管井内管道吊装施工方案讲课教案.docx
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管井内管道吊装施工方案讲课教案
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1.编制依据
本施工方案是泉州东海泰禾广场项目暖通空调工程管井内大口径管道吊装需要编制的。
施工方案要求技术上可靠、经济上合理，在确保安全施工的前提条件下，便于管道安装，为整个项目管道安装按期顺利完成提供有利的保障。
序号
主要编制依据
编号
1
《建筑施工手册》（第二版）
2
《通风与空调工程施工组织设计》
3
《通风与空调工程施工质量验收规范》
GB50242-2002
4
泉州东海泰禾广场暖通专业施工图纸
2.工程概况
本建筑空调系统空调水管径较大，其中冷却水管两个管井的管径分别为D630、D530和D426、D426，分布于地下二层商业写字楼制冷机房和酒店制冷机房、19-A-6/19-7轴间工具间旁空调管井中、20-B1/20-12轴间消防电梯对面空调管井中以及119.9米写字楼屋面冷却塔周边的附属管路系统和99.4米酒店屋面冷却塔周边的附属管路系，鉴于各管井内情况类似，故本方案主要针对19-A-6/19-7轴间工具间旁空调管井中大口径管道安装及屋面冷却塔附属管路的吊装而编制。
其他各管井内的管道安装可参照此方案，并结合现场实际情况后，调整吊装机具及吊装方法，进行管道安装。
3.施工安排
3.1.施工部位及工期安排
本工程竖向管井数量较多，且各管井周边环境不一，根据专业施工总体安排，需要分批进行施工。
管井内管道的施工时间除要满足专业施工进度安排外，还要满足土建二次结构砌筑及工程项目总体施工进度的安排。
因管井内管道及屋面管道吊装需要塔吊协助，故管道安装须在塔吊拆除之前完毕。
3.2.劳动力组织和责任分工
项目负责人：
魏金涛
现场指挥：
钟凌峰
技术负责人：
单伟
施工班组长：
赵广生
施工人员数量：
10人
3.3.施工程序
冷却水立管采用倒装法进行施工，即按照先上部管道、后下部管道的原则进行管道安装。
管道支架也根据管道吊装进度从上到下每层进行固定。
4.施工准备
4.1.技术准备
4.1.1.熟悉、审核图纸，勘察现场实际情况，与施工图纸仔细核对，发现差异时，及时调整思路。
做好与土建、机电安装等施工单位的配合工作，确定二次结构甩口部位，通知土建单位管井内暂不砌筑。
4.1.2.向土建单位咨询，核实管井周边的次梁能够满足管道吊装的荷载要求。
4.1.3.技术人员及施工人员仔细勘察，共同研究，确定施工方法，编制合理的施工方案及技术措施；确保不破坏土建结构的强度和损坏结构混凝土的外观质量，并制定相应的安全保护措施。
4.1.4.明确施工重点及难点。
管道吊装工程的重点是方案选择及机具布置，难点是管道吊装及管道高空对口焊接。
制订相应的质量保证措施和质量及安全预防措施。
4.1.5.向施工作业人员进行详细的技术交底，让每一位施工人员弄清施工方案、技术要求、技术标准和施工方法，将方案落实到施工作业层。
4.2.施工人员
由于管井内空间尺寸狭小，为确保管道吊装的安全施工，要求大口径管道吊装必须有专业起重工，所有施焊的焊工必须是经考试合格的焊工，并具备上岗证经备案后方能上岗，无证严禁操作。
施工人员预计安排如下：
序号
工种
数量
备注
1
现场指挥
1
专职
2
起重工
1
专职
3
力工
6
4
电焊工
1
5
电工
1
专职
6
安全员
1
专职
4.3.现场准备
4.3.1.清理管井内洞口四周的混凝土碎块、木方、钢筋等杂物，将结构施工时只绑筋未浇筑混凝土的预留洞口四周的混凝土剔凿干净，防止吊装时磕碰坠落而伤人。
4.3.2.安装现场做好消防准备工作，配备好消防灭火器材。
如周围有土建单位配备的消火栓、灭火器等消防器材，可以按照就近使用的原则，不再另行配置。
