徐進

【摘要】大型航站樓工程的中央空調系統(tǒng)組成均較為龐大，空調水系統(tǒng)多數由大樓外的能源中心集中制冷，經室外埋地管網和室內地下管廊輸送至航站樓各末端機房。而管廊為航站樓的主管線通道，管道施工具有管道口徑大、管線較多、管廊整體呈弧形結構，管道連接呈角度、內部空間狹長、吊裝運輸難度大、管道要求預安裝二次鍍鋅等特點，本文綜合以上特點進行了闡述。

【關鍵詞】? 航站樓 管廊 空調 大口徑 弧形 鋼管 施工

1 施工技術

1.1 施工流程

1.2 預留預埋

因空調水管口徑較大，其支吊架采用前期預埋鋼板、后期焊接固定的形式其中固定支架鋼板直接埋設在結構板面，活動支座鋼板需埋設于混凝土支墩頂面。

1.3 測量放線

組織專業(yè)技術人員對管廊內結構標高和建筑尺寸進行測量復核，確定各測量點存在的誤差，做好記錄。因本工程結構為弧型管廊，安裝時需先繪制管道雙線圖，對各管段進行統(tǒng)一編號，以便二次安裝時能夠準確進行管道配對。同時需確定法蘭焊接的具體位置，以及焊接時的偏轉角度，確保安裝完成后整體呈弧型狀。

1.4 支架制作安裝

支架制作及安裝流程如圖1.4-1所示：

1.4.1 支架選型

如DN1000空調水管支架，其橫梁只承擔1根空調水管。

（1）垂直荷載計算

初選16槽鋼，Wx=116.8cm3，按10m間距，安全系數考慮為1.35進行計算，其荷載如表2.3.1-1所示：

（2）橫梁選用：

以支架右側為例進行計算，初選16b#槽鋼：Wx=116.8cm3（ 查型鋼截面特性表），

根據國標（80k132）計算橫梁截面抵抗彎矩Wx=（Mx+M槽鋼）/0.85f

Mx1=0.25*F1*（L1+L2）=12059*9*1.575*0.25=42734N.M

M槽鋼1=2*1.35*19.752*10*1575*1575/8/106=165.4N.M，橫梁采用Q235，f=215N/mm2（鋼結構設計詳GB50017-2003 表3.4.1-1）

Wx1= （Mx1+M槽鋼1）/0.85f=（42734+165.4）/185=231cm3<116.8 *2=233.6cm3

因此可選定雙層對焊16b#槽鋼。

1.4.2支架制作

支架尺寸以綜合布置確定的各管道標高為基礎，放樣下料時考慮現(xiàn)場測量中預埋鋼板、結構偏差等因素。支架制作應滿足以下要求：

（1）下料應采用砂輪切割機，不得使用氧乙炔切割。

（2）用臺鉆鉆孔，不得使用氧乙炔焰吹割孔。

（3）切割過程中造成的毛刺等，要及時用銼刀清除。

支架制作完成后進行防腐處理。

1.4.3 支架安裝

支架安裝分兩種情況處理：

（1）對于前期有預埋鋼板的區(qū)域，采用焊接方式，支持將支架焊接固定在預埋鋼板上;

（2）對于前期未預埋鋼板的區(qū)域，采用膨脹螺柱的方式，先在地面、側墻和頂板梁上固定鋼板，再將支架焊接在鋼板上。

管廊支架采用槽鋼對焊形式，以DN1000管道支架為例，如圖1.4.3-1中虛線所示。

滑動支架的滑動面應清潔、平整，滑托與滑槽兩側間應留有3～5mm的間隙，其安裝位置應從支承面中心向管道位移反方向偏移1/2位移值。對于不影響管道運輸安裝的支架，應在管道安裝前完成安裝。

1.5 管道運輸吊裝

綜合考慮運輸、吊裝、施工空間等現(xiàn)場作業(yè)條件，管道場外運輸采用貨車，管材運輸至現(xiàn)場吊裝孔附近后，采用汽車吊進行管材卸貨，堆放在吊裝孔周邊。卸貨完成后，再利用汽車吊將管材從吊裝孔下吊至管廊內。管廊內管道水平運輸大口徑管道采用自制炮車運輸。管廊內安裝時的垂直吊裝采用葫蘆。其余管配件，采用人工運輸的方式。

