封闭竖井内大型管道焊接安装工法 1．前言 传统竖井内管道安装多采用自下而上逐层焊接施工的方法，此方法施工工艺简单、成熟，易于操作，但要求施工作业空间相对较大，并且管道竖井要求为开放式竖井，待整个竖井内管道安装完成后竖井墙体才能砌筑封闭，此部位后续工程才能施工，滞后其它专业施工时间，影响项目整体形象进度。为不影响竖井墙体等后续工程的施工，中建六局建设发展安装分公司对中国农业银行客服中心项目暖通工程封闭竖井内冷却循环水管道提出一种全新的施工方法，施工过程中成功解决了封闭竖井内管道的对接焊接、管道在竖井内的横向位移以及整体管道在封闭竖井内竖向提升等施工技术难题，按期顺利完成施工，经总结施工经验形成此工法。此工法施工工艺简单、可操作性强，使管道竖井墙体砌筑等后续工程可以先行施工，加快了项目整体的施工进度，为以后其它竖井内管道施工提供一种新的施工方法，具有广泛的应用前景。 2．工法特点 2.0.1所有竖井内管道焊口均在首层管道井口焊接完成，作业空间相对较大，作业人员施工环境更加安全，并且保证了焊接的技术质量要求，解决了由于管道竖井空间十分狭小、施工操作空间不足而无法焊接的技术难点； 2.0.2此条是否可以不要前期施工机具投入少，占用项目流动资金较少，借助常规施工工具，就能完成封闭竖井内管道的对接焊接、管道在竖井内的横向位移以及整体管道在竖井内竖向提升； 此条是否可以不要 2.0.3结合管道竖井的特点，施工时充分利用管道竖井内可利用的有限空间与设施，劳动资源占用少； 2.0.4施工工艺简单、切实可行，适应性和可操作性强，施工工序衔接紧密、效率高。 3．适用范围 本工法适用于狭小空间竖井多管道安装施工，同时也适用于竖井墙体及竖井内管道均已完成但后期变更增加竖井管道数量的安装施工。其中狭小空间竖井有多种形式，例如竖井是剪力墙结构随主体施工完成导致的狭小空间竖井，或者竖井是非剪力墙但墙体已砌筑完成等导致的狭小空间竖井，均可以参考本工法。 4．工艺原理 根据管道竖井的特点，将竖井内管道综合排布、现场准确定位，分系统立管依次进行安装，所有立管组对焊接均在首层管道是否得分2种情况，有地下室的在首层，无地下室的在二层竖井内完成，首先将首个系统首根立管用电动葫芦提升至下皮距地1.2m，然后用手动葫芦将首个系统第二根立管起吊并横向位移至首根立管正下方，与首根立管对接焊接，焊接完成后再用电动葫芦为什么选用不同的电动葫芦整体提升至下皮距地1.2m与第三根立管对接焊接，依照此原理将竖井内首个系统所有立管焊接完成，再从用防晃支架和扫地固定支架对管道进行固定，保证其运行安全；同理再将其它系统立管依次安装完善。施工过程的每道工序完成后应进行严格检查，应符合国家现行施工规范的要求、焊接工艺规程及相关检测标准。 是否得分2种情况，有地下室的在首层，无地下室的在二层 为什么选用不同的电动葫芦 5．工艺流程及操作要点 5.1施工工艺流程 竖井内管道施工工艺流程见图5.1-1。 图5.1-1 管道施工工艺流程图 5.2操作要点 5.2.1施工准备 1、认真熟悉图纸、技术要求、施工工序及质量要求，对建筑、结构和安装及其他专业之间施工图纸中的管路走向、管井空间尺寸、坐标、标高等出现的问题及时会审、解决。 2、编制可行的施工方案并通过审批，图纸会审完毕是否写反了，并对现场参加施工人员进行安全技术交底。 是否写反了 3、确定管井综合布置图：以农业银行客服中心项目暖通工程封闭竖井内冷却循环水管道为例，将竖井内管道综合排布如下图。 图5.2.1-1 竖井内管道综合排布图 5.2.2管道防腐 材料进入现场经监理验收合格后，将管道内外壁铁锈及污物清除干净，外刷防锈漆并通风干燥，刷漆，表面应光滑。待防锈漆干燥后运往作业现场。 