廖小平，譚詩(shī)亮

(武漢光谷建設(shè)投資有限公司,湖北 武漢 430205)

0 引言

隨著我國(guó)建筑業(yè)的發(fā)展,在愈來(lái)愈多的高層、超高層建筑中,對(duì)于給排水、消防等系統(tǒng)的垂直干管和與其相配套的穿樓板套管的預(yù)埋、預(yù)留和安裝工作提出了更精準(zhǔn)、更嚴(yán)密的要求。因高層建筑土建與安裝施工中對(duì)預(yù)留、預(yù)埋套管的工序和方法不同,造成定位不準(zhǔn)、偏差過(guò)大、二次銑孔加固的造價(jià)偏高、二次成型的堵漏困難等問(wèn)題,為徹底解決以上問(wèn)題,降低和節(jié)約檢修成本,我們通過(guò)大量的工程實(shí)踐積累,創(chuàng)新提出了借助導(dǎo)引管精確定位預(yù)埋套管施工關(guān)鍵技術(shù),成功解決了以上難題并應(yīng)用于多項(xiàng)工程,且所應(yīng)用的工程先后獲得武漢市及湖北省優(yōu)質(zhì)結(jié)構(gòu)工程獎(jiǎng)。由于該技術(shù)施工簡(jiǎn)便,可操作性強(qiáng),具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,因此具有極大的推廣價(jià)值和應(yīng)用前景。

1 工程概況

武漢市某醫(yī)院工程,是一座集醫(yī)技、手術(shù)、住院為一體的綜合住院大樓,工程由兩棟20層塔樓通過(guò)4層裙樓連接為一體,總建筑面積129 991 m2,地上20層,地下1層,建筑高度84.45 m,框架剪力墻結(jié)構(gòu)。

2020年4月在主體結(jié)構(gòu)施工階段,總承包單位對(duì)管井、衛(wèi)生間等采用卡箍連接的給排水管道、消防管道采用導(dǎo)引管施工技術(shù),累計(jì)應(yīng)用于DN25～DN300鋼管、PE25～PE100給水鋼管、塑料管UPVU50～UPVU150塑料排水管等,完成套管安裝2 800個(gè),過(guò)程中套管位置控制準(zhǔn)確,無(wú)需二次澆筑填補(bǔ),與混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)合嚴(yán)密,防滲漏效果良好。該工程在2020年10月結(jié)構(gòu)封頂后,所有衛(wèi)生間樣板房三次蓄水試驗(yàn)均滿足設(shè)計(jì)及規(guī)范要求。

2 工藝原理及特點(diǎn)

在主體結(jié)構(gòu)施工階段,根據(jù)樓層管道井、衛(wèi)生間等位置排布的垂直干管的管道種類、數(shù)量、管徑大小、位置排布情況等,選擇兩根或數(shù)根立管作為導(dǎo)引管,利用雙調(diào)式導(dǎo)引管基段定位墩,確定導(dǎo)引管初始標(biāo)高及中心位置;在支設(shè)模板時(shí),利用導(dǎo)引管基段定位墩固定頂升導(dǎo)引管出上層樓板底模板1.1 m～1.6 m左右,依據(jù)導(dǎo)引管位置坐標(biāo),在樓板底模板位置加上套管,利用定位墩上的導(dǎo)引管瓦型定位楔(如圖1所示)進(jìn)行導(dǎo)引管垂直度調(diào)控,并配以套管楔形定位塊調(diào)整偏差,然后再將校準(zhǔn)坐標(biāo)后的套管在模板相對(duì)位置穿孔固定;利用已完成的導(dǎo)引管作為基準(zhǔn)坐標(biāo)(見(jiàn)圖2),輔以三線定位儀,準(zhǔn)確測(cè)量其他管道的精準(zhǔn)位置并做好標(biāo)示,為其他管道安裝套管提供精準(zhǔn)參照,將與之相配套的所有立管套管在模板上定位固定,再澆筑混凝土,以此預(yù)埋套管及立管安裝可靠穩(wěn)固,定位準(zhǔn)確,一次成型,不滲不漏。

