大直径架空管网利用滑移式操作平台的施工技术

许 松 吕忠涛 侯敏乐 何亚强 杨 奇

中国建筑第四工程局有限公司 陕西 西安 710065

近年来，随着我国城市集中供热事业的迅速发展，大直径架空长输热网施工量逐年增加，但利用传统的落地式脚手架作为管网施工的操作平台，存在施工效率低、影响地面交叉施工作业面及安全隐患多等弊端，通过对集中供热管网工程施工操作平台的研究分析，总结出满足质量、安全、进度、成本等要求下的科学、合理的施工方案，实现大直径架空低能耗输送管网高效、快捷施工[1-2]。

1 工程概况

凤翔县集中供热二期管网工程从宝二电围墙外1 m接出1根DN900蒸汽管道，沿架空柱支架管位敷设至换热站，蒸汽管线总长约7.3 km，设计蒸汽管道保温采用多层（6层）复合保温结构，每层施工厚度为40 mm，且蒸汽管网下方设计有埋设在地下的直径为200 mm的凝结水回流管道，采用落地式脚手架作为操作平台存在交叉施工的问题；管道沿线途经21条高压线（分别有10、110、330 kV）、河流（冯干渠）、沟壑（黑沟岭、小黑沟等）、地理落差170 m，施工地理环境复杂，落地式脚手架搭设不便。在满足工期、安全的前提下，如何实现架空管道焊接、保温及管网下地埋凝结水管网高效的穿插施工，是本工程需解决的重要问题。以下通过对比分析传统的落地操作平台管网施工技术与自行研制的可沿着管网滑移的作业平台施工方法（以下简称滑移式操作平台管网施工技术）的技术可行性、经济性、施工工期等，总结出安全、经济、可行的大直径架空管网施工技术。

2 工程重难点

考虑上述种种因素，项目部经过技术攻关，设计出一种用于架空管道焊接、保温层施工的滑移式操作平台，对传统的施工工艺进行调整，即架空管道焊接、保温利用滑移式操作平台进行施工，其施工效率高、安拆简单快捷、空中移动方便、不易晃动、稳定性好，避免因搭设脚手架造成的施工成本高，影响管网下地面式冷凝水管网施工等问题，满足工程安全、质量、成本、进度的目标要求，攻克了采用传统落地式脚手架作为大直径高空管网施工的不足，给项目带来了良好的社会效益和经济效益。

3 施工工艺流程

3.1 落地操作平台管网施工技术总体思路

3.1.1 落地式操作平台搭设

1）主架体搭设参数：沿管道沿线搭设5排落地式脚手架，脚手架底部基础平整夯实，立杆横距0.9 m，立杆纵距1.5 m，纵、横水平杆步距1.8 m，水平杆外部伸出立杆不小于0.1 m，搭设高度按照地面至管道的距离确定，高出作业面1.2 m做防护栏杆，并用安全防护网密封。如图1所示。

图1 蒸汽段落地式脚手架沿管道剖面

2）上下通道搭设参数：每隔30 m设置上下通道，上下通道架体宽1.8 m，长3.6 m。

3）材料选择：钢管规格为φ48 mmh 3.0 mm，安全网规格为2 000目密目网，钢笆网规格为800 mmh 1 000 mm，扣件为φ48 mmh 3.0 mm，进场材料应符合规范标准。

3.1.2 利用落地式操作平台进行架空管网施工总体思路

沿管网全线搭设落地式脚手架，分段采用3个班组进行管网施工，包括管道碰口、焊接、探伤、保温等一系列施工，施工完成后拆除落地式脚手架进行冷凝水管网施工，所有施工完成后进行地貌恢复。

3.2 滑移式操作平台管网施工技术总体思路

3.2.1 滑移式操作平台制作

1）滑移式操作平台制作包括滑移装置设计制作、工具式操作平台设计制作、水平牵引装置制作，如图2所示。

图2 滑移式操作平台

2）滑移装置制作：滑行轨道采用22#工字钢，坐落在管道两端的支墩上，并利用钢板及A20的圆钢进行焊接固定，选用6组直径为60 mm的滚轮，分别坐落在滑行轨道的下翼缘，滚轮外侧设置挡板与夹板，预制300 mm长的40 mmh 40 mm方管与夹板进行螺栓连接固定。

3）工具式升降操作平台制作：工具式升降操作平台底部主次梁采用50 mmh 50 mm方管焊接，间距为600 mm，平台尺寸为3 000 mmh 3 000 mm，平台上部铺设钢笆片，其防护栏杆采用外径25 mm的圆管，焊接高1 200 mm，通过插销穿杆方式与平台连接，防护栏杆下部设置180 mm高挡脚板，并满挂密目安全网，冬雨季施工时升降平台上方增加阻燃篷布。

4）牵引装置制作：在滑移装置中的每个滚轮夹板上焊接1个牵引肋板，牵引肋板采用厚10 mm钢板制作，将φ100 mm的U形滑轮固定在工字钢端部的柱支架上，利用钢丝绳将滑轮与滑动滚轮的夹板连接，操作平台的施工人员通过牵引钢丝绳的另一端进行作业平台的水平移动。

3.2.2 利用滑移式操作平台进行架空管网施工

利用25 t吊车将滑移轨道吊装至已建柱支架结构梁上表面，并进行固定，利用钢丝绳将操作平台与电动葫芦吊钩连接，通过电动葫芦垂直牵引实现操作平台的垂直移动，进行作业平台的安装，待钢平台提升至轨道下方后，采用夹板螺栓将钢平台紧固，施工人员站在滑移式操作平台上进行管网焊接施工，完成现有工作面的施工后，作业人员通过拉拽牵引装置绳，将作业平台滑移至下一个工作面进行管网施工，直至管网施工完成，拆卸作业平台调至下一项目使用，在施工架空管网施工时同步进行埋设在地下的直径为200 mm的凝结水回流管道施工。

3.3 方案的技术可行性分析

1）落地操作平台管网施工技术可行性分析。利用品茗安全计算软件（V11.0）对纵横向水平杆的抗弯与挠度、扣件抗滑移承载力、立杆稳定性、立杆地基承载力等进行受力验算，结果均满足要求。

2）滑移式操作平台管网施工技术可行性分析。同理，利用PKPMSTS（V333）对滑移式操作平台受力进行分析，得出其受力均满足要求。

综上所述，采用落地操作平台管网及滑移式操作平台管网施工技术进行凤翔县管网施工在技术上均可行。

4 结语

目前，该项目架空管道保温及地埋冷凝水施工已完成，大直径架空管网利用滑移式操作平台施工的技术的应用，达到上述预期效果，为项目节省成本900余万元，节约工期15 d，减少了现场危险源，有效改善了现场文明施工程度，并取得了良好的社会效益，具有较高的推广价值。