倒装法在超高层建筑管井内大管径空调水管道施工应用

摘要：随着社会进步，体型巨大的超高层建筑投资也越来越多。对于超高层建筑的管井内大管径空调水管道施工技术也面临着许多的挑战。在一般建筑物中的一般问题，到了超高层建筑中都可能成为特殊问题，需要特别处理。所以，本文讲通过工程实例，介绍超高层建筑管井内大管径空调水管道施工方法，对其施工程序、材料进行探讨，并对此提出一些注意事项，以完善超高层建筑的管井内大管径空调水管道施工技术。

关键词：高层建筑；大管径；空调水管道；施工；倒装法

中图分类号：TU758.15 文献标识码：B 文章编号：1674-3954（2013）21-0039-02

引言

对于超高层建筑的管井内大型空调立管安装一般有“倒装法”和“顺装法”两类方法可供选择考虑，结合楼层高度采取分段实施。目前，随着科学技术的发展与进步，我国采用较多的为倒装法。对于超高层建筑，考虑卷扬机容绳量和立管长度的问题，采取“分段倒装法”的方法，对空调水管道进行分段，分段的位置选择在有管井预留口的楼层。根据平面图和水井大样图，结合现场实际情况，对于超高层建筑，采取“倒装法”的方法进行超高层管井空调立管吊装作业更利于空调水管道的施工。

1 工程概况

某广场项目是一座集机电智能化的大型建筑，是完全按照国际化标准建设的现代化综合性写字楼广场，位于广州珠江新城。建筑面积159717m2，地下室5层，地上59层，总高度达到了302.7m。工程施工的空间狭小，安装难度较大。

2 超高层建筑管井内大管径空调水管道施工方法的选择

由于大管径垂直管道如采用顺装法施工，即管道从低往高逐节安装，管道的焊接操作位置不固定，管道竖井位置小焊接位置受限，顺装法施工，管道在管井里需要频繁地吊运，消耗时间较多。楼层高度小管道焊口过多等条件的限制，从而增加了安装难度及安装质量控制的难度。

倒装法比顺装法所需管井空间较小，其原理为管道从高位向低位安装，管道连接的所有焊口在一个固定的位置焊接，每焊接好一节管道后，管道向上提起，在其下部安装下一节管道，直到整个垂直管道安装完毕。而倒装法是在焊接好一节管道后整根管道再往上提，管道吊运次数与倒装法一样，但是吊运路程和所需时间较少，图1则为倒装法的施工原理示意图。

3 超高层建筑管井内大管径空调水管道的施工技术

3.1 水管道的焊接

空调水及冷却水管道主管道连接方式为焊接法兰连接。对于一些其超高层建筑管的井内下水管道，因管道管径小、自重轻，可不焊接250×80×10的钢板，只焊接两块挡板50×50×10，采用缠绕钢丝绳的方式，结合倒链、缆风绳进行吊装。为保证焊接质量，对管道壁厚大于等于4mm的管道焊接时，焊缝部位必须开坡口，具体的吊点大样图如图2所示。

在对管道支架进行制作时可采用槽钢。吊装时将葫芦挂在设于上层管井、洞口部位的槽钢横担上，采用两根槽钢对焊而成的支架构件，利用倒链调整位置，到位后对口焊接即可。下端拴系在焊接于管道法兰下方捌，绑扎牢靠后拽动链，其对焊部位采用断焊拼装，焊缝长度为50mm，间距为100mm。其它部位必须满焊，也可以提升到位后固定到管道支架上即可吊装时小卷扬机的钢丝绳。焊肉高度不小于薄件厚度此吊点可用于吊管，也可作为管口对接时的码板，通过卸扣与绑扎在管道上的钢丝绳连接，使管口对接质量提高，如图3所示的则是其绑扎方式。

