管廊施工方案

管廊施工方案編制依據(jù)本工程建筑體規(guī)模龐大，建筑物內(nèi)機(jī)電管線數(shù)量多、尺寸大，本工程設(shè)計(jì)有地下管廊,主要為航站樓內(nèi)各種設(shè)備主管道敷設(shè)提供專用空間,同時(shí)保證投入使用后的日常維護(hù)、修理的便利性。管廊來(lái)集中布置管道，我們把三維BIM技術(shù)運(yùn)用到管廊深化設(shè)計(jì)及施工中，管廊BIM應(yīng)用圖如圖1.0.1所示。但由于管廊內(nèi)空間有限、管線排布密集、支架多、管道就位效率低、焊接等難度大，我們計(jì)劃本工程管廊管道采用管道傳送器安裝管廊管道的方法安裝，并運(yùn)用管道自動(dòng)焊機(jī)設(shè)備進(jìn)行大口徑焊接管道（≥DN300）焊接作業(yè)，較好的解決了上述相關(guān)問(wèn)題。管廊內(nèi)管道系統(tǒng)類型、管道類型及連接方式如下表所示：序號(hào)系統(tǒng)類型管道類型連接方式1室內(nèi)消火栓系統(tǒng)縮合式襯塑鋼管DN<65采用絲接連接，DN≥65采用溝槽連接2噴淋給水管系統(tǒng)縮合式襯塑鋼管DN<65采用絲接連接，DN≥66采用溝槽連接3高空水炮滅火系統(tǒng)縮合式襯塑鋼管DN<65采用絲接連接，DN≥67采用溝槽連接4室內(nèi)給水系統(tǒng)干管縮合式襯塑鋼管DN<65采用絲接連接，DN≥68采用溝槽連接5中水管道干管縮合式襯塑鋼管DN<65采用絲接連接，DN≥69采用溝槽連接6水排水系統(tǒng)HDPE排水管熱熔連接7壓力排水系統(tǒng)襯塑鋼管溝槽式連接8氣體滅火系統(tǒng)內(nèi)外熱鍍鋅無(wú)縫鋼管DN＜80采用螺紋連接；DN≥80采用法蘭連接9采暖系統(tǒng)干管焊接鋼管DN＜32采用螺紋連接；DN≥DN32采用焊接或法蘭連接10空調(diào)系統(tǒng)干管無(wú)縫鋼管采用焊接或法蘭連接同時(shí)經(jīng)過(guò)對(duì)系統(tǒng)機(jī)電管廊內(nèi)管道尺寸進(jìn)行復(fù)核，吊裝孔可以滿足機(jī)電管道吊裝需求?，F(xiàn)提供具體施工方案：管廊的深化設(shè)計(jì)方案運(yùn)用特點(diǎn)（1）適用性強(qiáng)，適用本項(xiàng)目管廊內(nèi)全部管線施工。（2)機(jī)電管線運(yùn)輸效率大幅提高，管線落位精準(zhǔn)。(3)施工簡(jiǎn)便，提高施工質(zhì)量，增快施工進(jìn)度。(4）管道對(duì)接平穩(wěn)，提高焊接效率及焊縫質(zhì)量。（5）綜合管線排布合理，便于運(yùn)行維護(hù)，節(jié)約安裝空間。工藝原理本方案運(yùn)用三維BIM技術(shù)，并通過(guò)在管廊支架上安裝“管道傳送器”，并采用倒鏈將管道吊運(yùn)至傳送器上，管道沿“管道傳送器”的傳動(dòng)輪逐根順序推入管廊，直到整個(gè)管線安裝完畢，同時(shí)該方案運(yùn)用管道自動(dòng)焊機(jī)設(shè)備進(jìn)行大口徑焊接管道焊接作業(yè)。從而實(shí)現(xiàn)管道準(zhǔn)確、高效及優(yōu)質(zhì)的就位及安裝目標(biāo)。工藝流程操作要點(diǎn)施工準(zhǔn)備（1）技術(shù)資料收集整理收集整理管線安裝位置的結(jié)構(gòu)圖紙、建筑圖紙、機(jī)電圖紙。利用全面掌握各種管道的技術(shù)資料，包括凈重量、滿水重、保溫重、運(yùn)行重量、管徑等相關(guān)資料。三維BIM技術(shù)，結(jié)合相應(yīng)圖紙及現(xiàn)場(chǎng)條件對(duì)管廊深化設(shè)計(jì)并建立模型。