
2.4管道临时固定；管道吊装过程中，塔吊钢丝绳长度不足以一次性将管道下放到位，需对钢丝绳进行换接，此时管道必须进行临时固定，而本工程空调水管道整根重量最大可达1380KG，所以管道的临时固定方案及措施显得尤其重要。
3 施工流程及措施
现以西部国际金融中心项目1#楼1-10层空调水立管的实际吊装施工作为案例对大口径管道随主体吊装技术流程及要点进行分析。
3.1施工部位情况简介
1#楼空调水管井位于主楼核心筒内，结构预留尺寸为2900×700的楼板洞，管井并排6根大口径立管（详见图1）：φ325螺旋焊接钢管2根、φ273螺旋焊接钢管4根，支架在管道背侧剪力墙上生根，1-10层建筑总高度为49.9米，其中1层、2层层高均超过6米，施工难度较大。
图1 1#楼空调水管井详图
3.2准备工作
3.2.1技术准备
①熟悉、审核图纸，勘察现场管井实际情况，与施工图纸仔细核对，发现差异时，及时调整思路，做好与土建等专业的配合工作；
②向土建专业咨询，核实管井周边的次梁能否满足管道吊装的荷载要求；
③技术人员及施工人员仔细勘察，共同研究，确定施工方法，编制合理的施工方案及技术、安全防范措施，确保施工人员的人身安全，并制定相应的安全保护措施；
④向施工作业人员进行详细的技术交底，让每一位施工人员弄清施工方案、技术要求、技术标准和施工方法，将方案落实到施工作业层。
3.2.2专业配合
①明确塔吊顶升时间及顶升高度；塔吊已于9层混凝土浇筑完成后进行了顶升，顶升高度为18米，且塔吊原有8米可施工高度，所以顶升后起吊高度远超吊装所需高度，满足施工要求；
②确定10层顶板混凝土浇筑时间；因9层混凝土浇筑后塔吊才完成顶升，遂将吊装时间定于10层顶板混凝土浇筑后；
③与技术部沟通8-10层管井部位局部加固支撑方案调整，不得影响管道吊装；
④吊装前，协调土建专业对1-10层管井进行清理，确保管井上下施工无障碍；
⑤管井竖向及平面排布；对管井进行综合布置，平面排布使管道施工经济化、最优化，竖向排布的目的主要是使管道上口离地高度不超过1.5米，便于吊装完成后摘取钢丝绳，减少安全隐患，并降低压力管道横向焊口的施工难度。
根据1#楼管线布置的实际情况，分别将管线竖向排布图及管井平面布置图深化如图2、图3。其中竖向布置中，将编号为2的所有管道切割1米，将其焊接至编号为3的管道上，即将编号2的管道切割为11米/根，编号3的管道连接为13米/根。
图3 管井平面布置图
3.2.3施工准备
①管道运至现场前，应先准备并清理出管道堆放及加工场地（需现场勘查来确定场地）；
②将管井内所需管道运至加工场地，进行加工处理，包括管道除锈、坡口修整、吊耳焊接、部分管道的切割与焊接、管道刷漆，最后标号码放；
③管道支架制作安装；对结构竖井进行偏差测量，严格按照现场实际情况进行支架制作，保证支架竖向成线，避免因支架偏差影响管道垂直度；
④临时固定方案确定；因本楼空调水管井背面为剪力墙，且楼板处与剪力墙无连接，无法按常规方法在地面满铺架管作为管道临时支撑，这就给吊装换绳工作造成了很大的难度，后经讨论并现场实践论证，在需换绳的楼层剪力墙处焊接临时支架，支架顶部与楼板平，上方可进行架管铺设，即可按照常规方法进行管道临时固定；
⑤临时照明布置；管道吊装一般为夜间施工，且管井本身采光效果较差，需在每层管井中安装低压照明灯，并在正式施工时，每隔两层安装1架碘钨灯，保证正常施工照明，后期管井中的管道焊接时可不再重复安装照明灯具；
⑥施工用具准备，见表1 施工用具表
3.3管道吊装
3.3.1首先对管道进行预吊装
①根据编号顺序，将管道分批吊至屋面；
②在施工人员配合下，使用塔吊吊住管道的吊耳缓慢起吊，当管道整体脱离地面30cm时，暂停，观察塔吊工作是否正常；
③经检查情况良好后，启动塔吊，使管水平向管井移动，在工作人员的协助下，缓慢下吊，当管道上口离楼板顶上沿10公分左右时，再次暂停塔吊，观察塔吊工作是否正常；
④若存在技术或安全方面的隐患，立即停止吊装，在进行彻底整改后，再次进行预吊装，直至一切状况良好后，进行正常吊装施工。
3.3.2管道正式吊装
①正式吊装时，管道由10层顶板下落，经过每层时，本层的施工人员必须配合校正，尽量减小管道摆动幅度，避免管道与周围结构发生碰撞；
②当塔吊吊钩已接近屋面吊装孔，或剩余钢丝绳长度已不足以下降至下一层楼板时，塔吊暂停，屋面工作人员用对讲机告知钢管底端所在层的施工人员，施工人员及时搭设临时架管支撑，并将管道缓慢放置到临时支撑架上；
