高层建筑狭小管井管道施工工法.doc

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1、管道转动焊接法高层建筑狭小管井管道施工工法编制单位：中建八局安装公司电网项目部编 制 人：高 增 孝编制日期：二OO四年九月二十七日目 录一、概述二、主要特点及适用范围三、工艺原理四、工艺流程和操作要点五、技术及机具设备的准备六、劳动组织七、质量标准和安全要求八、经济效益分析九、工程实例一、 概述随着全国各地经济的飞速发展及各大中城市的人口的不断增加，各大中城市的民用、商用建筑高度及层数也在不断增加，为了满足各大楼功能的需要，各安装管道井在建筑中的重要性越来越突出地体现出来。经过我的多个高层建筑、超高层建筑的实地考察，目前的管道井的管道数量越来越多，各管道的管径也越来越大，但管道井的有效面积却

2、在不断减小，因此管道井的施工难度也越来越大，尤其是江苏电网调度中心项目的冷却水管井(以下简称630管井)，其管道井的有效面积只有2.4,其管井内的立管的有效面积为0.85，占整个管道面积的35.42%(如下图1所示)，其管道距剪力墙的最小距离只有150(两根630螺旋管之间的最小距离仅140)，操作空间极其有限，而该管井中的两根630螺旋管高度为171.7m,为了确保施工的一次性成功，在该项目630管井的施工中的两根630螺旋管(25#、26#管)采用了“管道转动焊接法”的施工技术，经过现场的多次实地测量，利用AutoCAD进行各管道平面优化布置和准确定位，仔细复核各管道的重量数据，严格控制施

3、工过程中的滑动支架、限位轴承的定位尺寸和焊接质量，使得该项目630管井的两根630螺旋管(25#、26#管)一次性安装成功，试压过程复检合格，达到该项目安全、优质、快捷的理想效果，大大提高了工程的经济效益。二、 主要特点和适用范围1、 主要特点l 施工准备过程要求较高，必须严格计算有关技术参数，仔细复核所选工机具的性能参数。l 准备工作到位后，施工过程简单，施工速度快。l 施工过程单一性强，不能进行交叉施工。2、 适用范围l 管道的连接工艺为焊接，管道中间无阀门，施工过程一次成型。l 适用于管井(或管廊)空间狭小，管道固定后焊接操作困难但单个部位操作较方便的场所。图1 江苏电网项目630管井管

4、道平面布置图三、 工艺原理管道转动焊接法是在两段管段对中点焊牢固后，通过设置于立管底部的止推轴承和管道中部的导向轴承，在外转动力矩的作用下使管道缓慢转动，从而使焊缝充分暴露后再进行焊接的施工工艺(如下图2所示)。图2四、 工艺流程和操作要点1、 施工准备施工准备过程包括管道在管井中的平面定位尺寸布置，管道的总长度、重量的计算，根据需要选择轴承的型号、加工支承面及导向支架等内容。首先进行管井内各管道的平面定位尺寸布置，考虑到各立管在不同层面的水平管道的引出布局对各立管平面布局的影响，各立管在管井内的平面布置必须科学合理，可利用AutoCAD对原管道井内各管道按比例进行布局及每根管道定位放样，从而

5、确定管井内各立管的平面布置定位尺寸。如江苏电网调度中心项目630管井中图1的布局放样和其中20#紫铜管的管道定位放样如下图3、图4所示：图3 江苏电网调度中心630管井水平管道布局放样图图4 江苏电网调度中心630管井20#紫铜管的管道定位放样图在对管井内各立管的定位尺寸明确后，可通过系统图确定待转动管道的长度，通过查对该管道的单位重量，计算出该系统管道的总重量，以便在进行底座轴承时选型。2、 管道下料、焊口的加工管道在下料前，如果管道需要切断，则在断口部位对管道进行编号，做好断口标识(如下图所示)，编号时可根据管径的大小分2处、3处或4处进行编号，管道在安装前应对管道在地面上按编号标识进行试

6、对口，满足要求后再按编号顺序依次吊装组对。对根据规范要求需要打坡口的管道，需在地面上管道组对前对焊口进行加工，组对时进行修正，以便于在焊接组对时各焊口的一次成型。图5 管道对口编号示意图3、 管道底座轴承安装、底座定位在准备工作就序，管道在地面组对工作完成后，应根据管道总长度、总重量的要求对管道底座进行加工，底座加工时应根据管径的大小加工管道限位装置，以确保轴承、底座及焊接管道的中心在同一条中心线上。底座的限位装置通常可以用角钢进行加工。4、 管道的组对、焊接焊接管道在管井组对时，应按管道在地面上组对的编号按顺序和方向进行对接，同时根据管道安装工艺精度的需要，利用相关的计量器具对管道的垂直度及