該技術(shù)工藝簡(jiǎn)便,安裝便捷,可操作性強(qiáng),質(zhì)量容易保證,其定位導(dǎo)引管還可作為施工現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)消防及供水立管同步使用,節(jié)約臨時(shí)供水成本。鑒于以上特點(diǎn),該技術(shù)被廣泛應(yīng)用于高層建筑預(yù)埋套管施工。

3 施工工藝流程及操作要點(diǎn)

3.1 工藝流程

借助導(dǎo)引管精確定位預(yù)埋套管施工工藝流程見(jiàn)圖3。

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 施工準(zhǔn)備

1)熟悉圖紙做好圖紙會(huì)審。

2)繪制所有給排水、消防管道(卡箍連接)的立管在穿越樓板處走向坐標(biāo)圖。

3)重點(diǎn)標(biāo)出需要設(shè)置導(dǎo)引管的具體坐標(biāo),盡量選擇可自下而上全程貫通的位置。先確定導(dǎo)引管的管徑和每層合理分段長(zhǎng)度,初始段底部標(biāo)高宜控制在0.6 m,頂部標(biāo)高控制在樓層底模標(biāo)高以上1.1 m～1.6 m,再根據(jù)管道的材質(zhì)、規(guī)格型號(hào)選擇與之配套的套管規(guī)格,套管長(zhǎng)度是混凝土板的厚度加上裝修面的厚度和規(guī)范要求高度之和(有防水要求房間高50 mm,無(wú)防水要求房間高20 mm),管徑參照防水套管國(guó)標(biāo)圖集,宜按照管道外徑大兩個(gè)型號(hào)或大于管道外徑50 mm～100 mm。

4)繪制導(dǎo)引管加工圖和套管制作圖并下料。

3.2.2 實(shí)測(cè)定位

1)認(rèn)真研究圖紙,全面查閱建筑、結(jié)構(gòu)、給排水、消防等專業(yè)圖紙的圖示坐標(biāo)、標(biāo)高與走向,保證與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況保持一致。

2)做好技術(shù)交底,將事先需要安裝的導(dǎo)引管以及與之配套的其他需要預(yù)埋套管的型號(hào)、規(guī)格、長(zhǎng)度、坐標(biāo)、標(biāo)高等相關(guān)技術(shù)要求,向土建技術(shù)部門、管道安裝技術(shù)人員、業(yè)主和監(jiān)理單位專業(yè)工程師做好詳細(xì)的技術(shù)交底工作。

3)以建筑物的基本標(biāo)高線為基準(zhǔn),根據(jù)圖示的給排水、消防管道位置,確定需要豎立的導(dǎo)引管管道,坐標(biāo)和標(biāo)高偏差不應(yīng)大于±2 mm。

3.2.3 安裝導(dǎo)引管定位墩

1)定位墩加工圖如圖4所示。

2)用墨斗在定位導(dǎo)引管穿越模板空洞的正下方地坪上彈出導(dǎo)引管坐標(biāo)十字線,對(duì)照十字線安放雙調(diào)式導(dǎo)引管基段定位墩。

3)用經(jīng)緯儀或三線定位儀對(duì)定位導(dǎo)引管坐標(biāo)做準(zhǔn)確校正后,利用定位墩的地腳調(diào)整螺栓固定,并做好防止移動(dòng)措施(見(jiàn)圖5)。

3.2.4 導(dǎo)引管制作安裝

1)制作定位導(dǎo)引管宜采用國(guó)標(biāo)鍍鋅鋼管,主要技術(shù)要求見(jiàn)表1。

2)導(dǎo)引管連接宜采用卡箍連接方式,定位導(dǎo)引管見(jiàn)圖6,卡箍連接見(jiàn)圖7。

3)定位導(dǎo)引管加工的垂直偏差不超過(guò)1/5 000 m,其外壁詳細(xì)標(biāo)注相對(duì)應(yīng)的管道系統(tǒng)、樓層、位置、控制標(biāo)高等技術(shù)指標(biāo),完成包裝后保護(hù)性運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。

4)將做好垂直標(biāo)記的導(dǎo)引管豎立在雙調(diào)式基段定位墩的托盤上,關(guān)上方便門,手握旋柄旋轉(zhuǎn)承力桿使托盤上升(當(dāng)承力桿受力托盤較大不易上升時(shí),可用加力桿插入加力孔加力),達(dá)到設(shè)定標(biāo)高后,微調(diào)瓦型定位楔和錐型定位銷,緊固定位螺栓,并做好封記。

