综合管廊封闭狭窄空间内大型管道转调技术_李振儒.pdf

本文依托珠海机场改扩建工程，创新性地研发了移动式钢导轨滑车等多种管廊内大型管道吊装转运设备，解决了长度长、空间狭小封闭的管廊中大型管道的运输吊装效率低、难度大问题，同时优化了施工顺序和工艺流程，使吊装工艺要求、效率、安全、质量等方面都得到了有效控制，降低了施工成本，节约了工期。关键词：机场 综合管廊 大型管道 吊装技术 封闭狭窄空间中图分类号：TU758.11 文献标识码：B 文章编号：1002-3607（2023）06-0028-04综合管廊封闭狭窄空间内大型管道转调技术1 工程概况珠海机场改扩建工程（一标段）航站楼土建施工总承包工程位于珠海市金湾区，已建T1航站楼与珠海航展馆之间，总建筑面积约18.7万m2。本项目地下室管廊分为三个部分，强电仓、弱电仓、水暖仓总长度为2628m，水暖仓及电仓整体层高为6.3m，水暖仓宽度为4.7m，电仓的宽度为2.7m。整个综合管廊沿航站楼外缘布置，主楼及东指廊区域的管廊仅设3个吊装洞口用于材料运输，南指廊、西指廊区域的管廊靠近已完成T1航站楼飞行区，场地内不允许堆放材料，且该区域上部建筑物阻挡，不适宜施工材料吊运。其中，水暖仓中大型管道包括两条DN350冷冻水管及两条DN800冷冻水管，两条DN800管道安装在混凝土基础绝热管座上，混凝土基础每隔4.5m设置一个；DN350管道安装在基础支架上。两条DN800管道基础间隔1m作为管廊内部运输通道，管道与两侧结构墙壁预留415mm检修操作空间（见图1）。冷冻大管采用12m长无缝钢管，壁厚为11mm，管道外型尺寸长，单条管道重量大，且管廊内部狭长，托运路线远。2 管廊内大管道运输重点难点（1）吊装洞口少、尺寸小。本工程大型管道为定制管道，单条长度达到12m、壁厚为11mm，管道长度长、重量重。同时受航站楼二层悬挑楼板遮挡，管廊上空预留吊装洞口被挡住1/2，从而使汽车吊在吊运管道过程中无法将吊臂全部伸出覆盖整个吊装洞口，对吊车司机操作熟练度要求高。（2）管廊内空间狭小。本工程管廊内部空间狭窄，两排大管道混凝土基础底座施工完成后，中间通道宽度仅有1m，叉车等起重机械无法在管廊内部使用。当大管道由首层吊装洞口吊入管廊后，如何将大管道水平运送至管廊末端需重点考虑。（3）管道运输工序复杂。管廊内两条DN800管道安装在混凝土基础上，两条DN350管道安装在基础门字架上，吊装管道时受二层结构楼板影响只能将管道吊装在管廊外侧，而无法吊装到内侧。必须优先运输完DN800管道后才可安装门字架，最后运输DN350管道。管廊内管道需一次运输到位，不得将管道堆放在中间通道内，现场运输须严格遵守既定运输顺序。图1 管廊内管道安装位置尺寸图29INSTALLATION2023.6Electromechanical Installation 机 电 安 装3 大型管道专用转运设备珠海机场管廊内大型管道主要是螺旋焊接钢管DN800、DN350两种规格。对于大管道水平运送问题，螺旋焊接钢管DN800和DN350分别采用移动式钢导轨滑车和单滑轮管道运输器两种自行研发的转运设备。对于吊装口尺寸小造成的管道只能吊装在管廊一侧问题，采用支架、基础钢桥两种装置配合将管廊从吊装侧推至另一侧。3.1 移动式钢导轨滑车本项目空调水系统管道基础长1500mm、宽400mm、高350mm，移动式钢导轨滑车整体长720mm、宽570mm、高220mm。由两条16#槽钢作侧板，两条10#槽钢为连接板，在中部焊接滑轮架和滑轮，在其底部焊接L5角铁作为连接角铁用以支撑滑轮，在一侧的侧连接板下方加焊一条10#槽钢作为限位器搭在基础侧边1，设置在管道移动方向的后方位置，防止管道在滑车上运输时带动滑车移动。移动式钢导轨滑车设计见图2。