1.5.1 貨車的選用

大口徑管道長度多為12米/根，考慮公路運輸安裝，選用28噸貨車（長12.5米*寬2.4米*高2.7米，實際載重量為28噸）。

1.5.2 汽車吊的選用

DN1000的螺旋焊接鋼管，其長度為12米/根，經計算其單根重量約為3噸。

吊裝荷載：Q=K1（G+ξ1+ξ2）

式中：K1：動載系數1.1;G：管道重量;ξ1：索具重量0.05;ξ2：鉤頭重量0.4。

各吊裝孔周邊均為空地，吊車起吊位置距離吊裝孔中心最遠距離為12米，吊裝孔進行垂直運輸時，采用單根管道起吊，貨車裝卸管道時，除DN1000的管道外，其余管道可采用2根或多根吊裝，但總重量不超過3噸。經計算，最大吊裝荷載為Q=1.1*（3+0.05+0.4）=3.8噸。初步選擇25噸汽車吊。下表為常用25噸汽車吊的相關參數：

表中表示25噸汽車吊在各作業(yè)半徑及吊臂長度下的起吊荷載（噸）。根據現(xiàn)場起吊半徑12米，臂長20.85米，此時吊車起吊荷載為4.1噸，因此所選用的25噸汽車吊能夠滿足吊裝需求。

1.5.3 鋼繩的選用

鋼絲繩的選用根據管道重量的計算，吊裝方法采用繩索兜底平吊法時，吊繩與管子的夾角不宜過小，一般夾角應大于45°為宜。鋼絲繩的選用應根據其有效破斷拉力Pp來確定，若鋼絲繩的有效破段拉力Pp小于鋼絲繩破斷拉力總和∑P，那么鋼絲繩就可以選用。在施工現(xiàn)場中，鋼絲繩的有效破斷拉力可由下面的經驗公式進行估算：

Cd2=Pp（式中：C—取55倍），則在最大吊裝荷載時，鋼絲繩的直徑為：d=（Pp/C）1/2=（3/55）1/2=24mm 。

1.5.4 自制炮車

管廊內各專業(yè)管道由吊裝孔吊運至管廊端頭后，大口徑管道采用炮車進行水平運輸，小口徑管道及其它重量較輕的管材采用人工運輸的方式，水平運輸。

炮車根據管廊內實際尺寸自制，炮車制作時需綜合考慮管廊底板支架的混凝土支墩的高度和DN1000鋼管的運輸重量。制作的炮車輪軸應高于支墩高度，確保炮車可以從支墩上面通過。

1.5.5 葫蘆的選用

管廊內管道垂直運輸采用電動葫蘆，同時配備手動葫蘆，用于運輸過程的小角度牽引和吊裝的安全固定。

單根管道吊裝時在管道兩側分別設置1個電動和手動葫蘆（其中電動葫蘆用于管道垂直提升，手動葫蘆用于垂直提升到安裝標高后，管道的穩(wěn)定及小角度的水平牽引）。單根管道最大荷載為3噸，吊裝高度為6米以內，選用5噸葫蘆。葫蘆的吊點設置在管廊頂部梁體上，采用膨脹螺栓固定吊耳的形式。

1.6 管道預安裝

管道吊裝運輸至管廊內安裝位置后，根據放線定位進行管道焊接法蘭配對。選好法蘭裝在相連接的兩個管端，將法蘭套在管端后要注意兩邊法蘭螺栓孔是否一致，先點焊一點，校正垂直度，最后將法蘭與管子焊接牢固。平焊法蘭的內外兩面都必須與管子焊接。管端不可與法蘭密封面平齊，要根據管壁厚留出余量。

由于管廊為弧形結構，管道為DN1000螺旋焊接鋼管直管，單根長度為12米，若采用常規(guī)的管道與法蘭呈90度直角的連接形式，不能滿足弧形結構安裝需求。經計算，法蘭與管道呈約89.3度偏轉角度進行連接（即管道插入法蘭呈一定偏轉角），可滿足管廊弧形結構定位要求（如圖2.5-1所示），偏轉方向水平偏向圓弧內側，最終管道連接后為偏轉角度約179度的多線段形式。

為了滿足本工程大量管道的焊接工藝要求，對常用的兩種焊接工藝：手工電弧焊和CO2氣體保護焊作對比分析，通過對比分析做出選擇，最終確定大口徑管道采用C02氣體保護焊進行法蘭焊接。

法蘭與管道焊接完成后，進行螺栓穿孔，穿入螺栓的方向必須一致，擰緊法蘭需使用合適的扳手，分2-3次進行。擰緊的順序應對稱、均勻地進行擰緊。螺栓長度以擰緊后伸出長度不大于螺栓直徑的一半，且不少于兩個螺紋。

法蘭連接完成后，為便于拆卸外運鍍鋅后對準確各管段位置，根據雙線圖編號進行法蘭打碼，如圖2.5-4所示。

1.7 管道拆除外運鍍鋅

管道預安裝完成，經監(jiān)理驗收合格后，方可拆卸外運鍍鋅。管道拆卸時從吊裝孔區(qū)域向管廊內進行，吊裝運輸方式與前述相同。管道吊至管廊外后，由貨車統(tǒng)一運至鍍鋅廠進行鍍鋅。

