全国服务热线:0317-2065000
新闻中心  
当前位置:网站首页 > 新闻中心 > 正文
世博洲际酒店大口径涂塑钢管的施工

随着高层建筑数量的增多,高层建筑由于其高度及大负荷等特点,造成建筑内有较多大规格的设备和管道需要安装。安装施工中一些新型材料的使用也逐步增多。如何确保施工质量,达到设计要求,是现场施工需要解决的问题之一。本文以世博洲际酒店为例,介绍了大口径涂塑钢管在高层建筑施工中遇到的困难及采取的措施,对以后同类型工程的施工有一定的借鉴作用。

2007年至2010年,本人在世博洲际酒店机电安装工作中担任管道施工员。该生活楼是一幢五星级酒店,由华东建筑设计研究院有限公司设计,楼高97.5米,地下2层,地上26层,其中地下二层层高3.5米,地下一层层高为6米,一层层高5.7米,二至四层层高4.8米,五至二十六层层高为3.5米,总建筑面积7万平方米。空调制冷系统主要设备包括3台制冷机组、14台水泵、3台开式冷却塔等。制冷机组位于地下一层冷冻机房内,开式冷却塔位于26层屋面。

该空调系统冷却循环水管自地下一层至26层屋面,长度共计340米,其中有两支DN500立管位于建筑东立墙面,每根长度约为100米。设计方考虑到管道施工寿命,及降低管道垃圾对设备的影响,要求采用涂塑钢管,预制管件,机械沟槽连接。

根据施工惯例,钢管的连接方式一般采用丝扣连接、沟槽连接、焊接连接及法兰连接等方法。本工程由于冷却循环水管道口径较大,无法采用丝扣连接方式。如果采用焊接连接,由于钢管内壁涂塑,焊接施工时产生的高温会直接破坏涂塑管的涂塑层,因此焊接连接在涂塑管上是不允许的。

因此,对于较大口径涂塑管的连接方式,我们初期考虑到保护涂塑层,想采用沟槽连接方式。但在咨询了几家沟槽供应商关于大口径沟槽连接的要求后发现,采用沟槽连接的方式困难重重。首先沟槽连接对无缝钢管的质量要求相当高,接头对口误差需要控制在2-3mm之内,对于DN500的无缝钢管非常苛刻,施工过程中控制如此精度的误差难度不言而喻。其次,如果采用沟槽连接方式,设置支架存在较大困难,因为管径越大,沟槽连接的接头就相对脆弱,合理的沟槽支架设计要求沟槽连接处前后500mm处需要设定固定支架。

沟槽连接无法满足施工要求,法兰连接似乎是唯一的选择。但是,事实上经过多次讨论,法兰连接仍然有诸多缺陷。其中主要的两个问题是:

1、考虑到保护涂塑层,法兰必须在管道涂塑前就焊接好,也就是说管道必须在工厂预制时将法兰焊接好,这就要求厂家在加工管道时法兰安装达到很高的精度,不能有丝毫的偏差,因为螺栓和法兰孔的间隙小于2mm,极小的法兰安装偏差都会导致螺栓无法安装。

2、法兰连接的泄露问题,冷却水管最低处的压力超过1.0MPa,虽然冷却水管承受的温差不大,但是其细微热胀冷缩是存在的,这就使得法兰连接处存在较大的漏水隐患,另外,法兰连接处的螺栓紧固肯定存在受力不均,加剧了漏水的可能。由于冷却水管安装位置特殊,一旦发生漏水,维修将非常困难,甚至于无法进行。综合多方面因素后,只能考虑采用焊接连接,于是问题又回到起点,关键是如何在焊接时保护管道的涂塑层?如果能采用焊接连接,在焊缝处采用不锈钢带代替涂塑层,既能够达到保护管道内壁的要求,又能够承受焊接时产生的高温,本文暂称该连接方式为双金属连接。焊缝连接的处理见下图:

结合各种连接方式的特点,通过简单的对比计算,可以发现双金属连接方式比其他连接方式更加优越,我们对施工难度及产生问题按1级计算,1级表示最高难度或最高要求,各连接方式总分最高优先考虑。见下表:

涂塑钢管的双金属连接施工

1、固定支架设置(重点:预埋,加固)因为管线位置比较特殊,位于建筑东墙面,支架设置的空间比较局促,且管径较大,采用常规的膨胀螺栓固定无法有效地保证支架强度。与设计院多次沟通后,结构设计师同意将此处楼层管道安装位置的结构梁增大,在管线贴近的梁侧面预埋钢板。根据华东院方案,本人制定了支架制作方案,预埋在梁侧面的钢板采用14mm铁板,钢板背面用16mm钢筋与梁上钢筋固定,确保牢固,正面与固定支架满焊,固定支架做法见下图:

采用18#槽钢制作固定支架,底部用10mm厚的钢板做成牛腿加强牢固度铁板与槽钢之间满焊固定。(该支架现场预制)2)管道预制(重点:制作简单,安装方便)双金属焊接涂塑管,其主要施工工艺是在管口焊接处衬上200mm宽的不锈钢带,不锈钢带厚度为1mm,用氩弧焊与管道内壁满焊,形成200mm宽度的温度缓冲带,待不锈钢带焊接完成后再进行涂塑加工。不锈钢带能有效保证管道焊接时高温不会烧坏管道涂塑层。为了现场安装方便,我们要求厂家按照下面的要求加工管道:

A.长度要求(结合楼层实际高度确定)

考虑到焊缝处间隙,每根管道在坡口时均收缩2-3mm。管道口用200mm宽,1mm厚的不锈钢薄板衬好,不锈钢薄板与管道用氩弧焊满焊。B.管道支架要求为了尽量保证管道施工便捷,同时保证在管道安装时不再对管道进行焊接固定操作,我们要求厂家在管道上预制好将来安装管道所用的牛腿支架,见下图:

管道上用弧形钢板满焊加强连接,弧形板直接用DN500无缝钢管取料,弧形板外面再焊接10mm钢板牛腿,用于与固定支架连接。注意牛腿下部需要预留约100mm长度,用于调节因固定支架焊接产生的误差。(牛腿及弧形板由厂家预制好)装后示意图如下:

固定支架与预埋在梁内的钢板焊接,管道上的牛腿与固定支架间用一块80x8的扁钢垫好。3)管道安装(吊装)在确定了管道支架设置和管道预制工作后,现场安装的问题逐渐显现。由于管线安装位置特殊,现场预留的位置非常有限,常规的施工方法无法进行解决,管道安装的关键问题显然在管道的吊装环节。对于DN500以上管线,常用的电动葫芦在一些多层建筑中可以利用,但是用在这一百多米高的建筑物上就力不从心了,最初考虑用大型吊机吊装,然而无论是成本和现场条件均不可行。经过多次讨论,最终决定在屋面架设卷扬机,从底部拉上去,由上而下进行管道安装。这个方案的最大问题在于如何保障管道吊装时的安全性,由于建筑东立面的脚手架需要用于管道安装和焊接而不能拆除,吊装时如果管道碰到脚手架或者楼板均可能发生事故。为控制管道吊装的安全风险,实施过程中,我们要求吊装绳一主一副,确保绳索安全,屋顶卷扬机提升速度小于0.2米/秒,在管道口经过每层楼板处时卷扬机提升速度小于0.1米/秒,并且在每层楼均配备专业吊装人员监控,发现问题立即通过对讲机报告卷扬机操作员。由于前期准备工作充分,各类风险均有相应措施控制,该管道安装工作仅用10天时间就完成,有力地保证了项目的施工进度。