安裝管道傳送器的相關(guān)技術(shù)資料，包括載荷范圍、外形尺寸、適用范圍、使用環(huán)境要求等。利用焊機(jī)設(shè)備進(jìn)行大口徑焊接管道的施工準(zhǔn)備，包括安裝環(huán)境、管道加工及供配電要求等。（2）資源準(zhǔn)備根據(jù)項(xiàng)目的工程量和總體計(jì)劃，合理安排勞動(dòng)力。根據(jù)管線及空間布局，配置施工機(jī)具。管廊支架深化設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容包括平面位置設(shè)計(jì)、三維BIM建模及支架強(qiáng)度校核計(jì)算。管道及橋架管廊平面位置設(shè)計(jì)。管道管廊內(nèi)和橋架管廊內(nèi)管線位置重新調(diào)整與綜合排布，其目的為提高管廊利用率，便于使用及檢修，降低運(yùn)行不安全因素。其原則為：小管線、非金屬管線布置在管廊上部空間；非金屬管道盡量不要求冷熱管道布置于同一支架橫梁上；同系統(tǒng)管道布置在一個(gè)橫梁上。由于管廊內(nèi)各專業(yè)管線為共用支架體系，支架校核應(yīng)按最不利狀況校核，對(duì)于有冷、熱膨脹和收縮的管線應(yīng)考慮冷熱膨脹收縮產(chǎn)生的推力來(lái)校核支架。支架體系校核點(diǎn)應(yīng)要包括：支架橫梁抗彎、立柱抗彎校核、焊縫校核，由于立柱和焊縫受力較小，一般不校核，但是對(duì)于有熱位移的管道應(yīng)對(duì)固定支架的橫梁和立柱進(jìn)行校核。（3）管道支架荷載計(jì)算按設(shè)計(jì)管道支架間距的管道自重、滿管水重、保溫防腐層重三項(xiàng)之和計(jì)算荷載（最好考慮10%附加重量）。支架承擔(dān)的荷載為：兩相鄰支架間距中心之間的各管道荷載，當(dāng)支架等間距時(shí)，等于兩支架之間的荷載。根據(jù)靜力平衡求得管道支架的反支力R1、R2。管道支架示意圖見(jiàn)圖4.2.2-1，管道支架計(jì)算簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖4.2.2-2。管道支架示意圖管道支架計(jì)算簡(jiǎn)圖管道支架剪力圖根據(jù)靜力平衡方程：∑MB=0∑MA=0求得：R1R2。根據(jù)∑Y=0，求得剪力方程Q(X)，從而可知|Qmax|。管道支架橫梁抗彎計(jì)算根據(jù)彎矩方程求得：∑M=0求得剪力方程M(X)，從而可知|Mmax|。管道支架彎矩圖管道支架橫梁抗彎應(yīng)力校核①正應(yīng)力校核:σmax=Mmax/W其中:Mmax——最大彎矩W——材料抗彎截面系數(shù)（可查）σ——材料許用正應(yīng)力只要σmax﹤[σ]即滿足正應(yīng)力強(qiáng)度條件。②剪應(yīng)力校核:τmax=QmaxSzmax/Izb其中:Qmax——最大剪力Szmax——中性軸最大徑矩Iz——中軸慣性矩Qmax——最大剪應(yīng)力W——材料抗彎截面系數(shù)τ——材料許用剪應(yīng)力（Iz/Szmax可查）只要τmax﹤[τ]，即滿足剪應(yīng)力強(qiáng)度條件。（4）管道補(bǔ)償校核計(jì)算地下管廊包括水暖管廊、電氣管廊及采暖地溝，總建筑面積6910.91平方米。管廊內(nèi)主要管道為空調(diào)機(jī)組加熱(表冷)供回水管、風(fēng)機(jī)盤管加熱(表冷)供回水管、新風(fēng)加熱供回水管、散熱器供暖供回水管、地?zé)峁┡┗厮艿认嚓P(guān)管道。暖通系統(tǒng)中，為了保證水管能安全、可靠地安裝和運(yùn)行，往往需要設(shè)置固定支架、活動(dòng)支架和膨脹補(bǔ)償器。