摘要:本工程以北京市丰台科技园1516-35#项目为例,通过四个方案的比对,探索了狭小竖井内套管一次成型的安装技术,力求实现一次成优,提升观感,降低成本的管理目标。
关键词:套管;安装;施工
1、项目概况
北京市丰台科技园1516-35#项目由6栋商业办公高层及一座体育馆组成,框架剪力墙结构,总建筑面积23万㎡,建筑楼层为10-13层,地下2层。每栋楼内设有2~4个水暖竖井,每个竖井内立管主要规格为DN200、DN150型。每栋楼地上由两个标准竖井,均为狭小竖井。本工程计划创建市级安全文明工地及市级优质工程,公司要求在套管施工过程中应减少预留洞或及时进行洞口封堵,为安全生产创造条件;同时,工程质量应力求一次成优,避免后期修凿,影响建筑观感质量。。
2、提出问题及对策
2.1狭小竖井套管施工难点
传统竖井管道施工方式均为随结构施工时预留洞施工,后期吊模封堵结构板,需要先安装管道,后砌墙,墙体粉刷难度大,成品保护方面的难度大,污染严重。或者采取后开洞的施工方式,但是会破坏结构的完整性,造成结构二次施工,存在一定的安全隐患,也增加了专业之间的协调难度,间接增加了施工成本。
2.2 提出解决方案
由于本项目竖井内管道多,且间距小,施工难度大,且施工质量要求及成本管控要求高,项目组成员提出了以下4种解决方案,从技术特点、安全性、经济性、工效等方面进行分析评估,并论证了可行性。
2.2.1 套管随楼板浇筑,逐个定位
(1)方案内容
在浇筑楼板混凝土前预埋套管,套管逐个定位安装,固定稳固。此方案不需二次支模浇筑管洞,但套管需逐个定位,工人劳动强度较大,振捣时套管易移位,套管定位精度要求高。
(2)安全性评估
1)只需封堵套管口即可,安全防护工作简单易行;2)工人进行后续管道安装时有可供站立的安全操作平台,施工安全有保障。
(3)经济性评估
1)不需要二次支模浇筑管洞,节省大量人工、材料费;2)套管定位及固定工作量大,工人操作失误难以完全避免,可能导致预留失败,此时需剔凿重新埋设套管,造成施工成本的消耗。
2.2.2 套管整体焊接定型,一次定位
(1)方案内容
同楼层、同一竖井内的全部套管按预先确定的合理安装位置提前焊接成整体,选择整体定型套管中的二个套管进行定位、三个角点进行固定,即可完成本组套管的定位及固定工作。
(2)安全性评估
1)只需封堵套管口即可,安全防护工作简单易行;2)工人进行后续管道安装时有可供站立的安全操作平台,施工安全有保障。
(3)经济性评估
1)不需要二次支模浇筑管洞,套管定位及固定工作量减小,节省大量人工;2)可回用工地废旧螺纹钢筋头或角钢等将同组套管焊接成整体,材料费增加少。
2.2.3 竖井楼板暂不浇筑,套管与管道同时安装法
(1)方案内容
竖井楼板暂不浇筑,套管安装与管道安装同时进行,待管道及套管安装完毕后再支模浇筑竖井楼板混凝土。
(2)安全性评估
1)进出竖井的通道口要设置安全防护栅栏;2)工人进行管道及套管施工时危险性大,需搭设可供工人站立的临时操作平台。
(3)经济性评估
1)须二次支模浇筑竖井楼板混凝土,人工、材料费消耗大;2)保护及清洁管道需消耗的材料及人工费较大;3)进行竖井安全防护及设置工人操作平台的费用高。
2.2.4 预留方形槽,套管与管道同时安装法
(1)方案内容
在建筑主体施工时,在成排立管穿楼板位置处钉木盒子预留管槽,之后,安装套管与立管,最后再二次支模浇筑混凝土。
(2)安全性评估
1)预留洞口处必须设置可靠封堵,防止高处落物;2)工人进行后续管道安装时有可供站立的安全操作平台,施工安全有保障。
(3)经济性评估
1)须二次支模浇筑楼板洞混凝土,人工、材料费消耗较大;2)保护及清洁管道需消耗的材料及人工费较大。
3、选择最优方案及方案细节完善
根据综合评估、计算,由于方案二的价值指数最高,故选定方案二,即套管整体定型一次就位法为最佳实施方案。根据施工经验,通过优化模具,提出施工四个关键步骤。
3.1 合理地绘制竖井深化设计详图
根据给水、排水、空调等各专业图纸种的立管定位,并在综合支架位置,管道保温厚度、阀门检修等因素的基础上,应用BIM软件在计算机上进行模拟,生成竖井深化设计详图。进而明确立管的数量、管径和采用套管的尺寸,并对套管的中心点和结构轴线进行定位标注,进而形成套管平面定位详图。
3.2 采用辅助定型模具平面定位
根据套管平面定位详图,绘制辅助定位模具的CAM平面图,用离子切割机将1cm钢板切割为所需的定位模具。此方法可以在加工车间内实现批量生产,能够保证套管组整体定型的精度,操作简便。
3.3 采用钢筋搭接固定套管定型
按模具型号,水平安放套管,在同一高度双面焊接6mm钢筋,以固定套管。此项工作套管固定牢固,不易移位,施工操作简便。
3.4 激光定位法竖向精确定位安装
1)以基准层套管的中心点为射点,利用激光自动安平铅垂仪向上引射一条垂直的激光射线。用铅笔标记射线在模板底部的投射点。2)在投射点处用铁钉沿垂直方向钉穿模板,铁钉钉穿模板的位置即为施工层套管的中心点。施工精度高,测设距离远,可达100m,一般每百米垂直度误差可控制在4-8mm以内。
4、方案实施
4.1 施工控制要点
4.1.1 控制激光射线地垂直度
1)在3#楼首层(层高6m)的一根混凝土立柱上测设一组铅垂线校核基准点,每半个月将激光自动安平铅直仪与基准点校验,如误差超过±0.5mm则将激光自动安平铅直仪送到检验机构校准。
2)指导工人正确安装和使用激光自动安平铅直仪。
4.1.2 找准套管中心
用透明胶带将套管中心定位板准确粘贴到基准套管的顶端,可快速找准基准套管的中心点。
4.1.3 避免激光线被脚手架遮挡——移位投点
采取选取套管中心定位板内圈上未被脚手架钢管遮挡的A、B点作为投射基准点,将A、B点投射到施工层模板的底,将两个投射点连线,线段的中点即为施工层套管的中心点。
4.1.4 保证铁钉的垂直度
为了确保铁钉在钉入模板的过程中保持垂直,活动小组制作了一个套在铁钉上,且能够前后滑动的木块。工人施工肘,先将铁钉穿过木块内孔,然后敲击 铁钉,就可保证铁钉的垂直度。
4.2.5 严格控制套管安装的垂直度
1)管径小于DN100的套管用砂轮切割机切割;2)DN100规格以上的套管 采用电动管子切割机切割;3)管子应放平夹稳。
4.2 效果评估
套管的安装位置或高度误差两项指标均合格的套管合格率达到96%。套管安装过程中没有发生任何安全事故,竖井楼板浇筑与主体施工同时进行,没有危险的预留孔洞,为后期管道安装创造了安全的施工环境。
论文作者:李鸿涛,李少波,张成
论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/14
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