□文 /徐愛(ài)東
隨著新時(shí)代中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,人們對(duì)建筑功能的要求逐漸由原來(lái)的注重經(jīng)濟(jì)實(shí)用向追求品質(zhì)轉(zhuǎn)變,出現(xiàn)越來(lái)越多的高大空間建筑,地面采暖能夠解決高空間溫度場(chǎng)溫度梯度的要求[1]。高大建筑具有大空間場(chǎng)所的特點(diǎn),采暖應(yīng)劃分多個(gè)系統(tǒng)區(qū)域布置,便于系統(tǒng)調(diào)節(jié)及能量控制[2]。
如果建筑使用功能上是承重地面,地板采暖系統(tǒng)既要能達(dá)到供熱的效果,又要能承受重壓,濕法-鋼筋網(wǎng)地板采暖,成為一種有效的施工方式。本文結(jié)合空客A320系列飛機(jī)總裝線9號(hào)總裝廠房地板采暖管道工程實(shí)例,探討大面積承重地面的地板采暖施工技術(shù),為相似工程積累應(yīng)用數(shù)據(jù)。
空客A320系列飛機(jī)總裝線9號(hào)總裝廠房采用地板輻射采暖。混凝土地面承受組裝后的單架A320飛機(jī)空質(zhì)量42 400 kg,地面最大長(zhǎng)度255 m、最大寬度75 m,總面積約19 400 m2。混凝土強(qiáng)度等級(jí)為C30、雙層雙向配筋,輻射采暖管材采用交聯(lián)聚乙烯(PE-Xa)管,按“S”形布置在混凝土地面內(nèi)。
使用新材料新技術(shù)來(lái)替代老的無(wú)縫鋼管焊接工藝,地板采暖管道用PE-Xa管的專用連接件進(jìn)行管道連接,在管道彎曲時(shí)只要按照彎曲弧線手工操作就可以完成,不需要專用的彎曲設(shè)備。大面積施工時(shí),可提前預(yù)制成若干單元,進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)單元安裝,工作效率高。
地板采暖管道現(xiàn)場(chǎng)施工安裝簡(jiǎn)單方便,不需要很多的輔助設(shè)備,沒(méi)有接觸過(guò)此類管道施工的作業(yè)人員,經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的現(xiàn)場(chǎng)操作培訓(xùn),就能上崗操作。最適宜大跨度、大面積、內(nèi)部要求較高的建筑物;例如大跨度工業(yè)廠房、體育館、劇院、禮堂等大型公用或工業(yè)有冬季采暖要求的建筑物。
濕法-鋼筋網(wǎng)方式下的地板采暖層既要供熱,又要承受飛機(jī)輪壓,所以設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)分為上下二層。下層是厚度500 mm的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)用于承載,上層是厚度為160 mm的鋼筋混凝土地板采暖層。
采暖管道(PE-Xa)埋于混凝土地面中,管道上表面距交付地面的距離為50~80 mm。由于車間的地面面積較大,為方便施工,地板采暖層施工時(shí)劃分為每塊大約1 500 m2的若干區(qū)域,每個(gè)區(qū)域由8~11個(gè)地板采暖管道回路組成。整個(gè)車間地面分為12個(gè)施工區(qū)域,采暖管道有102個(gè)回路,總長(zhǎng)度約18 500 m,單個(gè)回路長(zhǎng)度在120~160 m。各回路順流同程連接在地下管廊的采暖供回水干管上,每個(gè)回路的流量采用手動(dòng)溫控閥調(diào)節(jié)。
各個(gè)區(qū)域相對(duì)獨(dú)立,沒(méi)有任何管線穿越。區(qū)域之間考慮鋼筋混凝土的熱脹冷縮量,留有合理的間隙,一般為10~15 mm,待全部地板采暖層施工完成后用密封膠封堵平整,為防止區(qū)域之間出現(xiàn)翹曲不平,在鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工中采用連接桿技術(shù),即在各區(qū)域之間每間隔2 m預(yù)埋一根長(zhǎng)度為1 m、直徑為30 mm的圓鋼,將兩個(gè)相鄰區(qū)域連接起來(lái)。
