结构梁内预留喷淋管钢套管创新施工工法研究★

崔宪丽，侯军光，丛 怡

(1.青岛酒店管理职业技术学院,山东 青岛 266100; 2.中青建安建设集团有限公司,山东 青岛 266100)

0 引言

随着高校招生的不断扩招,学校人员密度不断增大,高校消防形势越来越严峻,公寓是学生聚集最集中的场所之一,设置自动喷淋灭火系统,能第一时间发现火灾并将火灾损失降到最小。但喷淋支管影响公寓内吊顶的高度,为最大限度提高室内净高,前期结构梁施工时,根据精确定位在梁内预留好钢套管,这样确保喷淋支管不占用梁底空间,最大限度提高公寓室内净高。本研究项目就是针对此项难题进行项目研究,通过实际工程案例施工经验所得,研究证明通过事先预制好钢套管,既能达到梁内安装时省时省力,又能准确定位确保预留套管无偏差,有效解决了室内净高的问题,创造了良好的经济效益,有效促进施工技术创新发展、提高施工质量,促进建筑行业新技术新工艺发展研究。

1 工程概况

本研究创新施工工法选取某大学项目学生宿舍(公寓)、教职工公寓(工程总承包),依托实际工程案例。在工程实践的基础上经钻研、改进、总结后形成。该项目占地面积75.046 7 ha。总建筑面积568 790 m2,其中地上建筑面积:473 650 m2,地下建筑面积95 140 m2。主要建设内容包括公共教学实验实训中心、综合共享中心、创新驱动中心、学部楼、体育馆、行政办公楼、学生宿舍、食堂、教职工公寓、国际学术交流中心、后勤及附属用房、地下停车场及设备配套用房等。二标段项目主要由教师宿舍、留学生宿舍、博士生宿舍、研究生宿舍和本科生宿舍组成。

2 研究适用范围及规范依据

本研究施工工法适用于工业、民用建筑中在主体结构施工中需在结构梁内快速精确预埋好钢套管的情形。依据国家规范标准GB 50300建筑工程施工质量验收统一标准、GB 50242建筑给排水及采暖工程质量验收规范和GB 50204混凝土结构工程施工质量验收规范进行设计研究[1-2]。

3 结构梁内预留喷淋管钢套管工法原理及要点分析

本工程项目二标段1号—6号、14号宿舍楼及其地下室设置自动喷水灭火系统。为提高宿舍内净标高,喷淋管道都在宿舍梁内走管,因宿舍内结构梁众多,造成宿舍内结构梁内预留钢套管较多,通过预制钢套管结构梁内快速定位施工工法,既能最大限度降低人工预埋成本,又不会对主体结构梁内钢筋造成损伤。

3.1 施工工艺原理

本研究表明根据图纸安装标高将镀锌扁铁再加工成“Z”型,将“Z”型镀锌与梁内所需钢套管焊接好,提前将梁内所需预埋的钢套管加工制作好,在结构梁绑扎完成后,根据预先定位能快速将穿梁套管预埋到位,在不破坏结构梁钢筋的前提下,极大缩短结构梁预埋套管的安装时间,既省时又省力[3]。

3.2 材料与机具准备

本项研究中施工工法主要采用的材料有DN50镀锌钢管、25×4镀锌扁铁、焊条、透明胶带、钢钉等。主要采用的机具设备为:切割机、台钻、电焊机等。

施工材料及效果图见图1。

3.3 施工工艺流程及操作要点

3.3.1 工艺流程

根据结构梁宽度计算好需加工钢套管的长度→用切割机将所需长度的钢管切割好→根据钢套管的安装标高确定需与钢套管焊接固定的镀锌扁铁的长度→用切割机将所需的镀锌扁铁切割好→将镀锌扁铁加工成“Z”字型,并用台钻将镀锌扁铁的外侧端部钻好孔→将“Z”型镀锌扁铁与钢套管焊接牢靠→将钢套管两端用胶带缠好备用→结构梁绑好后将预制好的钢套管放到指定位置并用钢钉牢靠固定于模板上。

3.3.2 操作要点

1)钢套管长度的确定。根据给排水图纸喷淋管线走向,查看管线穿梁相应结构图纸所对应的结构梁的宽度,从而确定梁内钢套管的长度,钢套管的加工长度宜小于结构梁宽度1 cm左右,以便后期钢套管的安放[4]。