4.4.材料准备
吊装前确保所有要安装的管材按计划如数进场，并检查合格、报监理验收后方可允许安装使用。
注意：
本工程所用的钢（管）材必须具备质量证明书。
每批焊条必须有质量证明文件和合格证。
管道支吊架制作所使用的钢管、钢板、螺栓、角钢等钢材材质应符合设计及有关规范、图集的要求。
材料进场前，材料部门应提前检验，由供应商提供材料合格证或质量证明文件。
合格证或质量证明书等质量证明文件应齐全、有效。
经过监理对其外观进行对比检查验收，材料符合要求方可进场，并进行材料报验。
否则不得使用，并立即退出现场。
管材及型材进场后运至一层靠近管井处，其他小型材料如焊条、防锈漆等入库存放。
施工现场的焊接材料贮存场所，应符合国家现行标准《焊条质量管理标准规程》GB3223的规定，并建立保管、发放制度。
4.5.机具准备
管道吊装采用倒装法，吊装及对口焊接所使用的机具如下表所示：
序号
机具名称
型号规格
数量
备注
1
电焊机
BX3-500
2台
2
卷扬机
3吨
1台
3
葫芦
3吨
4台
管道提升用
4
单滑轮
2吨
5台
吊装用
5
直行卡环
1.5吨
5
螺栓式
注：
所有吊装用机具准备齐全后，均必须仔细进行检查，对有缺陷及质量问题、质量隐患的机具必须进行更换，严禁使用。
5.吊装方案
针对现场实际情况，决定采用倒装法进行管井内管道吊装，即先将管道经由一层，从管井内提升到上部，将其按照管井内竖向管道的固定及支撑方式，固定在预先安装好的管道竖向支撑上。
待固定好并检查合格后，再依次吊装下一节管道，并与先前固定好的管道对口焊接或法兰连接，按照由上到下的施工顺序安装管井内的管道。
而屋面上的管道则直接利用塔吊进行垂直运输。
5.1.吊具固定
5.1.1.吊装卷扬设27层，在27层楼板设置导向滑轮，钢管自一层直接提升到27层。
钢丝绳起重端位于D630管井，卷扬机钢丝绳通过27层的导向滑轮后从屋面管井上的定滑轮穿过再穿过动滑轮，换向后与定滑轮相连。
27层导向滑轮及卷扬机与槽钢焊接，槽钢用膨胀螺栓固定于楼板。
（如图1所示）。
图一
5.1.2.受力分析计算5.1.2.1.D630的螺旋焊管的管重计算：
螺旋焊管D630*12的外径为630mm，厚度为12mm，每支管截断吊装长度为6米，一支6米的D630*12的螺旋焊管的重量计算：
（630-12）*12*0.02466*6=1097Kg。
5.1.2.2.工字钢（32a）按提升的最大重量2.97t为研究对象（工字钢长度1.2米）
w=17312.5px3φb=0.6（整体稳定系数）[σ]=210N/mm2
弯矩公式：
M=1.4PL/4（1.4为分项系数）
M=1.4*29.7*1.2/4=12.474kN.m
强度公式：
σ=M/φbW
σ=12474000/0.6*692500=30N/mm2<210N/mm2
所以满足强度要求。
5.1.2.3.钢丝绳拉力验算
根据φ12.5钢丝绳质量证明书：
单股φ12.5钢丝绳的实测破断拉力总和为106.54kN，则最小破断拉力为：
106.54÷9.8×0.82=8.87（t）
3t卷扬机起吊重量：
Q=45.2÷2+0.155+3=25.76t
根据《建筑施工手册》第四版：
跑头拉力计算系数：
f0=fn-1（f-1）/（fn-1）=1.0417-1（1.04-1）/（1.0417-1）
=0.079037039
卷扬机钢丝绳牵引力为：
F=f0KQ=0.079037039×1.1×25.76=2.23t
K为动力系数f为滑轮阻力系数
由此可知钢丝绳最小破断拉力大于卷扬机钢丝绳牵引力，符合要求。
5.1.2.4.3吨卷扬机固定地锚的计算
抗拔力由两部分组成，即：
锚梁上部G和锚梁与土壤之间摩擦力F。
因此地锚的抗拔力Q为：
Q=10G+F（N）
G=（（b+b1）/2）*H*L*r（Kg）
F=u*P*cosa（N）
P=17000（N）
故：