將管道固定于鋼絲(筋)網(wǎng)上,然后整單元敷設(shè)于地上,保壓后進(jìn)行混凝土澆筑。在天津空客A320總裝線中的總裝車間地板采暖系統(tǒng)施工就是采用此工藝,只是這個(gè)車間的地板采暖層為鋼筋混凝土承重結(jié)構(gòu),在結(jié)構(gòu)底筋綁扎完成后,將PE-Xa管直接固定在結(jié)構(gòu)底筋上,保壓后綁扎結(jié)構(gòu)上筋,然后進(jìn)行混凝土澆筑;省去鋼絲(筋)網(wǎng)片的施工,節(jié)約了材料,提高了經(jīng)濟(jì)效益。
設(shè)計(jì)要求PE-Xa管上表面與交付地面的距離為50~80 mm,結(jié)構(gòu)底筋為φ24 mm的螺紋鋼筋交叉敷設(shè),底面保護(hù)層20 mm,PE-Xa管外徑32 mm,經(jīng)計(jì)算滿足地面層設(shè)計(jì)要求。
在確定每個(gè)回路的平面布置時(shí),首先要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),結(jié)合所有專業(yè)在地面上的孔洞位置,確定出每個(gè)回路的合理路線,確定其長(zhǎng)度,在混凝土中埋設(shè)的管路應(yīng)盡可能不要有接頭。在遇到預(yù)埋件或預(yù)留孔洞時(shí)PE-Xa管繞開(kāi),不能直接穿越預(yù)留孔洞,繞行時(shí)PE-Xa管應(yīng)距預(yù)留孔洞邊緣≮200 mm。
建筑專業(yè)完成地板采暖層底層鋼筋后,進(jìn)行PE-Xa管線敷設(shè),注意穿進(jìn)預(yù)埋管的部分要在PE-Xa管外加一段柔性保護(hù)套管。PE-Xa管與柔性保護(hù)套管、柔性保護(hù)套管與預(yù)埋套管之間均需做聚氨酯發(fā)泡密封處理,以防止混凝土施工時(shí)漏漿。
根據(jù)優(yōu)化后的管道敷設(shè)布置,用尼龍綁扎帶將PE-Xa管直接綁扎在結(jié)構(gòu)底筋上。現(xiàn)場(chǎng)綁扎間距在600 mm左右,綁扎管道時(shí),不能將管道在鋼筋表面上拖拽,避免管道表面被鋼筋損壞。管道的最小彎曲半徑≮5倍管道直徑。
一個(gè)施工區(qū)域的管線敷設(shè)完成后,進(jìn)行壓力試驗(yàn)。可采用氣壓或水壓試驗(yàn),試驗(yàn)壓力為0.6 MPa。在壓力測(cè)試中,要仔細(xì)檢查有無(wú)泄漏。如有泄漏應(yīng)更換泄漏回路的PE-Xa管并重新進(jìn)行壓力測(cè)試。PE-Xa管壓力降至0.4 MPa時(shí),進(jìn)行混凝土的澆筑?;炷翝仓r(shí),在管道附近不得使用振動(dòng)棒,避免管道被損壞;澆筑完成后及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù),保證工程的施工質(zhì)量。在混凝土的整個(gè)澆筑過(guò)程中和初凝階段,PE-Xa管必須處于保壓狀態(tài),不得泄壓?;炷聊毯?,進(jìn)行第二次壓力測(cè)試,壓力測(cè)試的要求及方法與第一次相同[3]。
PE-Xa管與采暖干管的連接,使用專用轉(zhuǎn)換接頭。
采暖管升溫時(shí),必須先進(jìn)行水溫在25℃左右的低溫運(yùn)行72 h。然后每24 h溫升控制在5℃。由于地?zé)嵝枰蜏責(zé)崴甗4],最終最高水溫不超過(guò)50℃,避免損壞地板采暖層的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。
地板采暖施工完成后,由于工藝設(shè)備的要求,還需要在完成面上鉆孔。為保證地板采暖管不被損壞,采用熱成像技術(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確定位。如在環(huán)境溫度為5℃左右時(shí),向地板采暖管中注入25~30℃的熱水進(jìn)行循環(huán),在地面上用熱成像探測(cè)儀對(duì)PE-Xa管進(jìn)行定位,從而確定需要鉆孔的位置。
1)工程質(zhì)量和工期。安裝操作簡(jiǎn)單,減少了對(duì)高操作技術(shù)和特殊工種的依賴,更有效地保證了工程質(zhì)量和工期。
2)成本與節(jié)能。在主要材料造價(jià)相差無(wú)幾的情況下,提高了工效,不使用任何焊接、彎管等機(jī)械設(shè)備,節(jié)省了電能和機(jī)械設(shè)備的臺(tái)班費(fèi)用,降低了工程成本。
3)環(huán)境保護(hù)與勞動(dòng)保護(hù)。沒(méi)有焊接等有毒作業(yè),有效地保護(hù)了環(huán)境,同時(shí)也減少了這個(gè)方面的勞動(dòng)保護(hù)措施費(fèi)用。操作人員不需要任何特殊的勞動(dòng)保護(hù)措施。