固定角钢侧板限位器滑轮滑轮架连接板 侧板滑轮滑轮架固定角钢连接板 图2 移动式钢导轨滑车设计图 （a）置于基础上的钢桥 （b）基础钢桥细节图图4 基础钢桥设计模型图 （a）置于支架上的钢桥 （b）支架钢桥细节图图5 支架钢桥设计模型图图3 单滑轮管道运输器设计图 滚轮侧板 连接板 连接槽正视图侧视图 3.3 基础钢桥空调水基础长1500mm、宽400mm，管廊基础中间检修通道宽1400mm，因此设计基础钢桥尺寸为：基础钢桥整体长1550mm、宽510mm、高110mm，由两条10#槽钢作侧板，两条10#槽钢作限位器，防止钢桥随管道滚动而移动错位。上方两块510mm200mm10mm的钢板焊接在钢桥上，并搭接至管道基础上作为主要承重点，管道通过此钢桥从一侧转移至另外一侧，从而减小管道转运难度（见图4）。3.2 单滑轮管道运输器运输器整体长270mm、宽200mm、高380mm，由两片10mm厚钢板作侧板，切割出宽60mm，高230mm的凹槽，可卡坐在管廊14#槽钢的门字架上；上方设置滚轮，滚轮轴承采用M1230螺栓，两侧螺母固定，管道置于滚轮上方，向前推进；滚轮下方焊接10#槽钢作为主要支撑连接件，最后在其底部焊接L5角铁作为连接件，保证其整体结构稳定（见图3）。3.4 支架钢桥空调水门字架为14#槽钢，门字架间距宽1220mm，因此设计支架钢桥尺寸为：支架钢桥整体长1550mm、宽180mm、高110mm，其由两条10#槽钢作侧板，两条10#槽钢连接限位器，防止钢桥随管道滚动而移动错位，上方焊接两块180mm150mm10mm的钢板焊接在钢桥上2，搭接至门字架上作为主要承重点，管道通过此钢桥从一侧转移至另外一侧，从而减小管道转运难度（见图5）。4 大型管道吊装作业关键工艺吊装工艺流程见图6。4.1 管廊大管道调运施工顺序划分根据本工程结构形式拟划分四个吊装区域，并根连接钢板连接钢板限位器限位器槽钢侧板槽钢侧板ANZHUANG2023年第6期30机 电 安 装 Electromechanical Installation图7 吊装区域及顺序划分图图9 管道起吊示意图图10 管廊内大管道安装顺序示意图6 大管道吊装施工流程图图8 吊车站位、行车线路及吊装洞口南指廊吊运区段1吊运区段2东指廊吊运区段4主楼吊运区段3西指廊 现场吊装道路及位置检查施工技术准备施工技术交底25t吊车进场指挥人员就位管道运输车辆到位大管道试吊大管道吊运葫芦移动式钢导轨滑车安装管廊内大管道运输管道运输完成据现场作业条件和施工环境进行大管道吊运流水段划分。东指廊现场施工条件最为成熟，因此优先吊运区段1，随后吊运区段2、区段3管道，最后吊运区段4管道（见图7）。4.2 汽车吊站位选择珠海金湾机场管廊位于地下室负一层，项目在东指廊、西指廊预留一个吊装洞口，主楼预留2个吊装洞口，吊车进场后按照预先制定的行车线路到达现场指定位置（见图8），吊车站位设置在管廊吊装洞口旁，方便现场汽车吊吊装施工，汽车吊站位完毕后将钢丝绳绑在管道吊耳上缓慢起吊（见图9）。管道进入管廊后缓慢下降，放置在管道靠外侧混凝土基础上，最后再按照管廊内大管道运输方案，将大管道运输至相应位置。4.3 管廊内大型管道转运4.3.1 交互倒装式管道转运顺序管廊外的大管道经吊料洞口吊入管廊后，由于管廊内部狭窄，无法堆放管道，因此研发了交互倒装式管道转运方法。该方法是将管道吊入管廊内部后运至管廊末端，再依次从管廊两侧末端向中间吊料口进行倒序安装3，交互倒装式管道安装顺序见图10。该安装顺序对于基础管道运输和门字架管道运输均适用。4.3.2 基础上DN800管道运输技术大管道采用25t汽车吊向管廊内吊管，从指廊预留的吊装洞口吊入管廊内。管道尾端起吊高度距地1m左右后水平移动至吊装洞口的正上方，然后缓慢下放。