□□ 劉永紅 (山西省宏圖建設(shè)集團(tuán)有限公司，山西 太原 030006)

引言

隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展，高空間管道安裝施工作業(yè)越來越普遍。目前，通常采用傳統(tǒng)的滿堂紅腳手架或搭設(shè)腳手架移動平臺來進(jìn)行管道高空作業(yè)，由人工托舉管道，將管道通過人傳人的方式傳運到安裝高度位置并進(jìn)行安裝，費時費力，操作難度大，施工效率低，安全系數(shù)低。在夾層等空間狹小、管道密集區(qū)域施工時，傳統(tǒng)作業(yè)將更加困難。這就需要一種快速高效地提升管道方式，改善作業(yè)環(huán)境，提高施工效率，保證施工工期和施工安全。

1 管道高效提升施工特點

(1)安全性高。采用卷揚機(jī)、可移動底座、傳力滑輪組和高度設(shè)定裝置，工廠化加工生產(chǎn)，現(xiàn)場安裝，可按照管道安裝設(shè)計高度提升管道，減少了高處人工托舉作業(yè)的安全隱患，施工安全得到有效地保障。

(2)環(huán)保、節(jié)材。由工廠化加工生產(chǎn)，現(xiàn)場可拆卸，針對不同的樓層高度均可調(diào)整使用，占用場地少、周轉(zhuǎn)率高。

(3)易操作，可縮短工期。構(gòu)造簡單，操作方便，減少了工序及工作量，加快了施工進(jìn)度。

(4)有利于節(jié)約施工成本。管道高效提升方式是成套裝置，可節(jié)約鋼管租賃費，經(jīng)濟(jì)效益顯著。使用起來受環(huán)境侵害小，使用壽命長，減少了清理及維修作業(yè)，提高了效率；施工中減小了丟失零散部件的可能性，避免了浪費，降低了施工成本。

(5)減少了施工噪音。通過施工工藝改變減少了施工中相互碰撞及敲打產(chǎn)生的噪音。

2 工藝原理

在高空間大口徑管道施工中，利用一種靈活的裝置把管道提升到安裝位置，該裝置利用最常見的卷揚機(jī)進(jìn)行組合，通過滑輪進(jìn)行傳動操作，配置了一套可調(diào)節(jié)高度的構(gòu)件，滿足各樓層管道安裝高度的要求。根據(jù)管道的安裝高度調(diào)整可升降立桿的高度，滿足不同高度管道的安裝要求；管道綁在鋼索末端時，啟動卷揚機(jī)后管道可以勻速提升，可以停留在任意高度，可實現(xiàn)長時間停留。結(jié)構(gòu)穩(wěn)固、移動靈活、升降平穩(wěn)、操作方便、載重量大。該技術(shù)保持整個管道安裝過程中的操作安全，在遇到較大鋼管時，可以輕松安裝，提升了管道安裝的效率和質(zhì)量，并且末端的水管吊鉤和風(fēng)管吊框可以靈活更換，適用廣泛。

3 施工技術(shù)

3.1 施工準(zhǔn)備

在施工前做好施工準(zhǔn)備工作，主要包括：對圖紙的熟悉、管線的深化設(shè)計、施工前的材料、機(jī)具、勞動人員準(zhǔn)備、技術(shù)交底和安全交底等工作，見表1。

表1 施工準(zhǔn)備工作

3.2 受力分析

管道支撐工具主要承受的是垂直方向上的壓力，以安裝鍍鋅鋼管為例，按管徑DN150進(jìn)行分析。6 m長鍍鋅鋼管理論質(zhì)量M=138 kg，計算得單根鋼管的壓力為F=138 kg×9.8 N/kg=1 352.4 N。

支撐立桿鋼管的管徑選用DN40鍍鋅鋼管。鋼管材料為外徑Φ48 mm；厚度δ=3.5 mm(Q235)軋制圓鋼管，其截面特性為鋼管外直徑D=48 mm；鋼管壁厚t=3.5 mm；鋼管內(nèi)徑d=41 mm。通過計算得出：Q235鋼材抗壓強(qiáng)度[f]=215.0 MPa；截面凈面積A=π/4×(D2-d2)=489.30 mm2；鋼管支架整體穩(wěn)定性系數(shù)Ψ=0.423(查表得出)；立桿允許荷載[F]=Ψ×A×[f]=44 500 N。