7、同轴度进行逐节校验、定位点焊固定，固定牢固后即可根据焊接需要将待焊立管进行转动焊接。当管道长度达到一定长度后，需在相关部位加设滑动支架和限位滑轮，防止管道因变形引起摆动，影响转动效果。五、技术及机具设备的准备1、技术准备l 轴承选择：轴承在选择时应根据管道的管径、重量及管道支座重量，考虑管道转动时稳定性等因素，查相应手册选取轴承，当重量较轻时可选用单向推力球轴承，当管道重量较重，管道转动时不易稳定时可选用带调心作用的推力滚子轴承。底座轴承在选取时尽量选用转速低、轴向承载力较强的轴承。l 滑动支架和限位轴承的设定：因管道在安装过程中转动的需要，管道在安装过程中不能进行固定，因此管道的其安装长度达

8、到一定的长度比例时，因受其长细比的影响，管道的挠性较大，需在相应位置安装滑动支架和限位轴承进行定位，限位轴承的径向承载力必须满足管道转动时因偏心引起的径向力的需要，滑动支架的间距根据管道管径的需要，一般在1015m范围。2、 机具设备的准备序号工机具名称型号规格单位数量备注1电焊机台1根据焊接工艺需要2倒 链个2根据吊装工艺需要3电 锤把14卷扬机台1根据吊装工艺需要5气割工具套26氧气乙炔表套4与气割工具配套7水平尺把18吊线垂把19直角尺把210水平仪台1根据安装工艺需要11焊口探伤仪器台1根据安装工艺需要六、劳动组织序号工种名称人数(人)备注1起重工1 2管道工43电焊工24气焊工15辅

9、助工66测试调试工2七、质量标准和安全要求1、质量标准l 由于管道转动焊接法要求管道在焊接过程中一次成形，因此这种焊接方法对焊工的技术要求及焊接工艺具有严格的质量要求，项目部必须针对这种焊接工艺建立项目质量保证体系，根据责任要求针对到人，强化质量管理与质量控制。l 施工质量必须符合国家及企业相关的质量验收标准要求。2、安全要求l 建立项目部安全管理保证体系，强化项目部安全管理制度，施工前对现场的危险源进行有效识别，确定重大风险级别，有重点地进行现场危险源的控制。l 项目部必须有针对性地进行安全技术交底，明确各危险源的存在部位及其预防措施。l 加强现场的安全防护，由于施工现场空间狭小，管井施工存

10、在交叉作业现象，管井必须悬挂安全警示牌，做好安全防护栏，管井施工人员必须系好安全带，非使用部位的管井必须有效封堵。八、经济效益分析采用“管道转动焊接法”既保证了管井管道施工的一次性成功，又有效避免了因管井空间狭小，施工人员操作不便引起的人员施工工日的浪费，经综合分析，根据施工工程量的不同，可节约人工工日的50%70%，具有明显的经济效益。以江苏电网调度中心630管井内25、26管为例，25、26管为63010螺旋管，单根总长度为171.7m，由于该大楼标准层高为4m，管道受楼层层高限制只能保证每4m一节进行吊装，故单根管道共需约43道焊口，受管道壁厚的影响，每道焊口至少需焊接三道（打底、中间填

11、充及表面成形），因该管井内人员操作空间有限（每道焊口约有三分之一长度的操作空间不足15cm），通常采用的焊接方法为“开天窗法”和“照镜子焊接法”，而这两种方法与“管道转动焊接法”相比较，25、26管采用“开天窗法”需增加焊口数量约90道，计135米；而采用“照镜子焊接法”焊接因人员操作困难，在保证焊接质量的前提下，人工浪费约为正常焊接的一倍以上，而采用“管道转动焊接法”因焊工操作方便，焊接方法单一，节约人工约为总人工的15%，经统计计算，25、26管按正常取费约需人工为233工日，采用“开天窗法”约需人工为418工日，采用“照镜子焊接法”约需人工为388工日，节约人工为220工日，人工节约率为

12、94.42%；从辅材方面考虑，“开天窗法”需在成品管道上重新开孔，增加氧气乙炔气的辅材用量及电焊条用量约为总用量的79.41%， “照镜子焊接法”因操作困难，焊条无法完全利用，浪费约占总量的30%，而“管道转动焊接法”可使辅材得以充分利用，经济效益明显。且“开天窗法”及“照镜子焊接法”因操作困难或增加焊口，其表面成形差，无法保证焊口质量，若试压不合格造成的返工尚不在此统计之列。九、工程实例该“管道转动焊接法”在江苏电网调度中心项目的630管井（其中两根630冷却水立管）、苏宁环球大厦项目的冷却水立管（三根425及三根377无缝钢管）及金鹰国际购物中心项目的冷却水立管（两根820钢板卷管）得到了充分利用，采用“管道转动焊接法”均使原本因施工操作困难、不易保证施工质量的分项工程在管道焊接、试压验收过程中一次通过，未造成一次返工，确保了施工质量，创造了良好的经济效益，并得到了甲方及监理等管理方的一致好评。