当管道尾部下降至距离管廊底板1m左右位置，用预先安装好的葫芦绳索绑住管道尾部向上向前起吊直至管道完全进入至管廊内部。大管道完全进入至管廊内部后，电动葫芦配合汽车吊将管道缓慢放置在左侧混凝土基础移动式钢导轨滑9193403070007713吊钩钢丝绳焊接吊耳卸扣卸扣DN800螺旋焊管50 现场吊装洞口场外行进路线永久电梯（人员运输）室内运输线路室外进场路线汽车吊站位31INSTALLATION2023.6Electromechanical Installation 机 电 安 装首层汽车吊开始吊运管道时配合安装在管廊内电动葫芦将管道缓慢放置在单滑轮管道转运器上，当管道整体全部水平放置在门字架的单滑轮转运器上后，即可开始在管廊内水平运输。由于DN350管道安装标高为2.0m，转运人员推动管道前后运输有很大局限性，因此在首尾两端设置一台卷扬机，通过卷扬机拉动管道向前移动5，转运人员只控制管道前进方向，使管道在前进过程中不会左右偏移，管道向前运动过程中及时将管尾处的单滑轮管道转运器从管道支架上取下，放置在管头处，循环此步骤直至将管道运输至管廊末端，解除卷扬机吊钩，外侧管道运输到位后将管道从单滑轮管道转运器推至门字架上，最后通过门字架钢桥将外侧门字架上管道推至内侧门字架上取出单滑轮管道转运器，完成管廊内门字架上管道转运。5 结语结合珠海机场改扩建工程的自身特点，研发了单滑轮管道运输器、移动式钢导轨滑车、支架连接器等多种大型管道专用转运设备，解决了管廊内空间狭窄，管道吊运困难的问题，提高了大管道运输效率，降低了施工成本。同时，配合合理吊装工序安排，管廊内整体约4000m大管道仅仅用时80天就全部吊运完成，节约了工期，确保了后续管道安装质量。大管道吊运的整个过程既考虑了大管道吊运难度、管廊吊运环境，又考虑了大管道吊运方法的技术可行、安全可靠、经济适用性，可在后续综合管廊大管道吊运的项目推广使用。参考文献：1建筑施工起重吊装工程安全技术规范：JGJ276-2012S.北京：中国建筑工业出版社，20122现场设备、工业管道焊接工程施工规范：GB50236-2011S.北京：中国计划出版社，2011.3范锡涛，谷永军.大型城市综合管廊管道施工技术J.安装，2022（5）：33-36，42.4高志惠，张兰，张丽玲.城市地下综合管廊大口径管道安装新方法J.四川建筑，2017，37（5）：198-200.5孙慎林，巫鹏，丁党盛，等.青岛新机场“文”形综合管廊的机电安装施工技术J.建筑施工，2018，40（10）：1786-1788.车上，卸下钢丝绳，将管道向前推送完成管道由地面至管廊的吊装工作。管道由吊装孔吊至管廊内后，DN800管道采用移动式钢导轨滑车进行水平运输。制作的钢导轨滑车轮轴应高于槽钢底座，确保大管道可以从滑轮面通过4。移动式钢导轨滑车放在支墩中心，确保管道处于水平位置。管道在向前推进的过程中，管尾的滑车及时放在管道前部支墩上依次循环，直至将大管道运送至指廊内管廊末端，再重复上述管道运输工作。受二层结构制约，汽车吊无法直接将大管道吊运至内侧基础上，因此每条左侧DN800大管道运送到位后，需在内侧基础与外侧基础之间放置3个基础钢桥，将外侧基础大管道推至内侧基础上，这样两侧基础大管道依次由管廊末端向吊装洞口倒序安装。管道运输到指定位置后用手动液压叉车将管道抬起10cm，抽出移动式钢导轨滑车，再将管道放置在基础上，用三角形木楔放置在管道下方将大管道进行临时限位固定后完成整条管道的运输工作。4.3.3 门字架上DN350管道运输技术DN800管道运输完成后，开始在基础上安装门字架，门字架安装完成后开始吊运DN350管道，管道调运前在门字架上提前放置8台单滑轮管道转运器，单滑轮转运器直接卡在门字架横担上（见图11）。吊装洞口处在管廊中间位置，因此吊运顺序也是从中间向两侧运输至管廊首端及末端。图11 单滑轮管道运输器