結構梁內預留噴淋管鋼套管創新施工工法研究★

崔憲麗，侯軍光，叢 怡

(1.青島酒店管理職業技術學院,山東 青島 266100; 2.中青建安建設集團有限公司,山東 青島 266100)

0 引言

隨著高校招生的不斷擴招,學校人員密度不斷增大,高校消防形勢越來越嚴峻,公寓是學生聚集最集中的場所之一,設置自動噴淋滅火系統,能第一時間發現火災并將火災損失降到最小。但噴淋支管影響公寓內吊頂的高度,為最大限度提高室內凈高,前期結構梁施工時,根據精確定位在梁內預留好鋼套管,這樣確保噴淋支管不占用梁底空間,最大限度提高公寓室內凈高。本研究項目就是針對此項難題進行項目研究,通過實際工程案例施工經驗所得,研究證明通過事先預制好鋼套管,既能達到梁內安裝時省時省力,又能準確定位確保預留套管無偏差,有效解決了室內凈高的問題,創造了良好的經濟效益,有效促進施工技術創新發展、提高施工質量,促進建筑行業新技術新工藝發展研究。

1 工程概況

本研究創新施工工法選取某大學項目學生宿舍(公寓)、教職工公寓(工程總承包),依托實際工程案例。在工程實踐的基礎上經鉆研、改進、總結后形成。該項目占地面積75.046 7 ha?？偨ㄖ娣e568 790 m2,其中地上建筑面積:473 650 m2,地下建筑面積95 140 m2。主要建設內容包括公共教學實驗實訓中心、綜合共享中心、創新驅動中心、學部樓、體育館、行政辦公樓、學生宿舍、食堂、教職工公寓、國際學術交流中心、后勤及附屬用房、地下停車場及設備配套用房等。二標段項目主要由教師宿舍、留學生宿舍、博士生宿舍、研究生宿舍和本科生宿舍組成。

2 研究適用范圍及規范依據

本研究施工工法適用于工業、民用建筑中在主體結構施工中需在結構梁內快速精確預埋好鋼套管的情形。依據國家規范標準GB 50300建筑工程施工質量驗收統一標準、GB 50242建筑給排水及采暖工程質量驗收規范和GB 50204混凝土結構工程施工質量驗收規范進行設計研究[1-2]。

3 結構梁內預留噴淋管鋼套管工法原理及要點分析

本工程項目二標段1號—6號、14號宿舍樓及其地下室設置自動噴水滅火系統。為提高宿舍內凈標高,噴淋管道都在宿舍梁內走管,因宿舍內結構梁眾多,造成宿舍內結構梁內預留鋼套管較多,通過預制鋼套管結構梁內快速定位施工工法,既能最大限度降低人工預埋成本,又不會對主體結構梁內鋼筋造成損傷。

3.1 施工工藝原理

本研究表明根據圖紙安裝標高將鍍鋅扁鐵再加工成“Z”型,將“Z”型鍍鋅與梁內所需鋼套管焊接好,提前將梁內所需預埋的鋼套管加工制作好,在結構梁綁扎完成后,根據預先定位能快速將穿梁套管預埋到位,在不破壞結構梁鋼筋的前提下,極大縮短結構梁預埋套管的安裝時間,既省時又省力[3]。

3.2 材料與機具準備

本項研究中施工工法主要采用的材料有DN50鍍鋅鋼管、25×4鍍鋅扁鐵、焊條、透明膠帶、鋼釘等。主要采用的機具設備為:切割機、臺鉆、電焊機等。

施工材料及效果圖見圖1。

3.3 施工工藝流程及操作要點

3.3.1 工藝流程

根據結構梁寬度計算好需加工鋼套管的長度→用切割機將所需長度的鋼管切割好→根據鋼套管的安裝標高確定需與鋼套管焊接固定的鍍鋅扁鐵的長度→用切割機將所需的鍍鋅扁鐵切割好→將鍍鋅扁鐵加工成“Z”字型,并用臺鉆將鍍鋅扁鐵的外側端部鉆好孔→將“Z”型鍍鋅扁鐵與鋼套管焊接牢靠→將鋼套管兩端用膠帶纏好備用→結構梁綁好后將預制好的鋼套管放到指定位置并用鋼釘牢靠固定于模板上。

3.3.2 操作要點

1)鋼套管長度的確定。根據給排水圖紙噴淋管線走向,查看管線穿梁相應結構圖紙所對應的結構梁的寬度,從而確定梁內鋼套管的長度,鋼套管的加工長度宜小于結構梁寬度1 cm左右,以便后期鋼套管的安放[4]。