根據(jù)上述計算可得：鋼管壓力荷載為F=1 352.4 N，立桿允許荷載為[F]=44 500 N，[F]>F,滿足安全支撐要求。

3.3 管道提升裝置制作

管道提升裝置如圖1所示。由卷揚機(jī)提升部分3、可移動底座1、7、傳力滑輪組4、5和高度設(shè)定裝置2、6、8組成。采用L50角鋼焊制1 000 mm×1 500 mm的矩形框，中間田字焊接加固，長方向上田字加固位于1/3處，以保證起吊過程被吊管道重心落在矩形框內(nèi)；底座的四角各裝1個萬向輪，其單只強(qiáng)度滿足承重80 kg左右。

圖1 水管提升裝置示意圖

卷揚機(jī)安裝在長方向1/3段內(nèi)，避開被吊管道正下方位置，以免影響操作，如圖2所示。可升降立桿的下段選用DN100鍍鋅鋼管，上段選用DN80鍍鋅鋼管，在下半段DN100鍍鋅鋼管上開一小孔安裝插銷，用于調(diào)節(jié)高度；安裝高度以1.5 m適宜；可升降立桿下半段的1.5 m處避開插銷安裝絞盤用于升降上半段立桿高度；可升降立桿上半段的折角處安裝兩滑輪，以供鋼索滑動，如圖3所示。

圖2 卷揚機(jī)安裝

圖3 立桿安裝

3.4 安裝前檢查

管道正式吊裝前，檢查施工場所是否平坦、垃圾是否清理干凈，支撐本身是否穩(wěn)固、可靠；是否存在質(zhì)量問題和安全隱患影響施工人員人身安全。當(dāng)安裝整根長管道時，要重點檢查管件連接處是否牢固，與支架間的防滑措施是否達(dá)到要求；施工人員是否熟練掌握支撐的使用技巧及要點。

3.5 水管提升

組裝完整個施工管道輔助提升裝置并安全檢查合格后，首先把該裝置移動到管道施工處，現(xiàn)場施工人員站在預(yù)定位置對管道進(jìn)行連接，確保連接牢固。

管道兩端各放置一臺設(shè)備，現(xiàn)場施工人員同時站在管道兩側(cè)，將管道水平放置于吊鉤之上，對于單根質(zhì)量重的管道安裝時，使用支撐上原有的管鉤對管道進(jìn)行固定，以免管道掉落，砸傷施工人員。根據(jù)現(xiàn)場高度情況，使用絞盤調(diào)整可升降立桿的高度。

插好插銷固定好被吊水管后，啟動卷揚機(jī)，觀察鋼索在滑輪內(nèi)運行有無跳槽。管道兩端由操作人員同步操作，現(xiàn)場施工人員將2個支撐平衡水平緩慢上升，待升到管道預(yù)定位置之后，利用支撐鎖緊裝置，鎖緊支撐。提升管道直至目標(biāo)高度關(guān)閉卷揚機(jī)，完成此次操作。

3.6 風(fēng)管提升

采用L40角鋼焊制矩形框，矩形框?qū)挾扰c高度根據(jù)項目最大風(fēng)管尺寸確定。用制作好的矩形框替換管道吊鉤，然后將該裝置移動到風(fēng)管施工處，根據(jù)現(xiàn)場高度情況，使用絞盤調(diào)整可升降立桿的高度，并插好插銷，固定好被吊風(fēng)管后，啟動卷揚機(jī)。觀察鋼索在滑輪內(nèi)運行無跳槽，即可提升管道直至目標(biāo)高度關(guān)閉卷揚機(jī)，完成操作，松開支撐鎖緊裝置，將支撐緩慢降下。如圖4所示。

圖4 風(fēng)管提升裝置示意圖

4 結(jié)語

結(jié)合山西省朔州市朔城區(qū)人民醫(yī)院新建住院樓工程，各類管道總長度約為4.5萬m，管道安裝勞務(wù)承包平均價格為29元/m，安裝施工勞務(wù)費為130.5萬元。采用管道高效提升施工技術(shù)后，通過對兩層樓管道的施工時間分析，可以縮短23%的施工時間。并經(jīng)現(xiàn)場統(tǒng)計，勞務(wù)用工節(jié)約為23%，即節(jié)約費用為23%×130.5萬元=30萬元。

管道高效提升施工技術(shù)利用半自動化輔助操作，改善了作業(yè)環(huán)境，提高施工效率，縮短管道施工工期，避免了人工扛抬管道，保證了施工安全。提升裝置大部分構(gòu)件利用工地現(xiàn)場邊角料、廢料實地取材進(jìn)行制作，二次利用，環(huán)保節(jié)能。