Q=5（b+b1）H*L*r+u*P*cosa（N）
式中：
Q－地锚的抗拔力（N）
G－地锚上部土重（Kg）
H－锚梁埋置深度；取1.1（m）
L－锚梁长度；取1.3（m）
r－土壤容重；取1800（Kg/m^3）
u－锚梁与土壤的滑动摩擦系数，取硬木与土壤摩擦系数为0.5
h－锚梁直径,取0.2（m）
Φ－土壤抗拔角。
选用亚粘土、硬塑、取：
35°
b=b1+tgΦ=0.2+1.1*tg35°=0.97（m）
Q=5（0.97+0.2）1.1*1.3*1800+0.5*17000*cos45°=21068≈（Q）=K*P*sina=1.8*17000*sin45°=21637（N）
式中：
k－安全系数
P*sina－外力向上的垂直分力
满足使用要求！
故而吊装是符合要求。
5.2.管道吊装
5.2.1.下料：
由于受楼层高度的限制，单根管道全长12m，无法直接从一层洞口从水平状态吊起并顺利穿入管井内，根据实地测量，综合考虑安装条件及安全性，吊装前将管道在负二层放垂直，再用卷扬机进行吊装。
5.2.2.吊装时缓慢启动卷扬，使管道缓慢竖直，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，吊装时各层均需设人看护，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。
5.2.3.管道提升到位后需马上进行临时固定，即按照管井内管道的支撑方式施工图，焊接筋板，将管道支撑固定在设置在每层的支架上。
5.2.4.依上述步骤，以同样的方式将管道吊装到前一段已吊装到位并已固定的管道下方，进行管道对接。
上下管道对接时，下部管道距离上部管道下管口约1米左右时停止卷扬，改用葫芦吊装对口，葫芦吊钩固定在上一层洞口周边的结构梁上，下部起重链拴系在下方管道外侧的外吊装环上。
缓慢拽动捯链，将管道提升到位。
用葫芦吊装时两侧用力须一致，保持管口基本水平。
吊装到位后用撬棍、钢楔子等机具找正管口，使管道法兰对正，放好石棉垫，拧紧螺栓。
5.2.5.屋面冷却塔附属管路吊装：
冷却塔系统附属管路位于119.9米屋面，高度较大，因此采用塔吊进行吊运。
吊运前以管中为起点向管两端各量取2m距离在管下面焊接一块12mm的钢板作为挡板。
再用钢丝绳将管道捆好，钢丝绳位于挡板外侧（钢丝绳与挡板之间垫木块，木块与钢板捆绑牢固（如简图），然后将两端钢丝绳然挂于塔吊吊钩，缓慢提升，并以人工辅助起吊。
（如简图）经试吊确认无误后，垂直起吊至屋面。
按此方法完成管道吊装。
5.2.6.对其他部位管井内管道，因管道管径、自重均较小，可采取葫芦及大绳、钢丝绳扣相结合的方式，进行吊装。
吊装时将葫芦挂在设于上层管井、洞口部位的槽钢横担上，下端拴系在焊接于管道法兰下方，绑扎牢靠后拽动捯链，提升到位后固定到管道支架上即可。
5.3.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。
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。
管道支架采用槽钢制作。
采用两根槽钢对焊而成的支架构件，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，焊肉高度不小于薄件厚度。
6.质量保证措施
6.1.认真进行方案交底工作，严格按照本施工方案的要求进行管道吊装及焊接施工。
未经工程技术部门许可，不得私自更改施工方案，严禁不按方案要求随意施工。
6.2.提高全员质量意识，加强全面质量管理。
6.3.健全质量保证体系，落实质量职责，确保施工质量处于受控状态。
6.4.严格执行质量管理制度，切实行使质量控制权、质量否决权。
6.5.坚持“自检、互检、交接检”及专业质量检查制度，及时做好技术交底。
6.6.坚持质量分析制度。