隨著建筑規(guī)模的增加，管徑也隨之增大，這就使得其固定支架所承受的垂直推力也越來(lái)越大，有時(shí)甚至達(dá)幾百kN。這對(duì)建筑的結(jié)構(gòu)，至少對(duì)局部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)不可忽視的因素。由于環(huán)境空氣的溫度及管內(nèi)介質(zhì)溫度對(duì)管壁的影響，造成管道本身的伸縮，即管道的熱脹冷縮。管道的熱脹與冷縮在受到兩個(gè)固定點(diǎn)的限制時(shí),對(duì)直線管系,可能產(chǎn)生相當(dāng)大應(yīng)力和推力，造成管材和固定支架的破壞。所以空調(diào)水管道的伸縮量應(yīng)考慮補(bǔ)償，正確計(jì)算固定支架的受力，合理選擇、安裝補(bǔ)償器就顯得十分重要。我公司在管廊的深化設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)管道的補(bǔ)償進(jìn)行嚴(yán)格校核計(jì)算，示例如下：散熱器供暖干管（PC-AC/AD、PC-31/36）制作管廊管道傳送器管道傳送器的作用是減少和降低管道在管廊支架橫梁上水平推動(dòng)的摩擦力,因此可以在管廊內(nèi)首先把所有支架橫梁安裝后,再進(jìn)行管道安裝,從而克服了傳統(tǒng)先上管后焊接支架橫梁工藝的工效低,高位焊接質(zhì)量差的缺點(diǎn)。管道傳送器由橫梁、傳動(dòng)輪、固定拉桿、鎖緊螺栓、固定角板、固定板組成，其中傳動(dòng)輪、固定角板、固定板為活動(dòng)單位，橫梁兩側(cè)鉆有多個(gè)固定孔，用以調(diào)節(jié)傳動(dòng)輪間距并采用銷釘固定，滿足不同管徑管道的傳送。本裝置適用的管徑范圍為φ100mm-φ600mm。1、橫梁2、傳動(dòng)輪3、固定角板4、固定板5、銷釘6、固定拉桿7、鎖緊螺釘管道傳送器構(gòu)造圖管道傳送器安裝示意圖管道傳送器各元件設(shè)計(jì)以下以工程實(shí)際應(yīng)用為例對(duì)各部件進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明。管道傳送器橫梁設(shè)計(jì)管道橫梁采用8號(hào)槽鋼，適用管徑為φ100mm-φ600mm范圍內(nèi)。管道傳送器橫梁示意圖傳動(dòng)輪設(shè)計(jì)傳動(dòng)輪由橡膠輪體及底部支撐輪架組成。（使用相關(guān)軟件計(jì)算或通過(guò)參照類似工程選定）。管道傳送器輪示意圖及工程實(shí)際應(yīng)用圖固定角板固定角鋼采用45*70*5角鋼制作而成。其作用為支撐輪子，使其與管道相切。管道傳送器固定角板示意圖固定板固定板采用6.3號(hào)槽鋼，與固定角鋼、輪焊接在一起組成一個(gè)活動(dòng)單元。管道傳送器固定鋼板示意圖銷釘管道傳送器固定鋼板示意圖固定拉桿管道傳送器固定鋼板示意圖管道傳送器固定鋼板示意圖支架預(yù)制（1）根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)圖集選擇合適的支架形式，根據(jù)設(shè)計(jì)需要量集中加工管道支架。（2)按設(shè)計(jì)要求制作支架，其組裝尺寸偏差不得大于3mm。(3)放樣和下料時(shí)，根據(jù)管架的加工工藝要求預(yù)留相應(yīng)的切割和加工余量。(4)用機(jī)械切斷鋼板、型鋼，切斷后清除毛刺。機(jī)械剪切切口質(zhì)量應(yīng)符合下列要求：(5)剪切線與下料線偏差不大于2mm；(6)斷口處表面無(wú)裂紋，缺棱不大于1mm；(7)型鋼端面剪切斜度不大于2mm。