裝配式高層建筑給排水及消防管道施工技術(shù)研究

0 引言

隨著城市化進程的加速，高層建筑作為城市發(fā)展的重要標志，其建設(shè)數(shù)量和規(guī)模持續(xù)增長。這些建筑不僅在城市天際線上占據(jù)顯著位置，還承載著大量居民的日常生活和工作需求。然而，高層建筑在帶來便利的同時，也對建筑設(shè)計和施工技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)，尤其給給排水及消防管道系統(tǒng)的設(shè)計和施工[]帶來了新問題。

高層建筑的給排水系統(tǒng)不僅需要滿足日常用水需求，還需要應(yīng)對突發(fā)情況，如火災(zāi)等緊急情況下的消防用水需求。由于高層建筑結(jié)構(gòu)復(fù)雜、人員密集，火災(zāi)一旦發(fā)生，其蔓延速度快、危害性大，因此給排水及消防管道系統(tǒng)的設(shè)計和施工顯得尤為重要。這些系統(tǒng)不僅需要具備高效、穩(wěn)定的特點，還需要具備靈活性和可擴展性，以應(yīng)對可能的改造和升級需求。

裝配式高層建筑作為新型建筑方式，其特點在于建筑構(gòu)件的預(yù)制化和模塊化，可大幅度提高施工效率、縮短工期，并減少施工對周圍環(huán)境的影響[2]。然而這種建筑方式也對給排水及消防管道系統(tǒng)的設(shè)計和施工提出了新的要求。

如何在保證系統(tǒng)功能和安全性的前提下，實現(xiàn)系統(tǒng)的預(yù)制化和模塊化，成為當前研究的重要課題，為此本文根據(jù)GB/T51231—2016《裝配式混凝土建筑技術(shù)標準》有關(guān)規(guī)定和工程實例，深入研究裝配式高層建筑給排水及消防管道施工技術(shù)。

1裝配式高層建筑給排水及消防管道施工技術(shù)1.1安裝管道托架

1.1.1 管道托架制作規(guī)格

在裝配式高層建筑給排水及消防管道安裝過程中，經(jīng)常采用共用綜合支架和安裝管道托架。本文使用預(yù)制的金屬管道支撐裝置，不僅具備固定管道的基本功能，還能承受管道的重力、抵抗地震力、風荷載等外部作用力。根據(jù)給排水及消防管道的具體尺寸和質(zhì)量，挑選最合適的托架進行安裝。采用角鋼或槽鋼等優(yōu)質(zhì)鋼材制作綜合支架。其制作規(guī)格如表1所示。

表1管道托架制作規(guī)格

1.1.2計算托架間距

根據(jù)表1制作給排水及消防管道托架。為確保管道的均衡支撐，將綜合支架均勻分布在整個管道系統(tǒng)中。各種管徑的管道對托架間距的需求有所不同，隨著管徑的逐漸增大，管道所需的支撐間距也相應(yīng)地增加，這是因為更大的管徑意味著更大的質(zhì)量和更高的結(jié)構(gòu)要求。

在確定托架間距時，需考慮管道的具體尺寸、承載質(zhì)量、實際的使用需求，以及支架本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計合理性等。托架間距可使用下列公式技術(shù)計算：

式中： H 表示托架間距； e 表示給排水及消防管道直徑； b 表示給排水及消防管道質(zhì)量； F 表示托架材料彈性模量； u 表示托架長度[3]。

按照計算結(jié)果確定托架安裝間距。在安裝過程中，特別注意管道與托架之間的距離和角度，管道與托架的角度控制在 90^° ，與管道之間的間距控制在 20～40mm ，確保安裝的牢固性和準確性。

1.2預(yù)留管道孔洞

1.2.1預(yù)留管道孔洞的必要性

考慮到裝配式高層建筑結(jié)構(gòu)由預(yù)制混凝土構(gòu)件組裝而成，因此在進行給排水及消防管道的安裝作業(yè)時，管道需要穿越裝配式建筑中的墻體、梁板等特殊結(jié)構(gòu)部位。為確保管道能夠順利穿越這些區(qū)域，在施管道工前應(yīng)預(yù)先留設(shè)好相應(yīng)的孔洞，以便管道能夠順暢地通過這些部位[4]。