③当管道临时固定完毕后，塔吊再缓缓下落，并确定管道不受塔吊作用仍安全稳定后，通知屋面工作人员进行钢丝绳加接工作，连接完毕后，由信号工通知塔吊上升，钢管底端所在层施工人员配合钢管重新起吊，当管道离楼板面1米左右时，暂停，施工人员尽快将临时支撑架管移开，并通知塔吊再次下落；
④重复第②③项工作，直至管道吊装至预定位置；
⑤吊至预定位置后，管道所在层的施工人员立即将管道进行固定，固定完毕后，塔吊继续缓慢下降20cm左右，使钢丝绳处于松弛不受力状态，确定管道固定良好后，由管道上口所在层施工人员解除钢丝绳，并进行下一管道的吊装施工；
⑥依照此步骤，依次将管井中同层的管道吊入，然后进行下一高度管道的吊装，直至吊装完成。
3.4专项施工措施
3.4.1质量措施
①认真进行方案交底工作，严格按照施工方案的要求进行管道吊装及焊接施工，未经工程技术部门许可，不得私自更改施工方案，严禁不按方案要求随意施工。
②管道对口焊接施工前，必须将吊耳完全切除，避免内侧吊耳影响流量，外侧吊耳影响管道焊接严密性。
③对管井内靠近墙面一侧、存在较大焊接困难的管道，可采取转动管道焊接的方式，消除不利影响，但需分层焊接，焊完后转动管道，焊接另一侧，任何一侧不得一次焊接成形，以减小焊接应力，提高焊口强度。
④管井内管道支撑架要严格按照图纸进行施工，焊接及安装完毕后认真检查，确认可靠后方可进行管道吊装，对存在的虚焊、漏焊、焊接不到位等质量问题一定要严格控制，整改至质监人员检查合格后方可进行下一道工序施工。
3.4.2安全措施
①吊装过程所有参与人员须严格服从现场指挥，严禁私自做主。
②每次吊装前检查钢丝绳是否损坏，如有损坏立即更换。
③吊装前，应对吊装及操作范围内场地进行彻底清理，并将影响管道在地面上水平运输的所有杂物清除出场。吊装时，闲杂人等一概不得入内。
④吊装用钢丝绳必须完好，无破损、断丝、抽芯等现象。吊装前必须检查索具、卡环等所有吊装用具是否完好、有效，发现问题后要及时更换或处理，对存在使用安全隐患的吊装用具一律不得使用。
⑤吊装前应对各种预留孔洞、管井进行封堵、围挡及掩盖，并在这些部位处设置明显的安全标识。各背光部位必须设置足够的照明，不得有阴暗部位存在。此步工作未完善者，不得进行其它一切吊装工作。
⑥每根管道进行吊装前均必须仔细检查绑扎情况，确认无误后进行试吊，在管道整体吊起至距地面约300mm高时，停止提升，仔细检查各钢丝绳扣的情况，确无异常情况后方可继续起吊。
⑦屋面管道在水平运输前应对较小的孔洞加以掩盖，对较大的孔洞（?500mm以上）以及楼板后浇带等位置，要用钢板或模板加以覆盖。局部有外露钢筋的地方，在运输时要特别注意，以防运输人员绊倒。
⑧大口径管道水平运输时应设专人指挥，注意防止对结构柱的撞击，并在运输过程中对容易造成人员伤害的部位及时加以提醒，以防运输人员磕碰受伤。
⑨屋面管道吊装时，管道下方严禁站人，并禁止下方有人行走及通过。
4与传统施工技术比较分析
4.1倒装法简介
传统的大口径管道吊装施工一般采用倒装法，顾名思义，就是将管道由上往下依次安装，同样以本项目1#楼1-10层空调水立管吊装为例进行简要说明。
倒装法的核心施工机具为卷扬机，将卷扬机固定在11层混凝土楼板上，将管道切割成6米/根的短节，并运送至1层空调水管井处，控制卷扬机将管道从1层缓慢拉至10层进行固定，完成本管道吊装，然后按此顺序对剩余管道进行吊装施工。
4.2方案比较分析
塔吊吊装施工法与卷扬机倒装法方案比较详见表3
通过对以上两种施工方法的比较，明显看出塔吊吊装施工法比传统施工法的安全性、经济性更强，更适用于超高层建筑大口径管道吊装施工。
5结术语
随着社会经济的高速发展，超高层建筑如雨后春笋般拔地而起，劳动力工资水平也一再提高，工程施工成本增加，部分专项施工按传统工艺已难以满足工程需求，这就需要我们建筑人不断的探索实践，寻求针对性更强、经济性更高的施工方法。
超高层建筑机电大口径立管随主体施工吊装技术的应用迎合了时代发展的节奏，为后期同类项目的施工提供了丰富的经验，具有较强的推广价值及经济意义。
论文作者:孙玉霞,周睿,李松
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第26期
论文发表时间:2018/2/1
标签：管道论文; 管井论文; 塔吊论文; 钢丝绳论文; 楼板论文; 混凝土论文; 高度论文; 《建筑学研究前沿》2017年第26期论文;