对施工中发生的不合格品，分析其产生的原因，制定纠正措施，并进行修正、验证。
为防止潜在的不合格品的发生，应制定预防措施，并贯彻实施。
6.7.把好原、辅材料的质量关，进场材料所需的产品质量证明书和出厂合格证等资料必须齐全，工程物资经监理检验合格后，方可在工程上使用。
6.8.管井内管道支撑架要严格按照图纸进行施工，焊接及安装完毕后认真检查，确认可靠后方可进行管道吊装。
对存在的虚焊、漏焊、焊接不到位等质量问题一定要严格控制，整改至质监人员检查合格后方可进行下一道工序施工。
7.安全保证措施
7.1.通用措施
7.1.1.施工前对进场职工进行一次全面的安全教育，强调安全第一，预防为主。
7.1.2.进入施工现场必须带好安全帽，穿好绝缘鞋。
严禁酒后进入现场。
7.1.3.把安全工作贯彻到整个施工现场，坚持周一的安全活动及每日施工前的安全交底，并做好记录。
7.1.4.管井内施工时必须保证有充分的照明及考可靠的信息联络。
7.1.5.使用气焊的场地，要注意检查并及时清理可燃物，配备灭火器并派专人看护。
7.1.6.工程完毕时要及时清理作业区内的废料、杂物，并拉掉所有用电设备的电源，确认无误后，方可离开。
7.1.7.特殊工种须经有关部门专业培训后方可上岗作业。
7.2.吊装安全措施
为保证安全、顺利将管道吊装、运输到位，在吊装过程中必须注意安全施工，并严格按照吊装方案进行吊装。
吊装过程中，需要注意以下几点：
7.2.1.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。
7.2.2.吊装使用的卷扬、电源有专人看护，非专业人员不得使用。
7.2.3.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。
7.2.4.每次吊装前检查钢丝绳是否损坏，如有损坏立即更换。
7.2.5.吊装前，应对吊装及操作范围内场地进行彻底清理，并将影响管道在地面上水平运输的所有杂物清除出场。
吊装时，闲杂人等一概不得入内，且与卷扬机连接的钢丝绳两侧严禁站人，严禁其他人员随意跨越钢丝绳。
运输人员不得在卷扬机钢丝绳两侧行走、逗留。
7.2.6.吊装用钢丝绳必须完好，无破损、断丝、抽芯等现象。
吊装前必须检查索具、卡环、滑轮、葫芦等所有吊装用具是否完好、有效，发现问题后要及时更换或处理，对存在使用安全隐患的吊装用具一律不得使用。
改变钢丝绳方向的滑车必须固定牢固可靠，检查无异常情况后方可使用。
7.2.7.钢丝绳与管道的绑扎拴系必须由专业起重工操作，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。
7.2.8.每根管道进行吊装前均必须仔细检查绑扎情况，确认无误后进行试吊，在管道整体吊起至距地面约300mm高时，停止提升，仔细检查各钢丝绳扣的情况，确无异常情况后方可继续起吊。
7.2.9.吊装过程中，应随时注意检查卷扬机的工作状况。
发现不正常情况时，应立即停车，将管道用葫芦临时悬吊在上一层的结构次梁上，方可进行调整。
调整完毕并检查正常后方能继续作业。
7.2.10.屋面管道在水平运输前应对较小的孔洞加以掩盖。
对较大的孔洞（ø500mm以上）以及楼板后浇带等位置，要用钢板或模板加以覆盖。
局部有外露钢筋的地方，在运输时要特别注意，以防运输人员绊倒。
7.2.11.大口径管道水平运输时应设专人指挥，注意防止对结构柱的撞击，并在运输过程中对容易造成人员伤害的部位及时加以提醒，以防运输人员磕碰受伤。
7.2.12.吊装前应统一吊装指挥信号、旗语。
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。
7.2.13.屋面管道吊装时，管道下方严禁站人，并禁止下方有人行走及通过。
7.2.14.
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