1.8 管道正式安裝

鍍鋅完成后的管道，運至施工現(xiàn)場經監(jiān)理驗收合格后，從吊裝孔吊入管廊，經炮車運輸至各安裝位置后，用葫蘆吊至支架上，最終進行法蘭螺栓連接。

汽車吊從吊裝孔下料時，需根據管段編號，按照從管廊根部到端部的順序，依次下料，以免造成管廊內進行多次運輸。需要特別注意吊裝中管道與建筑結構碰撞。管廊內水平運輸時，在炮車與管道接觸位置鋪設0.5mm厚橡膠墊。

法蘭孔配對準確，安裝時，先上兩顆對稱的螺栓，待管道調整完畢后，再把所有螺栓擰緊，螺栓應對應逐步均勻擰緊。對于管徑較小的管道，法蘭螺栓孔較少，可采用手動扳手;對于大管徑管道，法蘭螺栓數量多且規(guī)格較大，可采用電動扳手。

2 施工質量控制

為保證大口徑空調水管安裝質量，施工過程中從以下幾方面進行質量控制。

2.1原材料質量控制

對進場各類原材料（螺旋焊接鋼管、法蘭、型鋼、螺栓等）進行嚴格檢查，自檢合格后及時進行材料報驗，經監(jiān)理驗收合格后方可使用。

2.2施工過程控制

（1）做好測量放線工作，嚴格控制測量精度。由具有豐富經驗工長繪制圖紙，由管道技術人員現(xiàn)場放線，多次放線進行記錄和復核。

（2）根據測量結果，準確進行支架放樣制作。

（3）焊接質量控制

選派我單位具有豐富操作經驗的熟練焊工參與本工程管道焊接。焊接前對焊縫雜物進行清理，焊縫均勻完整。焊接完成后，對焊縫進行打磨處理，對飛濺的焊渣全部清理干凈后才可外運鍍鋅。鍍鋅完成的管道進入現(xiàn)場需對鍍鋅層厚度、均勻性進行仔細檢查測量，不合格的不能進行正式安裝，須返回鍍鋅廠重新進行鍍鋅處理。

（4）加強日常巡查、監(jiān)督管理。

3 施工安全控制

針對本工程施工的特殊環(huán)境，需要制定相應安全保障措施。

3.1吊裝運輸安全保障

由于本工程空調水管采用預安裝鍍鋅后再安裝的方式，增加了吊裝作業(yè)量，同一管道需經過多次吊裝（預安裝、拆除、正式安裝）。因此吊裝安全是重中之重。

（1）起重機械要有超載、變幅和力矩限制器，吊鉤要有保險裝置。根據本工程的特點，將選用不同的起重設備。起重機要取得當地建筑安全部門核發(fā)的準用證或備案證，經相關部門驗收合格后，方準使用。

（2）起重人員必須經安全技術培訓，勞動部門考核合格，并取得起重特種作業(yè)操作證，方可操作;指揮人員不能干涉起重操作人員對操作機構的選擇，指揮人員對所指定的起重機械，必須熟悉其技術性能后方可指揮。

（3）吊裝用的鋼絲繩、鎖具、吊具都應符合標準。損壞程度超過報廢標準要及時更換。嚴禁對吊鉤進行補焊。錨固點應經認真的受力分析，設置合理。管廊內吊點利用上層支架，在支架計算時，要充分考慮下部管道的荷載，并保留安全裕量。

（4）在預留孔處吊裝時，做好臨邊防護，需要拆除防護的，及時拆除及時恢復，不留安全隱患。

3.2施工用電及焊接安全保障

搭設臨時電源時，電線應架空，過道需用鋼管保護，不得私拉亂接。臨時用電搭設，用電機具設備接線，須由專業(yè)電工進行操作，且必須持證上崗。所有電動機具所用前都應仔細檢查，避免因機具損壞造成安全事幫。

本工程需要動火作業(yè)的工作多，如電弧焊、二氧化碳保護焊、氣焊、氣割等。項目將根據施工現(xiàn)場實際情況，制定相應的防火措施，避免現(xiàn)場施工發(fā)生火災事故。

（1）動火作業(yè)須申請動火證，現(xiàn)場焊接時清除周圍易燃物，配備足夠的滅火器，并設專人監(jiān)護，工作轉移時須確認火種已經熄滅。

（2）高空焊接作業(yè)時，焊接周圍和下方應采取防火措施，并有專人監(jiān)護。操作人員使用標準的防火安全帶。

（3）吊裝孔下嚴禁進行焊接作業(yè)。

4 結語

目前大口徑弧形空調水管安裝技術對于大型工程，特別是航站樓工程具有重要意義，主要體現(xiàn)在弧形管道、狹小空間內如何保證質量和安全的條件下進行安裝，值得大家參考和借鑒。

參考文獻

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