1.2.2預(yù)留管道孔洞的尺寸

不同類型的管道所需孔洞的預(yù)留尺寸存在較大的差異，因此在預(yù)留這些孔洞或安裝套管的過程中，對預(yù)留尺寸進行嚴格的控制，以確保其能夠滿足各自管道的實際需求。為了提升整體的施工質(zhì)量和效果，根據(jù)具體的施工要求和管道類型，確定預(yù)留孔洞尺寸。給排水及消防管道穿越樓板預(yù)留孔尺寸如表2所示。

表2給排水及消防管道穿越樓板預(yù)留孔尺寸

1.3管道組對與布置

1.3.1管道與管件組對安裝

在預(yù)留管道孔的基礎(chǔ)上，嚴格按照設(shè)計圖紙的要求，將裝配式高層建筑給排水及消防管道安裝在托架上，并對管道進行組對。采用專業(yè)的切割工具對管道進行切割，不僅要確保切割后的尺寸完全符合設(shè)計要求，還要盡可能將管材在切割過程中可能遭受的損傷降到最低程度，以此來維護整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和耐久性。將切割后的管道使用鋼筋固定在托架上，將管道與管件進行組對操作，使管道與管件之間能夠連接在一起，最終形成一個堅固且統(tǒng)一的整體結(jié)構(gòu)[5]。

1.3.2優(yōu)先布設(shè)大口徑管道

給排水及消防管道的規(guī)格和型號繁多，尺寸和形狀也多種多樣。在進行管道布置時，應(yīng)優(yōu)先布設(shè)大口徑管道。以大口徑管道分布格局為基準，再緊湊地安排小口徑管道的走向，確保小徑管道能夠與大口徑管道在布局上保持協(xié)調(diào)一致，這樣既節(jié)省空間又便于維護。在安裝管道過程中，不僅要注重管道的功能性，還要兼顧其美觀性、穩(wěn)定性和可靠性[6]。

1.3.3提升管道布設(shè)效果

確保管道布設(shè)的位置準確無誤、連接穩(wěn)固，同時在視覺上要達到整潔有序的效果。為了實現(xiàn)這一目標，在安裝前，仔細確定管道上支管以及蝶閥的具體位置，使用水準儀測量支架和管道的標高。在頂部和墻面上，標記出安裝點，這些標記將成為后續(xù)安裝工作的基準。

1.4 管道安裝

1.4.1 管道安裝方法

依據(jù)點位布設(shè)情況，逐一安裝管道，確保每個部件都能嚴絲合縫地對接在一起，從而構(gòu)建出一個既穩(wěn)固又高效的管道系統(tǒng)。在選擇管道連接方式時，以管道的具體材質(zhì)作為決定性因素。對于鍍鋅管道，可使用卡箍連接或是絲扣連接這兩種方法；而對于塑料管道，宜采用熱熔黏結(jié)或是涂抹膠粘劑來進行連接。

在進行管道連接的過程中，堅決避免發(fā)生任何形式的脫落、泄漏或是松動現(xiàn)象，從而保障整個管道系統(tǒng)的安全性和可靠性[7]。在安裝管道時，仔細確定管道的最高點和最低點位置，并據(jù)此來布置自動排氣閥和泄水閥，確保其能夠單獨且有效地發(fā)揮作用。給排水及消防管道安裝示意如圖1所示。

圖1給排水及消防管道安裝示意

1.4.2預(yù)留管道安裝空間

在裝配式高層建筑管道施工過程中，若遇到建筑結(jié)構(gòu)完成面之間存在大約 100mm 的空間間隔時，為確保各類管道的順利安裝以及后續(xù)功能的正常發(fā)揮，特別是針對空調(diào)冷凝管與雨水排放管道，需采取特定的預(yù)留措施。