5)用經(jīng)緯儀或三線定位儀對(duì)基段定位導(dǎo)引管再次矯正無(wú)誤后,在導(dǎo)引管標(biāo)注嚴(yán)禁移動(dòng)的警示標(biāo)牌。

3.2.5 安裝模板支撐系統(tǒng)

結(jié)合結(jié)構(gòu)工程模板和支架安裝節(jié)點(diǎn),提前測(cè)量定位導(dǎo)引管坐標(biāo),在擬穿越定位導(dǎo)引管的對(duì)應(yīng)部位留出定位導(dǎo)引管穿越的孔洞。

3.2.6 導(dǎo)引管套管的制作與安裝

1)套管的材質(zhì)需滿足設(shè)計(jì)或規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求[1-4],套管的止水翼環(huán)必須滿焊,套管的高度按照相關(guān)規(guī)范要求,其外壁應(yīng)詳細(xì)標(biāo)注相對(duì)應(yīng)的管道系統(tǒng)、樓層、位置、控制標(biāo)高等技術(shù)指標(biāo),完成包裝后保護(hù)性運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)。

2)將適配套管從定位導(dǎo)引管上部管口套下,使適配套管外壁上的縱向十字標(biāo)示線與模板上標(biāo)記的十字線重疊,檢測(cè)導(dǎo)引管坐標(biāo)且適配套管與定位導(dǎo)引管的同心度無(wú)誤后,將適配套管固定。

3)在結(jié)構(gòu)工程模板上的鋼筋綁扎完成后,檢查所有管道套管坐標(biāo),對(duì)套管與結(jié)構(gòu)鋼筋予以焊接固定。

3.2.7 定位導(dǎo)引管

1)模板操作工在第一層樓板模板對(duì)應(yīng)定位導(dǎo)引管的位置,開(kāi)出供定位導(dǎo)引管穿越的適配孔洞,孔洞直徑宜大于定位導(dǎo)引管外徑10 mm。

2)檢查定位導(dǎo)引管位移偏差,將導(dǎo)引管透出模板并予以固定,高度控制在1.1 m～1.6 m為宜。

3)在第一層模板安裝完畢后,利用經(jīng)緯儀或三線定位儀對(duì)照透出模板的1.6 m定位導(dǎo)引管上的縱向標(biāo)示線,再次核對(duì)定位導(dǎo)引管坐標(biāo),將定位導(dǎo)引管上的十字標(biāo)示線在模板上延伸并做好標(biāo)記、編號(hào),并標(biāo)注警示標(biāo)牌。

3.2.8 套管定位安裝

1)利用固定牢固且坐標(biāo)準(zhǔn)確的導(dǎo)引管作參照系,逐次定位其他管道套管的準(zhǔn)確位置,將其他管道套管精準(zhǔn)定位后與結(jié)構(gòu)鋼筋做可靠焊接。

2)定位導(dǎo)引管隨著主體結(jié)構(gòu)施工進(jìn)度逐層逐段矯正接高,每層的管道套管隨著定位導(dǎo)引管的精準(zhǔn)定位,一次性全部準(zhǔn)確預(yù)埋到位。

3.2.9 混凝土澆筑

在澆筑和振搗混凝土?xí)r,安裝工人要配合土建施工人員對(duì)定位導(dǎo)引管和套管的保護(hù)工作,避免造成位移影響,如若發(fā)生套管移位應(yīng)及時(shí)修整。

3.2.10 復(fù)核校正導(dǎo)引管

1)混凝土澆筑初凝后,及時(shí)復(fù)核定位導(dǎo)引管垂直度,利用瓦型導(dǎo)引管定位楔調(diào)整定位導(dǎo)引管與套管之間的間隙,并將定位楔塞緊?；炷吝_(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度后,及時(shí)將定位導(dǎo)引管接升到位并加以穩(wěn)固。

2)混凝土結(jié)構(gòu)模板拆除時(shí),要注意成品保護(hù),嚴(yán)禁野蠻拆模造成導(dǎo)引管損壞或者偏移。及時(shí)對(duì)套管內(nèi)雜物進(jìn)行清理。

