某网球中心弧形消防管道二次安装经验浅谈

筑龙网某网球中心弧形消防管道二次安装经验浅谈某网球中心位于上海市闵行区马桥镇，是上海市为承办2005-2007国际网球ATP大师赛新建的主场馆。主赛场可容纳15000座位，建筑面积30649m2，是目前亚洲最大最先进的网球类赛场。该项目列为2005年上海市政府一号重点工程。主赛场分为内场和附房，内场主体结构为正圆形，共四层。各层均设有消火栓和喷淋系统，受结构限制，消火栓和喷淋系统的主干管均为弧形。其中一层有消防、喷淋干管各一环圈，标高4.40m，半径分别为32.26m和32.50m；二层有喷淋管两圈，标高分别为8.35m和12.35m，半径分别为41.60m和45.06m；四层有消防干管一圈，标高为24.59m，半径为62.30m；另一层还有部分弧形管段。根据图纸设计说明，DN100以上（含DN100）管道采用无缝钢管法兰连接，镀锌二次安装；DN100以下管道采用镀锌钢管丝扣连接。弧形管道具体安装位置见下图。1234590003600118501245067891011121314151617181920212223242526282930UVW四层环形消防管四层马道二层斜面吊顶二层土建空腔作空调静压箱一层内圈环形消防管一层内圈环形喷淋管钢结构网架标高24.59mR=62.30m标高4.40mR=32.50m标高4.40mR=32.26m二层走道环形喷淋管标高8.35mR=41.60m二层空腔环形喷淋管标高12.35mR=45.08m旗忠网球中心主赛场剖面简图四层转播室四层转播室空腔环形消防管标高21.21mR=55.85m一层大平台二层斜梁由于弧形的特殊性，该部分弧形管道在二次安装的过程中，前期管道确定半筑龙网径、弯管制作、开三通、法兰焊接、管道搬运、二次安装中与直管段的连接等各道工序均较一般的直段管道难度增大。针对其特殊性，项目在施工方案中采取了以下一些措施，并落实到施工过程中，在施工进度、保证安装质量和降低成本等方面均取得了较为明显的效果。一、深化设计与变更1.首先，通过各专业图纸深化设计，对所有涉及弧形管道的部位进行管线综合布置，确定弧形弯管的弯曲半径。这一步骤是弧形管道施工的起始点，是以后各道工序的基础，决定着整个弧形管道施工的其它技术数据，因此最为重要。半径确定后即不可更改，故要求必须确保其精确度和与其它管线的空间合理分配。2.根据图纸设计说明，喷淋干管末端管径逐步缩小到DN100以下，须采用丝扣连接。考虑到在走廊吊顶等狭小空间内弧形管道丝扣连接方式缺乏可操作性，项目技术人员提出将喷淋干管末端管径均放大至DN100，采用无缝钢管法兰连接，镀锌二次安装。经与设计及业主协商，取得其同意。如此则可避免施工中干管逐步变径缩小的繁琐，不必采用丝扣连接。整个弧形管段只有DN150、DN100两种管径，方便了弯管的制作加工和二次安装，且有利于减少管内水头损失。3.无缝钢管在二次安装时，由于管道弯制加工和镀锌两道工序中必然产生误差，弯曲半径发生变异，导致弧形管道法兰连接后误差逐步累积，形成椭圆状。在末端封闭连接时，法兰螺栓孔眼对不上，且因管道的刚性和硬度，难以校正。故项目技术人员提出在弧形消防、喷淋管分段连接过程中安装金属膨胀节，利用其可伸缩、扭曲的特性，将弧形管段的变形集中到金属膨胀节上，以此消除管道制作和安装中的偏差。经与设计及业主协商，决定在弧形管道上每50m以内安装1个金属膨胀节。这样既克服了管道偏差累积放大产生的安装困难，又保证了整个弧形管道的协调美观，且所增加的金属膨胀节数量颇为可观，存在一定的利润。二、管道制作、安装施工方法改进措施1.项目综合考虑管道弯制的精确度要求、工期要求和加工成本等因素后，决定委托弯管厂家加工弯管。项目为弯管厂家提供管道数量、规格及弯曲半径等关键技术数据，弯管厂家按照项目要求进行管道弯制。2.地面支架模型法管道制作前期技术准备工作完成后，各道工序依次展开，各种规格、数量的管道经弯筑龙网管厂家弯制加工后运至现场。由于土建施工进度和现场条件的限制，不能为安装提供作业面，管道的二次搬运存在极大困难，法兰焊接、三通开孔等制作工序无法正常展开。