(8)采用手工、半自動(dòng)切割時(shí)，應(yīng)清除熔渣和飛濺物，其切割質(zhì)量應(yīng)符合下列要求：(9）手工切割的切割線與下料線的偏差不大于2mm，半自動(dòng)切割不大于1.5mm；（10）切口端面不垂直度不大于工件厚度的10%，且不大于2mm。（11）根據(jù)加工圖畫出管道傳送器的安裝位置。（12）用鉆床或手電鉆加工支、吊架的螺栓孔。（13）用扁鋼彎制管道支架的卡環(huán)（或U型卡），圓弧部分應(yīng)光滑、均勻，尺寸應(yīng)與管子外徑相符。（14）對(duì)支架底板的工作面進(jìn)行平整處理。（15）滑動(dòng)或滾動(dòng)支架的滑道加工后，應(yīng)采取保護(hù)措施，防止劃傷或碰損。（16）管道支架焊接后，對(duì)焊縫附近的飛濺物進(jìn)行清理。（17）焊接后，進(jìn)行外觀檢查，不得有漏焊、欠焊、裂紋、燒穿、咬邊等缺陷。（18）對(duì)制作合格的支、吊架，涂刷防銹漆與標(biāo)記，并妥善保管。支架施工（1)放線首先確認(rèn)主體結(jié)構(gòu)軸線及各面中心線。以中心線為基礎(chǔ)，按照?qǐng)D紙尺寸將管道位置標(biāo)示出來(lái)。根據(jù)管道支架間距要求排布支架，并根據(jù)支架形式將支架位置確認(rèn)。(2)鉆孔支架根部吊環(huán)、墊板的開(kāi)孔應(yīng)采用機(jī)械鉆孔工藝，不能用割炬割制。根據(jù)支架位置的劃線鉆孔（根據(jù)膨脹螺栓選擇最合適的鉆孔孔徑）。(3)安裝固定板首先應(yīng)進(jìn)行受力計(jì)算，選擇合適的膨脹螺栓或者是頂板打透眼的方式安裝固定板。固定板厚度應(yīng)根據(jù)承重選擇，制作固定板時(shí)要打磨好邊角，并做好防腐。固定板安裝時(shí)盡量安裝在梁、柱上，膨脹螺栓埋設(shè)時(shí)應(yīng)與結(jié)構(gòu)面垂直，生根牢固。(4)安裝支架安裝時(shí)支架要根據(jù)管子位置，找正標(biāo)高中心及水平中心。安裝時(shí)保證支架盡量最大面積接觸到固定板，全長(zhǎng)度滿焊不得小于4mm。焊接完成后及時(shí)對(duì)焊接部位進(jìn)行防腐。管道傳送器的安裝(1)清理支架上雜物，認(rèn)真檢查支架平整度。(2)根據(jù)圖紙選擇合適的管道傳送器元件。(3)橫梁及支桿采用焊接方式連接。(4)通過(guò)螺栓將裝置固定在管廊的橫梁上。(5)輪支撐與固定角板采用焊接方式連接。（6）輪支撐與輪子之間采用銷釘連接。（7)固定角板連帶輪子整體部件嵌套在裝置橫梁上，采用銷釘固定。(8)根據(jù)管線及布局通過(guò)調(diào)節(jié)橫梁上銷釘位置滿足工程需要。管道安裝管道通過(guò)吊裝孔運(yùn)至管廊層，采用倒鏈將管道吊運(yùn)至管道傳送器進(jìn)行運(yùn)輸。管道吊裝與推進(jìn):管道吊裝及推進(jìn)示例圖(單位:mm)說(shuō)明測(cè)量尺寸，將管道傳送器固定在支架上，去掉吊運(yùn)處支架過(guò)梁，管道移到兩道過(guò)梁之間，掛上倒鏈1，調(diào)整管道水平位置，收緊倒鏈1，先提起管道一端。掛上倒鏈2，同時(shí)收緊倒鏈1、2，使管道慢慢向左上方移動(dòng)。并慢慢轉(zhuǎn)至水平位置。提供水平推力將管道沿傳送器向前推進(jìn)。保持管道水平向左邊移動(dòng)，進(jìn)行管道組對(duì)、焊接。