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摘要：区域集中供冷站大口径管道安装，采用双层提升及组对钢平台进行管道安装，控制管道焊接组对时平直精度及焊接质量，提高施工效率，加快了施工进度，保障了大口径管道高空作业时的安全性，根据实施结果，确定了工艺的可行性。
关键词：区域集中供冷站；双层提升及组对钢平台；提高安装质量；提高安装效率；节约成本；保障安全。
引言:区域供冷作为一种先进、节能的供冷方式已逐渐在我国发展起来，前海二号供冷站作为前海自贸区10个供冷站中首个投入建设的供冷站，建设安装的质量、进度、安全尤为重要。
1工程概况
前海区域集中供冷项目是自贸区低碳生态规划的重要组成，是绿色自贸区的一大亮点；共规划10个冷站、90km市政管网，总供冷量可达40万冷吨，是目前全球规划最大的区域集中供冷系统群。二单元区域集中供冷是投建的第一个项目，总投资约4.56亿，总装机容量约3.12万RT，总蓄冰量约14.68万RTh，尖峰供冷能力约4.68万RT，供冷管网总长约7.6公里，总供冷服务建筑面积约213万平方米。
二单元冷站位于卓越前海项目的地下室及裙房屋面，总占地面积约13300平米。其中制冷主机房及蓄冰池位于负四层，占地面积约8600平米；控制机房位于负三层，占地面积约800平米；供配电房位于负二层，占地面积约1900平米；冷却塔位于裙房屋面，占地面积约2000平米。
冷站水系统DN800~1200口径的管道总长约2000米，主要安装于距地7.5米和距地5.5米的结构两层H型钢梁上，机房运输主通道宽度约3.5米。
工程重点与难点：
1）管道安装量大，单条管道重量大。
2）高空作业，主管道均为二级高空作业。
3）操作空间受限。机房内主管道排布紧密，同层管道之间仅200~300mm间距，下层管道与上层梁底、上层管道与楼板底距离均不足半米。
4）无法采用常规安装方式。机房结构顶板设计时未考虑大管道载荷承重，不能于结构顶板上安装起重吊点进行管道提升。
5）管道焊接量大。受吊装口尺寸限制，管道进场仅6米一条，造成焊接量翻倍；管壁厚需多道焊成型。
交叉作业，机房工作面狭长，主管道位于机房高位，管道下方设备、材料的运输和安装，及其他专业施工受到极大影响。
2 管道提升及组对安装平台实施技术要点
2.1管道提升及组对安装平台布置
机房“最高层”及“较高层”管道分布如图2.1图2.2所示，管径较大的主管道主要集中在机房北侧及南北通道上方，另因负二层电房电缆沟降板，南北通道中段楼板及管道安装高度均较南北两侧下降约1米。故按管道走向及高度大致可将主管道分为四个区域：机房北侧、南北通道北段、南北通道中段、南北通道南段。另有两条主管位于冰池上方，故机房内共布置5处管道提升及组对安装平台。
2.2 管道提升及组对安装平台构造简介
5处管道提升及组对安装平台构造基本一样，均分为管道提升区域及管道对接平台两个部分，现仅以南北通道中段管道提升及组对安装平台为例进行说明。
如图2.3及图2.4所示，管道提升及组对安装平台方向与管道走向一致且跨两个柱距，且分为“管道对接平台A”及“管道对接平台B”，其中管道提升架位于A平台侧面。平台跨两个柱距可保证管道滑出平台到由钢梁支承期间不会倾翻。所有该区域管道均由此平台完成对口焊接，原则上优先完成距离平台较远的管道，由远及近由上往下的施工。
“管道提升区域”处为管道提升架，两端及侧面留有管道入口，管道可从入口处进入提升区域内，由管道提升架两端固定的手动葫芦提升至安装高度。因楼板不能受力，故这里的手动葫芦固定在提升架上。
管道提升后进入“管道对接平台A”，与平台上原有管道完成对接点焊后继续移动至“管道对接平台B”，并在后续的施工中逐步滑出平台支承与预制结构钢梁上。
2.3管道提升及组对安装平台结构
管道提升及组对安装平台由钢材焊接制作，主框架钢梁、钢柱、斜撑均为DN125钢管，平台面另用10#槽钢对空位进行局部加强，平台面采用6mm厚钢板满铺，主框架结构如图2.5所示，所有焊缝均为等强满焊。对接平台上主框架承管处及平台外管道延伸处钢梁均安装滑轨，以便管道对接完成后可及时滑出平台。
图2.5为管道提升及组对安装平台平面图，仅显示主要受力的平台主框架，略去了其余非承重部件。当安装DN1200螺旋钢管时平台达到最大承重，约为5.7吨，单根立柱平均承重约为0.5吨，另考虑重复使用及拖动管道造成的动载荷，故较为保守的采用了DN125钢管作为主框架材料，且结构上钢柱上下端均固定在混凝土结构上，两个侧向方向均有支撑加强，以保证有足够的强度及稳定性。
管道提升架两端各安装2个手动葫芦用于提升管道，2个手动葫芦中一个为安全葫芦，放止管道突然坠落发生事故不做提升用。2个手动葫芦定期交替工作，避免过度疲劳，且要定期检查手动葫芦是否存在安全隐患，主要检查部位为：吊钩、链条、轮轴、链盘、传动部件。
