王子悅，董利國，趙亞勇，吳紹明，劉志強(qiáng)

（北京建工集團(tuán)有限責(zé)任公司，北京 100055）

外法蘭連接是常規(guī)風(fēng)管安裝連接方式，但是在高層建筑豎井內(nèi)風(fēng)管安裝中無法直接應(yīng)用。豎井風(fēng)管高度基本與建筑物高度同程，豎井內(nèi)空間狹小，風(fēng)管緊貼結(jié)構(gòu)井壁，如果從下至上全部采用外法蘭連接，靠主體結(jié)構(gòu)一側(cè)的法蘭螺栓無法安裝，同時樓層中間的風(fēng)管無法與結(jié)構(gòu)井壁固定，施工過程中存在重大安裝難題。

通過《狹小結(jié)構(gòu)豎井內(nèi)風(fēng)管安裝工法》，能夠解決豎井內(nèi)風(fēng)管無法安裝的問題，但施工工藝流程，過于復(fù)雜煩瑣。基于此工法，結(jié)合原工法并憑借豐富的現(xiàn)場機(jī)電安裝經(jīng)驗，通過技術(shù)創(chuàng)新將原工法進(jìn)行安裝工藝的技術(shù)改進(jìn)優(yōu)化，減少施工流程，提升安裝效率。

1 工程概況

中國人民大學(xué)教學(xué)科研樓（東南區(qū)綜合樓）及集體宿舍（留學(xué)生宿舍）項目位于海淀區(qū)中關(guān)村南大街中國人民大學(xué)校園內(nèi)，框架—剪力墻結(jié)構(gòu)，包括教室、實驗室、學(xué)生活動用房、宿舍、設(shè)備用房、地下車庫，機(jī)電設(shè)備安裝包括通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、給排水系統(tǒng)以及強(qiáng)弱電系統(tǒng)等功能一體的現(xiàn)代化教育建筑和高級公寓?？偨ㄖ娣e：102590㎡，其中集體宿舍樓建筑面積36734㎡，建筑高度64.50m，地上建筑面積為30420㎡，地下建筑面積為6314㎡，地下3層，地上共19層，4層至19層為標(biāo)準(zhǔn)層，層高在2.95m，有2道狹小空間的結(jié)構(gòu)井道從4層直至屋面機(jī)房層，總高度為59m。

2 原工法原理

2.1 原工法背景

在風(fēng)管安裝工程施工過程中，外法蘭連接是常規(guī)風(fēng)管安裝連接方式。它具有連接牢固、密閉嚴(yán)密、操作簡單等優(yōu)點。但是，在高層建筑豎井內(nèi)風(fēng)管安裝中無法直接應(yīng)用，原因是豎井風(fēng)管高度基本與建筑物高度同程，一般都在幾十米以上，豎井內(nèi)空間狹小，風(fēng)管緊貼結(jié)構(gòu)井壁，如果從下至上全部采用外法蘭連接，靠主體結(jié)構(gòu)一側(cè)的法蘭螺栓無法安裝，同時樓層中間的風(fēng)管無法與結(jié)構(gòu)井壁固定。

2.2 工法原理

該工法首先是要劃分安裝段，安裝段由若干節(jié)風(fēng)管組成（由層高與管道支架距離決定），安裝時將豎井頂端作為入口，沿井道將安裝段由下至上順序安裝。由此可見，在豎井外完成全部風(fēng)管法蘭連接作業(yè)，僅在豎井內(nèi)各層支架處完成U型開放固定節(jié)的連接，解決了在同一條結(jié)構(gòu)豎井內(nèi)，布置多條不同功能風(fēng)管的安裝和獨立密封問題，為提高建筑工程有效使用率創(chuàng)造了條件。

3 工法應(yīng)用

3.1 應(yīng)用背景分析

集體宿舍樓豎井內(nèi)排油煙風(fēng)管安裝受高程大、作業(yè)面狹小等因素的制約，還要考慮系統(tǒng)風(fēng)管的密封性、施工過程的可操作性，風(fēng)管自身荷載在結(jié)構(gòu)上的均勻分布性等要求，狹小空間通風(fēng)管道安裝成為施工的難點問題。在豎向管道施工時，宿舍樓不銹鋼排油煙風(fēng)管豎井總高程59m以上，豎井洞口狹小、風(fēng)管截面尺寸大且三排風(fēng)管并列安裝，使得該豎井內(nèi)風(fēng)管安裝存在風(fēng)管固定支架難以施工、風(fēng)管與結(jié)構(gòu)相鄰側(cè)角鋼法蘭螺栓難以施工的問題。