（1）管道焊接在進(jìn)行焊接作業(yè)前，根據(jù)管道焊接施工工藝流程完成各項(xiàng)準(zhǔn)備工作：1)管道切割：采用氧乙炔焰或等離子切割，切割后必須打磨除去影響焊接質(zhì)量的坡口表面層，并將凹凸不平處打磨平整，如局部有缺口，應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)焊，然后打磨平整，直至發(fā)出金屬光澤；2)管道坡口加工：進(jìn)行對(duì)焊時(shí)，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)拈_(kāi)口處理或者倒角處理，通過(guò)遠(yuǎn)距離確保充分地焊接穿透。坡口根據(jù)鋼管壁厚采用“V”型或“I”型坡口。3)對(duì)口及平直度檢驗(yàn)；為保證管道安裝的平直度和坡度、管道焊接前使用對(duì)口器進(jìn)行對(duì)口。4)定位焊：管道對(duì)好口后進(jìn)行點(diǎn)焊，點(diǎn)焊與第一層焊接厚度一致，但不超過(guò)管壁厚的70%，其焊縫根部必須焊透，點(diǎn)焊位置均勻?qū)ΨQ。定位焊預(yù)熱溫度高于正式施焊預(yù)熱溫度。在對(duì)管道平直度進(jìn)行調(diào)整完成后使用人工焊接對(duì)環(huán)焊縫進(jìn)行打底。(2)CO2氣體保護(hù)焊機(jī)安裝1)安裝環(huán)境：應(yīng)放在無(wú)陽(yáng)光直射、防雨、濕度小、灰塵少的室內(nèi)，周圍空氣溫度范圍為0℃-40℃；地面傾斜度應(yīng)不超過(guò)15°；焊接工位不應(yīng)有風(fēng)，如果有風(fēng)，需遮擋；焊機(jī)距墻壁200mm以上，焊機(jī)間距離100mm以上。2)供電及配電要求波形應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)的正弦波，有效值380V±10%，頻率50Hz/60Hz；三相電壓的不平衡度≤5%。焊機(jī)型號(hào)NBC-500額定輸入電壓AC380V(3P)電源容量（KVA）電網(wǎng)≥38發(fā)電機(jī)≥50輸入保護(hù)保險(xiǎn)50斷路器63電纜（mm2）輸入≥6輸出780接地≥61.焊機(jī)2.氣瓶3.減壓閥4.送絲裝置5.焊槍6.焊接件CO2氣體保護(hù)焊機(jī)示意圖3)自動(dòng)焊機(jī)安裝過(guò)程工具準(zhǔn)備必要進(jìn)行焊接的工具是焊接電源盒送絲機(jī)裝置；必要HK-11W的行走及控制用焊接變壓器或穩(wěn)壓電源（DC24V）；必要CO2自動(dòng)焊接用焊槍；必要焊接用CO2氣罐；必要的其他作業(yè)的基本工具。4)機(jī)器安裝焊接的工件較大，將裝好磁鐵的鋼帶平附在管壁之上，確定好位置，讓磁鐵緊緊吸附在管壁上，鋼帶的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度為2米，如果有幾條鋼帶，將鋼帶接好安裝完成后再裝主機(jī)；將主機(jī)從包裝盒內(nèi)取出，首先檢查手柄螺絲是否有松動(dòng)現(xiàn)象，以防止在提攜機(jī)器時(shí)因重量分布不均勻而摔壞機(jī)器。雙手托住前后手柄，將主機(jī)輕放吸附在管壁上，確認(rèn)四組導(dǎo)輪均與焊接線對(duì)齊后，調(diào)節(jié)好導(dǎo)向輪的距離。5）擺動(dòng)器安裝將移動(dòng)座等部件安裝好了之后，將擺動(dòng)器取出，松開(kāi)夾持器蝴蝶螺絲，將擺動(dòng)器安裝在連接器上。然后選擇焊接模式。6）自動(dòng)焊機(jī)運(yùn)行選擇焊絲直徑開(kāi)關(guān)；選擇焊絲種類，實(shí)芯焊絲或藥芯焊絲；打開(kāi)電源配電盤開(kāi)關(guān)----ON；打開(kāi)焊接電源開(kāi)關(guān)----ON（焊機(jī)的自保回