因该工程工期非常紧迫，为尽量减少空耗工日，不影响各节点任务的进度，项目采取了地面支架模型的方法进行管道的制作。运用电脑CAD绘图的方法，根据各段弧形管道的弯曲半径，画出一段弧形管（30－50m），然后沿该弧形管段中线设置一批龙门架，即可模拟出弧形管道实际安装中的形式。通过电脑精确标注，给出支架位置和距离尺寸，然后据此尺寸在一块平整空旷的场地上放线，确定支架位置，进行地面支架模型的安装。地面支架模型位置及标注形式如图2、图3所示。因每一规格管道半径均相同，故模型支架只需模拟该半径规格管道的一部分，利用这些支架形成的制作平台即可进行流水制作。管道制作完成后，镀锌和二次安装工序与一般管道安装相同。三、施工注意要点在弧形管道的整个制作、安装过程中有以下一些问题需要注意：筑龙网在弧形消防管道上安装金属膨胀节的方法一定程度上突破了规范要求。虽然规范中对此并未明确禁止，且该方法活用了金属膨胀节的特性，较为有效的消除了弧形管道的安装偏差，但是安装之前必须取得设计和业主的同意方可进行。2.弧形管段每节的长度不宜过长。在二次安装之前，管道须经过弯制和镀锌两道对半径影响较大的工序，尤其在镀锌时，弯管在镀锌槽中受高温高热，出槽时在自重的作用影响下，管道越长越容易产生变形，故必须对此进行控制。经本工程实践得到一个经验数值，管段长度在5m以内较为合适，基本不会对半径产生影响。万一管道产生了比较明显的变形，则必须对管段进行顶弯校正。通过计算得出管段中点内边到弧形内弦的理论距离，以此作为校正的标准，在管段中点顶弯即可。由于钢管具有相当大的刚性和挠性，每段管道顶弯必须逐步分次进行，顶弯后待管道反弹恢复，再比较理论长度和实际距离，直至符合要求位为止。误差应控制在5％以内。采用以上施工改进方法后，不仅满足了施工进度要求，保证了安装质量，同时也在降低人工、材料成本，创造效益方面取得了比较积极的效果。试举以下数据为例。旗忠网球中心主赛场总共约使用弧形Φ159无缝钢管1640m，Φ108无缝钢管150m，DN150金属膨胀节28个，DN100金属膨胀节5个，金属膨胀节每个长度为0.8m。人工费单价25元/工日。1.节约材料成本：Φ159无缝钢管：28×0.8=22.4m每米单价：121.88元共计：22.4×121.88=2730.11元Φ108无缝钢管：5×0.8=4.0m每米单价：87.56元共计：4×87.56=350.22元小计：2730.11+350.22=3080.33元2.降低人工费用：在实际施工过程中，采用地面支架模型的方法可以将管道二次安装中的人工费用降到传统施工方法的约20%。Φ159无缝钢管安装人工费：36.44元（1640×36.44×80%）/11.83=4041.36工日筑龙网共计：4041.36×25=101033.98元Φ108无缝钢管安装人工费：30.05元（150×30.05×80%）/11.83=304.82工日共计：304.82×25=7620.46元小计：101033.98+7620.46=108654.44元3.增加材料、人工效益：3.1金属膨胀节安装增效：DN150金属膨胀节主材价：1600元安装基价：125.07元利润：15%DN100金属膨胀节主材价：800元安装基价：81.77元利润：15%小计：[（1600+125.07）×28+（800+81.77）×5]×15%=7906.63元3.2管道变径增效：若按原设计说明采用DN50镀锌钢管丝扣连接，DN50镀锌钢管主材价：31.72元安装基价：72.76元采用Φ108无缝钢管法兰连接增加的效益：[（87.56+30.05）-（31.72+72.76）]×150=2307元DN100法兰安装：32付主材价：50元安装基价：30.22元（50+30.22）×32=2567.04元小计：2307+2567.04=4874.04元共计：7906.63+4874.04=12780.67元采用上述施工改进措施后产生的各方面效益合计为：3080.33+108654.44+12780.67=124515.44元筑龙网弧形管道上安装金属膨胀节