2)鋼管切割。根據穿梁噴淋管的管徑選用相應鋼套管,鋼套管管徑的選用宜比噴淋管管徑大2個號。將鋼套管按所需長度進行切割,將切割好的鋼套管分類碼放整齊以備用。

3)鍍鋅扁鐵長度的確定。根據噴淋圖紙套管所需安裝標高,確定所需制作“Z”字型鍍鋅扁鋼所需的長度。

4)鍍鋅扁鋼切割。將鍍鋅扁鋼按所需長度進行切割,將切割好的鍍鋅扁鋼分類碼放整齊備用。

5)鍍鋅扁鐵的再加工。a.用手動扳彎器將鍍鋅扁鐵加工成“Z”字型(如圖2所示);b.用臺鉆將加工好的“Z”字型鍍鋅扁鐵外側端部鉆好固定孔。

6)“Z”字型鍍鋅扁鐵與鋼套管的焊接。專業焊工在進行焊接作業前,應將套管兩端及“Z”字型鍍鋅扁鐵的一端做好標記,保證焊接長度及位置正確,確保焊接完成后兩側“Z”字型鍍鋅扁鐵在同一水平高度上。

“Z”字型鍍鋅扁鐵的焊接端應與鋼套管三邊滿焊,確保焊接牢靠無脫落。

7)鋼套管兩端的封堵。用透明膠帶將鋼套管的兩端封堵密實,防止后期結構梁澆筑過程中,套管兩端與梁邊模板結合不嚴密,造成套管堵塞。

8)鋼套管兩端的固定。待結構梁鋼筋綁扎完成后,根據之前鋼套管在模板上的定位標記,將預制好的鋼套管用鋼釘固定在模板上。

4 結構梁內預留噴淋管鋼套管工法工藝特點

1)通過采用預先加工制作好的鋼套管,能實現在結構梁內快速安放鋼套管,且能保證套管安放位置精確無位移,既節省人力又節省時間。

2)鋼套管安放固定無需與結構梁內的鋼筋進行焊接定位,而是通過預先加工好的扁鋼孔用鋼釘直接固定在結構梁兩側模板上,不對梁內鋼筋造成損傷,不影響主體結構的安全。

3)對操作新手來說,簡單易學,容易操作,快速上手。

5 結構梁內預留噴淋管鋼套管工法施工要求

5.1 質量控制措施

所有材料必須符合質量標準與設計要求,進場材料必須經驗收合格后方可使用。預埋的鋼套管長度宜小于梁寬度1 cm且兩端需封堵密實。焊接在鋼套管兩側的“Z”字型鍍鋅扁鐵必須在同一水平面上。“Z”字型鍍鋅扁鐵的焊接端應與鋼套管外表面三邊滿焊,確保焊接牢靠。

5.2 安全措施

進場前對全體施工人員進行安全教育和安全技術交底,堅持每天班前、班后講安全,提高安全意識。使用切割機時,佩戴絕緣手套并防止機械傷害。作業中不得用手觸摸砂輪,發現磨鈍破損情況時,應立即停機修整或更換后再作業。切割作業時,工件必須夾牢固,手要遠離切割片,嚴禁手持物件近距離切割。電焊作業時應正確佩戴防護眼鏡和面罩,防止焊渣飛濺傷人。非專業電工,嚴禁私自拉扯電線,現場臨時用電嚴格執行JGJ 46施工現場臨時用電安全技術規范的有關規定。

5.3 環保措施

施工過程中產生的建筑垃圾,及時清理干凈,文明施工。加強施工現場的噪聲控制,合理安排施工作業時間,減少噪聲,盡量不夜間施工。要嚴格控制作業時間,晚間不超過10點,早晨作業不早于6點,特殊情況需連續作業的應盡量采取降噪措施,事先做好周圍居民的工作,并報工地所在區環保局備案后方可施工。

6 結構梁內預留噴淋管鋼套管工法施工效益

6.1 經濟效益

以該大學工程項目學生宿舍(公寓)、教職工公寓(工程總承包)項目為例,本工法與傳統人工焊接結構梁內鋼筋定位鋼套管對比如表1所示,采用預制鋼套管結構梁內快速定位施工工法與傳統人工焊接梁內鋼筋定位鋼套管工法的對比明顯,不但能有效提高工作效率,更是極大的節約了人工成本及材料成本等。

表1 預制鋼套管結構梁內快速定位法與傳統人工焊接梁內鋼筋定位法比較

由表1對比可見,采用預制鋼套管結構梁內快速定位施工工法安裝梁內鋼套管施工速度快、效率高,能縮短梁內鋼套管定位時間,節約大量的人工成本,減去相較傳統法增加的材料成本,平均每個鋼套管安裝節約的施工費用約38元,具有可觀的經濟效益且對結構鋼筋無損傷。該創新工法研究及應用效果明顯,消防工程中的噴淋管道穿梁預埋鋼套管采用本工藝,提高了鋼套管預埋的施工效率,大大減少人工消耗,共計可節約施工成本6萬元,創造了良好的經濟效益。

6.2 社會和環保效益

采用預制鋼套管結構梁內快速定位施工工法既能最大限度地節省人工成本,又能避免傳統施工工藝對結構梁內鋼筋的焊接損傷,對于水電班組提高自身施工技術質量、開拓市場具有很高的價值,有效促進施工技術創新發展、提高施工質量,促進建筑行業新技術新工藝發展研究。