3.2 水管道的施工顺序

第一根管的吊装用管井顶部的卷扬机做牵引。吊装时先将卡环穿入吊装环然后缓慢启动卷扬机，使管道缓慢竖直，避免钢丝绳和管道的剧烈晃动，此时需仔细观察洞口是否与钢丝绳接触，及时人工校正，防止损坏钢丝绳。管道从水平状态道垂直状态需要有防撞措施：一般在管子的侧后配有足够的人力拉缆绳以防管道碰撞管井内壁。管道竖直后，进行试吊作业，具体为：开动卷扬机，将管道起吊至下部悬空距地面300mm左右，停止提升，再次仔细检查各滑轮、钢丝绳、卷扬机、吊点及横梁等部位，确认无故障后方可正式吊装。正式吊装必须缓慢起吊，起吊速度不得过快，吊装时上面各层选几个预留口，设人看护，其余预留口都须封闭，在管道上口穿越洞口时根据情况及时调整管道位置，防止管道与管井周边的混凝土、套管发生磕碰。每一次提升的高度应该是下一段管道的长度加上300mm。

第一根管停止摆动后再进行第二根管的起吊；第二根管的吊装采用设置在上一楼层的卷扬机做牵引，设置三个葫芦倒链作辅助工作。

利用两个倒链将管道吊装成竖直状态，之后用第三个倒链接替小卷扬机，此时，小卷扬机不受力，整根管道的重量由三个倒链承受。利用三个倒链将调整到上一段管道的管道正下方，保持竖直状态，临时固定在钢板上。上一段管道缓缓落下进行管道对接。到位后，错边量太大的，调整倒链长度，但是要保持管道的竖直状态；错边量小，则可用撬棍、钢楔子等工具找正管口，使管道竖直，无错边。检查对口合格后临时点焊，点焊部位应对称且不少于3处，每处长度不小于30mm。点焊完毕后应进行垂直度检验，检验方法利用钢丝线坠检测钢管外壁和线坠的距离，每次检查点不应少于四个，垂直度符合要求后方可进行焊接，所有焊口均在一层进行焊接。

依上述步骤，完成其余管道的吊装和焊接。

采用分段法倒装立管，同一立管的遵循先上后下的原则。为保证上下分段管道同一轴心，倒装下分段管道时，钢丝绳从上分段管道内穿过。垂直管所有支架安装完毕后才能拆除吊装的钢丝绳。

4 安全注意事项

（1）操作吊装机具的人员必须为具有起重与吊装上岗证的起重工，吊装过程所有参与人员须严格服从现场指挥，严禁私自做主，严禁无证上岗。焊工必须持证上岗；

（2）管道吊装前及吊装过程中应经常检查吊装机具的状况。每次吊装前检查钢丝绳是否损坏，如有问题必须立即停止作业进行更换。吊装用钢丝绳必须完好，无破损、断丝、抽芯等现象；

（3）现场巡视人员及各层看护人员发现问题及时向现场指挥报告，及时处理。管道吊装、安装及焊接的整个过程中，管道竖井下方不得站人，应采用具有危险标示的隔离带进行隔离；

（4）钢丝绳与管道的绑扎拴系必须由专业起重工操作，管道焊接时，竖井下方不得有易燃物品。且绑扎必须结实牢靠，绑扎完毕后，仔细检查，发现问题必须及时、彻底处理，不得抱侥幸心理；

（5）吊装前应统一吊装指挥信号、旗语。中断施工时，应封闭管井门，锁好卷扬机的电箱。起重过程中应服从指挥，步调一致，以防因误操作而造成事故。

5 结束语

总的来说，由于本工程是建筑高度较高的地标性建筑，在此项目中采用先进的设计理念和技术也具有典型的意义。考虑到管路系统的焊接、密封、成本及可靠性等问题，需要对施工方法方进行不断地改进。为了保证项目的安全性，高承压的水系统方案是更为经济合理的。

在末端设备的选择上，均选用组合式空气处理机组。在施工工程上，泵组及板换设置数量少，运行管理简单，运行能耗低，供冷效率高，需要设置于专用的空调机房内，以避免不必要的意外产生。

参考文献

[1]刘天川，超高层建筑空调设计[M]，北京：中国建筑工业出版社，2004

[2]沈恭，等，上海八十年代高层建筑设备设计与安装[M]，上海：上海科学普及出版社，1994

[3]陆耀庆，等，实用供热空调设计手册（第二版）（下册）[M]，北京：中国建筑工业出版社，2008

[4]中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中华人民共和国建设部，公共建筑节能设计标准[S]，北京：中国计划出版社，2005

[5]广东省建设厅，《公共建筑节能设计标准》广东省实施细则[M]，北京：中国建筑工业出版社，2007

[6]王钰，超高层建筑空调水系统的分区技术[J]，中国建设信息供热制冷，2007