3)混凝土結(jié)構(gòu)拆模后,利用定位導(dǎo)引管對(duì)照樓層基準(zhǔn)標(biāo)高進(jìn)行反復(fù)校核。

3.2.11 導(dǎo)引管周轉(zhuǎn)拆除

1)當(dāng)定位導(dǎo)引管作永久管道使用時(shí),只需進(jìn)行支架固定,并對(duì)導(dǎo)引管與套管之間的間隙做嚴(yán)密性防火封堵,再拆除導(dǎo)引管基段定位墩。

2)當(dāng)導(dǎo)引管僅作為定位坐標(biāo)臨時(shí)使用時(shí),則導(dǎo)引管管道可重復(fù)周轉(zhuǎn)使用。

3)重復(fù)周轉(zhuǎn)使用的導(dǎo)引管管道的留置層不得少于三層,做好成品保護(hù),在下一層周轉(zhuǎn)使用前應(yīng)仔細(xì)檢查。

4)拆除導(dǎo)引管前,必須保證拆除導(dǎo)引管的上部置留導(dǎo)引管已經(jīng)在支架上固定牢固,且不發(fā)生滑落。

4 主要質(zhì)量控制措施

1)導(dǎo)引管定位墩底部基礎(chǔ)應(yīng)堅(jiān)實(shí)、水平,定位導(dǎo)引管和套管的預(yù)埋安裝定位必須準(zhǔn)確。

2)定位導(dǎo)引管每段加工長(zhǎng)度應(yīng)根據(jù)樓層高度標(biāo)高予以控制,盡量避免兩段以上接升。如確需設(shè)置,應(yīng)對(duì)定位導(dǎo)引管采取輔助加固措施。固定支架應(yīng)隨定位導(dǎo)引管的接升同步安裝。

定位導(dǎo)引管加工,其順直度,切口與管道垂直平整度,管口外觀質(zhì)量,卡箍槽深度,與卡箍橡膠密封圈,卡箍固定螺栓均應(yīng)符合規(guī)范要求。套管止水翼環(huán)焊接牢固嚴(yán)密,無(wú)氣孔、夾渣、漏焊等質(zhì)量缺陷。

定位導(dǎo)引管外壁縱向應(yīng)標(biāo)示有互為90°的通長(zhǎng)標(biāo)示線,方便檢測(cè)定位導(dǎo)引管的垂直度和坐標(biāo)。

3)澆筑混凝土?xí)r,注意不要踩壞鋼筋,不要損壞模板,不要隨意松動(dòng)模板的對(duì)夾固定螺栓。

4)拆模板時(shí)不要損壞套管或碰撞定位導(dǎo)引管造成偏移,且拆模后要及時(shí)打開(kāi)套管檢查。模核對(duì)定位導(dǎo)引管坐標(biāo),清理套管雜物,保證套管上下通透,便于垂直激光線或吊線穿越校對(duì)。導(dǎo)引管垂直總偏差不應(yīng)超過(guò)1/5 000 m。

5 結(jié)論

每棟高層建筑給排水、消防管道安裝工程的經(jīng)濟(jì)效益以其規(guī)模大小、設(shè)計(jì)方案、合同條件、總體管理水平予以決定。但就其中套管制作、安裝、二次補(bǔ)洞、粉刷等成本分析,采用定位導(dǎo)引管一次預(yù)埋套管與傳統(tǒng)預(yù)埋套管工藝數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)對(duì)比,節(jié)約經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下:以單棟30層樓每層8戶住宅樓(不包括空調(diào)洞口)為例,預(yù)埋安裝和一次預(yù)埋到位基本相同,二次澆筑和修洞費(fèi)用:共有補(bǔ)洞洞口836個(gè),需修洞口300個(gè),修/補(bǔ)洞口費(fèi)用20元/個(gè),需一套臨時(shí)供水設(shè)施6 000元,共節(jié)約費(fèi)用:(836+300)×20+6 000=28 720元。以上經(jīng)濟(jì)分析充分證明該技術(shù)與傳統(tǒng)的施工技術(shù)相比具有較好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益,因此具有極大的推廣價(jià)值和應(yīng)用前景。