具體而言，在墻體結(jié)構(gòu)完成面上預(yù)先開設(shè)孔洞位置，為這些管道的外側(cè)邊緣預(yù)留出足夠的安裝空間。該空間范圍一般設(shè)定在 150～160mm 之間。無論是空調(diào)冷凝管還是雨水排放管，都需在不受到任何物理限制的情況下順暢安裝，避免出現(xiàn)因空間不足而導(dǎo)致管道彎曲、堵塞或功能失效等問題。

1.4.3檢查管道安裝質(zhì)量

完成管道安裝后，對管道的穩(wěn)定性、標高以及位置進行嚴格的檢查，確保安裝的管道均符合相關(guān)規(guī)范標準和技術(shù)要求。同時，關(guān)注管道外壁的完整性，確保其沒有受到任何形式的污染或是變形，從而保持其良好的運行狀態(tài)[8]。同時需要對管道的橫向和縱向彎曲程度進行嚴格的檢測，確保其滿足相關(guān)規(guī)范標準和技術(shù)要求，從而確保整個管道系統(tǒng)能夠長期穩(wěn)定運行。

表3管道漏水測試結(jié)果

道經(jīng)過漏水測試結(jié)果。當排水及消防管道注滿水之后15mim時，液面僅發(fā)生輕微下降，但不超過 2mm 。這可能是因管道材料吸收所導(dǎo)致。當再次注滿水5min后，液面未發(fā)生下降，給排水及消防管道也未發(fā)生滲漏現(xiàn)象。上述數(shù)據(jù)說明，按照本文所述施工技術(shù)進行給排水及消防管道后，管道的密封性和施工質(zhì)量良好。

2應(yīng)用效果與分析

2.1工程概況

某裝配式高層建筑工程的樓層數(shù)量為16層，建筑高度為 65.42m ，總建筑面積為 5626.35m² ，預(yù)制構(gòu)件數(shù)量為156件。該裝配式高層建筑工程涉及的給排水管道及消防管道總長度為 2451.62m ，其中給排水管道長度為1562.35m ，消防管道長度為 889.32m 。給排水管道直徑范圍為 60～100mm ，消防管道直徑范圍為 100～120mm 。兩種管道的材質(zhì)均為鋼材。

2.2 管道漏水測試

2.2.1 測試方法

按照本文所述裝配式高層建筑給排水及消防管道施工技術(shù)，對該裝配式高層建筑工程的所有給排水管道及消防管道進行安裝施工。施工完成后，選取該工程部分給排水管道和消防管道進行漏水測試。該測試需遵循相關(guān)行業(yè)規(guī)范標準和設(shè)計要求開展測試。

進行管道漏水測試時先向管道中注滿水，注水高度達到或超過底層樓板的上邊緣，或者至少達到底層地面的高度，以確保試驗的全面性和有效性。在滿水狀態(tài)下保持15min，隨后觀察液面下降情況，并在液面下降后再次灌滿水，繼續(xù)觀察5min。若液面在此期間保持穩(wěn)定，且管道及接口處未出現(xiàn)任何滲漏現(xiàn)象，則可判定該段管道為合格。

2.2.2 測試結(jié)果

按照上述測試方法，選取該工程4段給排水管道和4段消防管道，其長度均為 5m 。對選取的8段管道進行漏水測試，測試結(jié)果如表3所示。

2.2.3對測試結(jié)果的分析

從表3可知，該裝配式高層建筑給排水及消防管

3結(jié)束語

本文從裝配式建筑的特性出發(fā)，研究了給排水及消防管道系統(tǒng)在設(shè)計與施工中的特殊要求，探討了當前技術(shù)的優(yōu)勢與局限。在研究過程中，不僅關(guān)注了技術(shù)創(chuàng)新的重要性，也深刻認識到施工管理水平、環(huán)保措施對于整體施工質(zhì)量的深遠影響。技術(shù)創(chuàng)新是推動行業(yè)發(fā)展的動力，但缺乏有效的管理和執(zhí)行力，再先進的技術(shù)也難以發(fā)揮最大效用。因此提升施工管理水平，加強施工人員培訓，完善環(huán)保措施，是確保施工技術(shù)持續(xù)進步、保障工程質(zhì)量的重要途徑。

參考文獻

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