廖小平，谭诗亮

(武汉光谷建设投资有限公司,湖北 武汉 430205)

0 引言

随着我国建筑业的发展,在愈来愈多的高层、超高层建筑中,对于给排水、消防等系统的垂直干管和与其相配套的穿楼板套管的预埋、预留和安装工作提出了更精准、更严密的要求。因高层建筑土建与安装施工中对预留、预埋套管的工序和方法不同,造成定位不准、偏差过大、二次铣孔加固的造价偏高、二次成型的堵漏困难等问题,为彻底解决以上问题,降低和节约检修成本,我们通过大量的工程实践积累,创新提出了借助导引管精确定位预埋套管施工关键技术,成功解决了以上难题并应用于多项工程,且所应用的工程先后获得武汉市及湖北省优质结构工程奖。由于该技术施工简便,可操作性强,具有较好的经济效益和社会效益,因此具有极大的推广价值和应用前景。

1 工程概况

武汉市某医院工程,是一座集医技、手术、住院为一体的综合住院大楼,工程由两栋20层塔楼通过4层裙楼连接为一体,总建筑面积129 991 m2,地上20层,地下1层,建筑高度84.45 m,框架剪力墙结构。

2020年4月在主体结构施工阶段,总承包单位对管井、卫生间等采用卡箍连接的给排水管道、消防管道采用导引管施工技术,累计应用于DN25～DN300钢管、PE25～PE100给水钢管、塑料管UPVU50～UPVU150塑料排水管等,完成套管安装2 800个,过程中套管位置控制准确,无需二次浇筑填补,与混凝土结构结合严密,防渗漏效果良好。该工程在2020年10月结构封顶后,所有卫生间样板房三次蓄水试验均满足设计及规范要求。

2 工艺原理及特点

在主体结构施工阶段,根据楼层管道井、卫生间等位置排布的垂直干管的管道种类、数量、管径大小、位置排布情况等,选择两根或数根立管作为导引管,利用双调式导引管基段定位墩,确定导引管初始标高及中心位置;在支设模板时,利用导引管基段定位墩固定顶升导引管出上层楼板底模板1.1 m～1.6 m左右,依据导引管位置坐标,在楼板底模板位置加上套管,利用定位墩上的导引管瓦型定位楔(如图1所示)进行导引管垂直度调控,并配以套管楔形定位块调整偏差,然后再将校准坐标后的套管在模板相对位置穿孔固定;利用已完成的导引管作为基准坐标(见图2),辅以三线定位仪,准确测量其他管道的精准位置并做好标示,为其他管道安装套管提供精准参照,将与之相配套的所有立管套管在模板上定位固定,再浇筑混凝土,以此预埋套管及立管安装可靠稳固,定位准确,一次成型,不渗不漏。

该技术工艺简便,安装便捷,可操作性强,质量容易保证,其定位导引管还可作为施工现场临时消防及供水立管同步使用,节约临时供水成本。鉴于以上特点,该技术被广泛应用于高层建筑预埋套管施工。

3 施工工艺流程及操作要点

3.1 工艺流程

借助导引管精确定位预埋套管施工工艺流程见图3。

3.2 操作要点

3.2.1 施工准备

1)熟悉图纸做好图纸会审。

2)绘制所有给排水、消防管道(卡箍连接)的立管在穿越楼板处走向坐标图。

3)重点标出需要设置导引管的具体坐标,尽量选择可自下而上全程贯通的位置。先确定导引管的管径和每层合理分段长度,初始段底部标高宜控制在0.6 m,顶部标高控制在楼层底模标高以上1.1 m～1.6 m,再根据管道的材质、规格型号选择与之配套的套管规格,套管长度是混凝土板的厚度加上装修面的厚度和规范要求高度之和(有防水要求房间高50 mm,无防水要求房间高20 mm),管径参照防水套管国标图集,宜按照管道外径大两个型号或大于管道外径50 mm～100 mm。

4)绘制导引管加工图和套管制作图并下料。

3.2.2 实测定位

1)认真研究图纸,全面查阅建筑、结构、给排水、消防等专业图纸的图示坐标、标高与走向,保证与现场实际情况保持一致。

2)做好技术交底,将事先需要安装的导引管以及与之配套的其他需要预埋套管的型号、规格、长度、坐标、标高等相关技术要求,向土建技术部门、管道安装技术人员、业主和监理单位专业工程师做好详细的技术交底工作。

3)以建筑物的基本标高线为基准,根据图示的给排水、消防管道位置,确定需要竖立的导引管管道,坐标和标高偏差不应大于±2 mm。

3.2.3 安装导引管定位墩

1)定位墩加工图如图4所示。

2)用墨斗在定位导引管穿越模板空洞的正下方地坪上弹出导引管坐标十字线,对照十字线安放双调式导引管基段定位墩。

3)用经纬仪或三线定位仪对定位导引管坐标做准确校正后,利用定位墩的地脚调整螺栓固定,并做好防止移动措施(见图5)。

3.2.4 导引管制作安装

1)制作定位导引管宜采用国标镀锌钢管,主要技术要求见表1。

2)导引管连接宜采用卡箍连接方式,定位导引管见图6,卡箍连接见图7。

3)定位导引管加工的垂直偏差不超过1/5 000 m,其外壁详细标注相对应的管道系统、楼层、位置、控制标高等技术指标,完成包装后保护性运至施工现场。

4)将做好垂直标记的导引管竖立在双调式基段定位墩的托盘上,关上方便门,手握旋柄旋转承力杆使托盘上升(当承力杆受力托盘较大不易上升时,可用加力杆插入加力孔加力),达到设定标高后,微调瓦型定位楔和锥型定位销,紧固定位螺栓,并做好封记。