图2.7 B-B剖面中需注意“下层管道对接平台A”侧面中间钢柱，在安装上层管道时该钢柱起支撑作用，上层管道安装完毕后，需切除该钢柱一小段，否则影响管道进入下层平台，因此管道安装时需优先完成“最高层”管道。
滑轨制作如图2.9所示，滑轨底座为10#槽钢，采用卡夹固定在管道钢梁上，平台上采用焊接方式固定；滑轨转动件为轴承及滚轴，滚轴为50mm实心圆钢，两端穿过轴承可自由转动，轴承采用轴承套固定在槽钢凹槽内，并用螺栓拧紧固定，安装完成后轴承外圈固定，内圈及滚轴可自由转动；滚轴用于承受管道重量。滑轨转动件之间涂抹润滑油。
平台上滑轨安装时需调整好水平度，便于焊接管道时能快速进行管道调平调直工作，提高焊接效率。
2.4管道提升及对接过程
应用管道提升及组对安装平台进行管道安装时由于工作面固定，所以整个安装作业为流水作业，从第一根管道进入对接平台内到第一根管道画一出平台到预装钢梁上共分为6个步骤，之后的管道重复该步骤即可完成后续安装。如图2.10~图2.15所示。
步骤一：管道由叉车拖运至管道提升架一侧放下，由预留管道入口滚到提升架内，做好提升准备。
步骤二：用手动葫芦将管道提升至目的平台高度，在管道下方打横放置3条DN100钢管，将管道落至钢管上，准备进入管道对接平台A。同时管道2可运输至下方入口处准备提升。
步骤三：推动管道1进入管道对接平台A并调整位置到平台滑轨上，管道2进入提升架准备提升。
步骤四：管道1经滑轨移动到管道对接平台B，管道2提升完成准备进入管道对接平台A，管道3准备进入提升架。
步骤五：管道2进入管道对接平台A，在平台滑轨上进行微调至与管道1在同一直线对齐后点焊。管道3进入提升架准备提升。
步骤六：管道1、管道2对接点焊完成后继续向安装位置移动并继续焊接，腾出位置供管道3进入管道对接平台A，管道4准备进入提升架。对接平台跨两个柱距，总长度为16.8米，管道进场长度为6米，故平台上可放置三条管道，可满足两条焊缝同时焊接，在进行管道2与管道3对接时，管道1与管道2的焊接工作也同步进行。
重复以上6个步骤，管道逐步利用滑轨滑出平台。为加快上管速度，管道对接焊口四分之三以上完成两道焊即可滑出平台，后续焊接可利用升降平台完成。
达到需要的管道长度时将整段管道沿钢梁上滑轨继续滑移至最终就位钢梁上，将管道撬离滑轨，在钢梁上滚动到就位位置（就位处用木方垫高，方便后续管托安装）。此时可利用移动液压升降平台完成焊接盖面等后续工作，最后完成管道就位调直固定工作。
3 实施要点
3.1平台搭设位置需满足以下要求：①尽可能最大化利用平台安装功能，减少不必要的平台搭设数量；②尽可能避开下方的设备位置及通道，减少交叉施工；③便于安装管道的运输。
3.2平台强度刚度足够且留有较多的余量。
3.3平台上手动葫芦及平台框架各连接点需有例行检查制度并严格执行，避免长期使用造成的损坏及疲劳导致安全事故。
3.4平台下方及四周，尤其是提升架下方进行管道提升时不得有闲杂人等经过，做好必要的围挡。
3.5整个管道提升及组对安装平台需严格做好电气接地，放置触电事故发生。
4实施成效
4.1管道安装效率高
前海二单元冷站项目在实施工程中，采用管道提升及组对安装钢平台进行主管道安装，1个半月即完成了两层钢梁上主管道的安装工作，平均每天完成40多米，高峰期2个管道提升及组对安装平台同时施工，一天可完成80米管道安装。
4.2便于工程安全及进度管理
利用管道提升及组对安装平台进行管道安装，因为工作面固定，材料运输路线固定，可以有效地安排其余工作的工作面及材料运输，在保障管道安装的同时，其余设备施工同步开展未受到任何影响。管道安装工作面固定，只要做好管道提升及组对安装平台及附近区域的安全措施就可有效地保障工人在施工过程中的人身安全，同时也没有全面开花施工带来的安全措施不到位隐患。
4.3提高安装质量
在管道提升及组对安装平台上进行管道组对焊接，对接时调整管道对中更为快捷、焊接更加方便，对比常规的管道安装方法能更好的进行质量把控。同时施工速度也不会受到影响，甚至更快。
5.4节约成本
同常规安装方式相比，管道提升及组对安装平台虽会耗费部分钢材及人工进行平台搭设，但平台搭设完成后能有效地提高工作效率，同时省去了大量的工作面转移带来的材料设备运输工作。同时平台材料也可重复利用。经工程实例检验，管道提升及组对安装平台带来的成本收益远大于其投入量。
6结语
通过项目实施，管道提升及组对钢平台在实际应用中，提高了施工工效，加快了施工进度，保障了安全，控制了安装质量，节约了成本。希望管道提升及组对安装钢平台的施工方法，能在类似的工程中给广大的工程同仁们提供一点帮助、一点启发。
参考文献：
[1]王栋；暖通空调工程水系统安装施工技术研究；《工程技术:引文版》 ；2016(11)
论文作者:陈琦,林涛
论文发表刊物:《基层建设》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/11
标签：管道论文; 平台论文; 滑轨论文; 钢梁论文; 管道安装论文; 机房论文; 工作面论文; 《基层建设》2017年第13期论文;