3.2 工法的優(yōu)化與應(yīng)用

3.2.1 工法優(yōu)化

首先，《狹小公用結(jié)構(gòu)豎井內(nèi)風(fēng)管安裝工法》與本工程通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)管道安裝存在問題對應(yīng)，通過研究原工法的適用情況、技術(shù)特征、工藝原理及要點，發(fā)現(xiàn)雖然《狹小公用結(jié)構(gòu)豎井內(nèi)風(fēng)管安裝工法》能夠解決施工安裝的要求，但是，每段風(fēng)管分成5節(jié)加工制作，其中3節(jié)為外法蘭標(biāo)準(zhǔn)常規(guī)成品風(fēng)管，上、下各1節(jié)為開放式U型后片+封閉前片+連接、固定支架及密封材料組成的安裝固定節(jié)，安裝瑣碎且復(fù)雜，安裝效率過低。

通過技術(shù)創(chuàng)新，在原工法的基礎(chǔ)上，項目技術(shù)人員根據(jù)現(xiàn)場施工特征和施工存在問題，對原工法進(jìn)行優(yōu)化，即在每層穿樓板豎井洞口處安裝定制的風(fēng)管固定節(jié)即固定節(jié)無法蘭，之后根據(jù)現(xiàn)場測量加工層間活動節(jié)，活動節(jié)與固定節(jié)之間用方鋼連接，連接方鋼也作為該層風(fēng)管支架與結(jié)構(gòu)連接，能夠有效解決豎向管井靠墻一側(cè)法蘭螺栓緊固及風(fēng)管支架支設(shè)受風(fēng)管截面尺寸約束的問題。

3.2.2 工程應(yīng)用

集體宿舍樓工程中采用以樓層為安裝段，根據(jù)樓層標(biāo)準(zhǔn)層高2.95m，每段分成3節(jié)加工制作，其中1節(jié)為外法蘭標(biāo)準(zhǔn)風(fēng)管，上、下各1節(jié)為半開放式U型后片，（一端有法蘭，另一端無法蘭，長度固定便于加工，方便在風(fēng)管內(nèi)腔實施連接安裝）+封閉前片+連接、固定支架及密封材料組成的安裝固定節(jié)，使得豎井風(fēng)管安裝后相對密閉性能良好，滿足設(shè)計規(guī)范要求，且安裝便捷。

同時將固定支架與法蘭進(jìn)行功能合并，即固定支架兼做風(fēng)管法蘭。為確保前片安裝的密封性，在前片外側(cè)增加30×30×3角鋼框，詳見如圖1、2。

圖1 安裝段

圖2 豎井內(nèi)支架處管道對接剖析圖

3.3 自攻螺絲強(qiáng)度驗證

風(fēng)管制作安裝前，為探究U型口部位連接強(qiáng)度，取三組鉚釘連接試件和三組自攻絲（M5.2）連接試件做拉伸試驗，試驗報告結(jié)果表明，自攻絲連接強(qiáng)度均值略高于鉚釘連接強(qiáng)度均值。試驗結(jié)果消除了風(fēng)管因豎向長度大、U型節(jié)連接強(qiáng)度不足而使風(fēng)管脫節(jié)的顧慮。

4 安裝過程實施要點

安裝過程中，嚴(yán)格把控以下幾方面：

（1）風(fēng)管固定節(jié)尺寸與活動節(jié)尺寸精確測量，能夠有效降低風(fēng)管安裝過程中安裝難易度、安裝安全以及確保一次安裝合格率。

（2）U型節(jié)部位與連接方鋼之間密封墊料應(yīng)安裝完好，確保風(fēng)管的嚴(yán)密性。

（3）風(fēng)管U型節(jié)部位與連接方鋼之間自攻絲應(yīng)連接緊固。

（4）方鋼作為風(fēng)管固定支架與結(jié)構(gòu)連接應(yīng)安全可靠。

（5）風(fēng)管安裝前后要做漏風(fēng)量測試，保證該系統(tǒng)正常運(yùn)行。

（6）自攻絲進(jìn)場驗收、現(xiàn)場連接質(zhì)量的檢查嚴(yán)格按照施工工藝要求。

5 安裝實體效果

通過嚴(yán)格控制每道安裝工序，并經(jīng)現(xiàn)場試驗驗證，最終獲得良好的安裝效果。

6 結(jié)語

在本工程中共用結(jié)構(gòu)豎井內(nèi)風(fēng)管安裝施工技術(shù)的應(yīng)用取得了滿意的施工效果。它將原先工法的5節(jié)風(fēng)管改為3節(jié)風(fēng)管，同時將原工法的連接件與固定支架合二為一。在安裝難度方面，相對于原工法，本工法切實地解決了狹小空間多風(fēng)道難安裝、無法安裝的問題；在施工安全方面，應(yīng)用本工法大大提高了工人在豎井施工的安全系數(shù)；在材料制作方面，精確地測量以及安裝前的排布很大程度上減少了材料的浪費，據(jù)精確統(tǒng)計，固定支架與法蘭功能合并，法蘭用量減少了約20%；在安裝進(jìn)度方面，由于應(yīng)用創(chuàng)新優(yōu)化在安裝前的測量和排布，法蘭安裝量的減小，以及施工難度的降低都使安裝效率提高約10%，最終實現(xiàn)狹小結(jié)構(gòu)豎井內(nèi)風(fēng)管安裝多、快、好、省。