5)用经纬仪或三线定位仪对基段定位导引管再次矫正无误后,在导引管标注严禁移动的警示标牌。

3.2.5 安装模板支撑系统

结合结构工程模板和支架安装节点,提前测量定位导引管坐标,在拟穿越定位导引管的对应部位留出定位导引管穿越的孔洞。

3.2.6 导引管套管的制作与安装

1)套管的材质需满足设计或规范标准要求[1-4],套管的止水翼环必须满焊,套管的高度按照相关规范要求,其外壁应详细标注相对应的管道系统、楼层、位置、控制标高等技术指标,完成包装后保护性运至施工现场。

2)将适配套管从定位导引管上部管口套下,使适配套管外壁上的纵向十字标示线与模板上标记的十字线重叠,检测导引管坐标且适配套管与定位导引管的同心度无误后,将适配套管固定。

3)在结构工程模板上的钢筋绑扎完成后,检查所有管道套管坐标,对套管与结构钢筋予以焊接固定。

3.2.7 定位导引管

1)模板操作工在第一层楼板模板对应定位导引管的位置,开出供定位导引管穿越的适配孔洞,孔洞直径宜大于定位导引管外径10 mm。

2)检查定位导引管位移偏差,将导引管透出模板并予以固定,高度控制在1.1 m～1.6 m为宜。

3)在第一层模板安装完毕后,利用经纬仪或三线定位仪对照透出模板的1.6 m定位导引管上的纵向标示线,再次核对定位导引管坐标,将定位导引管上的十字标示线在模板上延伸并做好标记、编号,并标注警示标牌。

3.2.8 套管定位安装

1)利用固定牢固且坐标准确的导引管作参照系,逐次定位其他管道套管的准确位置,将其他管道套管精准定位后与结构钢筋做可靠焊接。

2)定位导引管随着主体结构施工进度逐层逐段矫正接高,每层的管道套管随着定位导引管的精准定位,一次性全部准确预埋到位。

3.2.9 混凝土浇筑

在浇筑和振捣混凝土时,安装工人要配合土建施工人员对定位导引管和套管的保护工作,避免造成位移影响,如若发生套管移位应及时修整。

3.2.10 复核校正导引管

1)混凝土浇筑初凝后,及时复核定位导引管垂直度,利用瓦型导引管定位楔调整定位导引管与套管之间的间隙,并将定位楔塞紧。混凝土达到设计强度后,及时将定位导引管接升到位并加以稳固。

2)混凝土结构模板拆除时,要注意成品保护,严禁野蛮拆模造成导引管损坏或者偏移。及时对套管内杂物进行清理。

3)混凝土结构拆模后,利用定位导引管对照楼层基准标高进行反复校核。

3.2.11 导引管周转拆除

1)当定位导引管作永久管道使用时,只需进行支架固定,并对导引管与套管之间的间隙做严密性防火封堵,再拆除导引管基段定位墩。

2)当导引管仅作为定位坐标临时使用时,则导引管管道可重复周转使用。

3)重复周转使用的导引管管道的留置层不得少于三层,做好成品保护,在下一层周转使用前应仔细检查。

4)拆除导引管前,必须保证拆除导引管的上部置留导引管已经在支架上固定牢固,且不发生滑落。

4 主要质量控制措施

1)导引管定位墩底部基础应坚实、水平,定位导引管和套管的预埋安装定位必须准确。

2)定位导引管每段加工长度应根据楼层高度标高予以控制,尽量避免两段以上接升。如确需设置,应对定位导引管采取辅助加固措施。固定支架应随定位导引管的接升同步安装。

定位导引管加工,其顺直度,切口与管道垂直平整度,管口外观质量,卡箍槽深度,与卡箍橡胶密封圈,卡箍固定螺栓均应符合规范要求。套管止水翼环焊接牢固严密,无气孔、夹渣、漏焊等质量缺陷。

定位导引管外壁纵向应标示有互为90°的通长标示线,方便检测定位导引管的垂直度和坐标。

3)浇筑混凝土时,注意不要踩坏钢筋,不要损坏模板,不要随意松动模板的对夹固定螺栓。

4)拆模板时不要损坏套管或碰撞定位导引管造成偏移,且拆模后要及时打开套管检查。模核对定位导引管坐标,清理套管杂物,保证套管上下通透,便于垂直激光线或吊线穿越校对。导引管垂直总偏差不应超过1/5 000 m。

5 结论

每栋高层建筑给排水、消防管道安装工程的经济效益以其规模大小、设计方案、合同条件、总体管理水平予以决定。但就其中套管制作、安装、二次补洞、粉刷等成本分析,采用定位导引管一次预埋套管与传统预埋套管工艺数据的统计对比,节约经济指标如下:以单栋30层楼每层8户住宅楼(不包括空调洞口)为例,预埋安装和一次预埋到位基本相同,二次浇筑和修洞费用:共有补洞洞口836个,需修洞口300个,修/补洞口费用20元/个,需一套临时供水设施6 000元,共节约费用:(836+300)×20+6 000=28 720元。以上经济分析充分证明该技术与传统的施工技术相比具有较好的经济效益和社会效益,因此具有极大的推广价值和应用前景。