5.2.3套管预制 根据图纸管道尺寸预制套管，套管尺寸应确保管道保温层能穿过且高出建筑完成地面5cm，套管加工完成后内刷防锈漆。 5.2.4管井吊线、弹线定位 根据深化设计图纸及管井综合排布图进行实地放线，采用“吊垂线”的方法，从管井立管安装位置的顶端，吊线锤，逐层核对，在能够确保该管线能够施工的有效尺寸范围内，再确定好该管线具体安装位置，用墨线弹出膨胀螺栓打孔位置及支架安装线，测量出该点支架外形尺寸，编号登记，依次制作安装，确定平面坐标和管路走向，此部分工作应由施工技术负责人和现场主要施工人员一起实施，以确保定位尺寸和坐标位置准确无误。 5.2.5支架的安装 5.2.5.1支架构件预制加工 竖井内空调水能否将空调水管道改为焊接钢管等通用管道承重支架采用固定支架和防晃支架两种形式，空调水管道的支吊架采用槽钢制作焊接而成，支架间距不大于6米（根据层高均匀设置）。支架长度据实际管井尺寸而定，尽量节省材料，下料前先将型钢调直，抱箍孔用台钻钻孔，不得使用氧乙炔焰吹割孔，煨制要圆滑均匀。支架所用钢材要求无扭曲，其长短偏差控制在5mm以内，切口处无卷边、毛刺，支架安装牢固，做到横平竖直。各种支吊架要无毛刺、豁口、漏焊等缺陷，支架制作后安装前要及时刷防腐漆。 能否将空调水管道改为焊接钢管等通用管道 5.2.5.2支架的现场安装 竖井墙体砌筑时根据需要预留洞口，以方便安装管道固定支架及防晃支架。管道安装要及时调整支架，支架位置要准确，安装平整牢固，与管子接触紧密。固定支架位置必须要准确，不得任意移动。防晃支架固定管道，采用U型管卡，制作固定管卡时，卡圈必须与管子外径紧密结合、紧固件大小与管径相匹配，拧紧固定螺母后，管子水平方向要牢固不动。管道安装过程中使用临时支吊架时，不得与正式支吊架位置冲突，做好标记，并在管道安装完毕后予以拆除。 根据工程现场实际特点，支架形式可选用示意图5.2.5.1-1和图5.2.5.1-2形式，固定支架的构件Ⅰ待管道就位准确用防晃支架稳固后再焊接安装。 图5.2.5.1-1 固定支架示意图 图5.2.5.1-2 防晃支架示意图 5.2.6管道预制加工 5.2.6.1管道切割：由于首层管道井层高的限制，为了满足管道能从首层管道井进入，将螺旋焊缝钢管分别切割为满足使用要求的规格长度，并标记编号A1、A2直到终端管An，依此类推再将竖井内其它系统管道进行切割预制并编号，分别将其编号为B1、B2直到终端管Bn；C1、C2直到终端管Cn ；D1、D2直到终端管Dn；……。采用氧-乙炔焰气割，切品端面倾斜偏差△不应大于管子外径的1%，且不得大于3mm。气割完成后，用锉刀清除干净管口氧化铁，用磨光机将影响焊接质量的凹凸不平处消磨平整。 5.2.6.2管道坡口的制备：将切割完成的管道进行坡口加工，采用氧-乙炔焰气割进行下料，不得在对口间隙夹焊帮条或用加热法缩小间隙施焊。 5.2.6.3管道坡口端面的处理：使用磨光机将管道端面的割口和坡口进行打磨处理，使切口表面平整、无裂缝、重皮、毛刺、凹凸、缩口、熔渣、氧化皮及铁屑等现象。在管道焊接前再次将管道坡口及内外表面离坡口边缘不小于10mm范围内的油、漆、锈、毛刺等污物清除干净。 5.2.7管子吊装钩的制作安装 5.2.7.1首根起吊管子端面吊钩的预制：管道竖井内每个系统的整根管道从顶端至终端的所有起吊重量都分别集中在每个系统首根管子的吊钩上，因此每个系统首根起吊管子端面吊钩的制作加工尤为重要。DN350螺旋钢管为63.87Kg/m，DN400螺旋钢管为72.33Kg/m，每根立管长度约60m，故每根DN350立管总重为3.83吨，每根DN400立管总重为4.34吨这是根据本工程计算出来，应该推广至通用工程，注明：如电动葫芦安装在10、15层....用多大的钢筋，最好列表说明。查的数据∮18的钢筋屈服强度约400MPa，最大能承受10吨的拉力（远大于立管总重4.34吨），因此∮18以上规格的钢筋就满足使用要求，考虑到其它影响因素，建议选用∮20及以上的钢筋制作吊钩。由于A系统首根管子外径为377mm，现将∮20的钢筋煨制成U弯，U口内径为377mm，将煨制完成的U型钢筋套入DN350的管道外，搭接150mm，双面施焊分别焊接到管子的外壁上，焊接牢固，标记编号为A1，管子吊钩制作安装见图5.2.7.1-1。一般焊接焊缝强度不低于母材，可由下式估算焊缝强度： 这是根据本工程计算出来，应该推广至通用工程，注明：如电动葫芦安装在10、15层....用多大的钢筋，最好列表说明 σ =φσy σ：焊缝强度 φ：焊接接头系数，查GB150单面焊100%无损检测取0.9 σy：母材强度，此处母材未螺旋钢管，主要材料为Q235钢材，查的受拉应力为420MPa。 焊缝强度：σ=420*0.9=378MPa。 现场测量搭接150mm焊缝面积S约为0.0015㎡， 搭接150mm焊缝所能承受的重量=σS=378*0.0015/9.8=57.85吨，远大于立管总重4.34吨，故搭接150mm焊缝长度满足要求。 同理，将其它系统首根起吊管子端面吊钩制作安装完成，将其编号分别标记为B1、C1、D1、E1、F1、G1、H1。 图5.2.7.1-1 管子吊钩制作安装示意图 5.2.7.2此部分内容可以合并在上面的表里其他管子吊钩的制作：其余管道经强度计算，分别用一根∮12的钢筋煨制成U弯，将煨制完成的U型圆钢套入管道外，搭接充分，双面施焊分别焊接到管子的外壁上，焊接牢固，将其编号分别标记为B1、B2…Bn；C1、C2…Cn；D1、D2…Dn；E1、E2…En；F1、F2…Fn；G1、G2…Gn；H1、H2…Hn。 此部分内容可以合并在上面的表里 5.2.8确定吊装点 管道竖井提升高度相对较高，提升的受力点布置至关重要，其着力点尽量靠近梁处，根据屋面管道井两侧通常一边为剪力墙，另一边为结构梁特点，将有电动葫芦吊钩的工字钢一端固定于梁上，梁上再放一根同管道井长度一样的工字钢分散受力面积，另一端焊接钢板固定于剪力墙上。经强度计算挂电动葫芦的吊钩用一根Φ25mm钢筋制作，煨成Ω弯，搭接充分，双面施焊，分别焊接于工字钢的底端，焊接要牢固可靠，挂电动葫芦吊钩制作安装见示意图5.2.8-1。 图5.2.8-1 吊钩示意图 5.2.9 以上步骤（5.2.1--5.2.8步骤）完成后，开始进行管道安装： 1、运管：将所有预制加工完的管道按编号顺序依次运到首层管道井处，准备管道井竖向提升。 2、管井竖向管道提升设备的选择：由于管道井一般非常狭窄，两相邻管道之间有时仅有10cm，管道与管道井壁有时仅有20cm，经负载核算综合考虑后，管路提升可以采用两个电动葫芦？，负载能力为10吨，电动葫芦吊链长度根据管道竖井高度选择，满足提升要求。 ？ 3、电动葫芦的安装：在吊装点确定并且吊钩制作完成后，将电动葫芦安装于吊钩处。 4、竖井管道提升前电动葫芦的检查调试：在提升管路前，对电动葫芦进行各项检查及空载试运行，对齿轮弹簧能否正常就位和是否有足够的弹力等各项指标进行检查。 5、编号为A1竖井管道的提升：在电动葫芦检查合格后，开始进行管道提升。首先起吊编号为A1的管道，将其提升至竖向管底距地面1.2m处（高度可由负责对接焊接的电焊工选择调整）停止起吊，等待与编号为A2的管道进行对接焊接，见示意图5.2.9-1。 图5.2.9-1 A1管道的竖向提升 图5.2.9-2 A2管道竖
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