2)钢管切割。根据穿梁喷淋管的管径选用相应钢套管,钢套管管径的选用宜比喷淋管管径大2个号。将钢套管按所需长度进行切割,将切割好的钢套管分类码放整齐以备用。

3)镀锌扁铁长度的确定。根据喷淋图纸套管所需安装标高,确定所需制作“Z”字型镀锌扁钢所需的长度。

4)镀锌扁钢切割。将镀锌扁钢按所需长度进行切割,将切割好的镀锌扁钢分类码放整齐备用。

5)镀锌扁铁的再加工。a.用手动扳弯器将镀锌扁铁加工成“Z”字型(如图2所示);b.用台钻将加工好的“Z”字型镀锌扁铁外侧端部钻好固定孔。

6)“Z”字型镀锌扁铁与钢套管的焊接。专业焊工在进行焊接作业前,应将套管两端及“Z”字型镀锌扁铁的一端做好标记,保证焊接长度及位置正确,确保焊接完成后两侧“Z”字型镀锌扁铁在同一水平高度上。

“Z”字型镀锌扁铁的焊接端应与钢套管三边满焊,确保焊接牢靠无脱落。

7)钢套管两端的封堵。用透明胶带将钢套管的两端封堵密实,防止后期结构梁浇筑过程中,套管两端与梁边模板结合不严密,造成套管堵塞。

8)钢套管两端的固定。待结构梁钢筋绑扎完成后,根据之前钢套管在模板上的定位标记,将预制好的钢套管用钢钉固定在模板上。

4 结构梁内预留喷淋管钢套管工法工艺特点

1)通过采用预先加工制作好的钢套管,能实现在结构梁内快速安放钢套管,且能保证套管安放位置精确无位移,既节省人力又节省时间。

2)钢套管安放固定无需与结构梁内的钢筋进行焊接定位,而是通过预先加工好的扁钢孔用钢钉直接固定在结构梁两侧模板上,不对梁内钢筋造成损伤,不影响主体结构的安全。

3)对操作新手来说,简单易学,容易操作,快速上手。

5 结构梁内预留喷淋管钢套管工法施工要求

5.1 质量控制措施

所有材料必须符合质量标准与设计要求,进场材料必须经验收合格后方可使用。预埋的钢套管长度宜小于梁宽度1 cm且两端需封堵密实。焊接在钢套管两侧的“Z”字型镀锌扁铁必须在同一水平面上。“Z”字型镀锌扁铁的焊接端应与钢套管外表面三边满焊,确保焊接牢靠。

5.2 安全措施

进场前对全体施工人员进行安全教育和安全技术交底,坚持每天班前、班后讲安全,提高安全意识。使用切割机时,佩戴绝缘手套并防止机械伤害。作业中不得用手触摸砂轮,发现磨钝破损情况时,应立即停机修整或更换后再作业。切割作业时,工件必须夹牢固,手要远离切割片,严禁手持物件近距离切割。电焊作业时应正确佩戴防护眼镜和面罩,防止焊渣飞溅伤人。非专业电工,严禁私自拉扯电线,现场临时用电严格执行JGJ 46施工现场临时用电安全技术规范的有关规定。

5.3 环保措施

施工过程中产生的建筑垃圾,及时清理干净,文明施工。加强施工现场的噪声控制,合理安排施工作业时间,减少噪声,尽量不夜间施工。要严格控制作业时间,晚间不超过10点,早晨作业不早于6点,特殊情况需连续作业的应尽量采取降噪措施,事先做好周围居民的工作,并报工地所在区环保局备案后方可施工。

6 结构梁内预留喷淋管钢套管工法施工效益

6.1 经济效益

以该大学工程项目学生宿舍(公寓)、教职工公寓(工程总承包)项目为例,本工法与传统人工焊接结构梁内钢筋定位钢套管对比如表1所示,采用预制钢套管结构梁内快速定位施工工法与传统人工焊接梁内钢筋定位钢套管工法的对比明显,不但能有效提高工作效率,更是极大的节约了人工成本及材料成本等。

表1 预制钢套管结构梁内快速定位法与传统人工焊接梁内钢筋定位法比较

由表1对比可见,采用预制钢套管结构梁内快速定位施工工法安装梁内钢套管施工速度快、效率高,能缩短梁内钢套管定位时间,节约大量的人工成本,减去相较传统法增加的材料成本,平均每个钢套管安装节约的施工费用约38元,具有可观的经济效益且对结构钢筋无损伤。该创新工法研究及应用效果明显,消防工程中的喷淋管道穿梁预埋钢套管采用本工艺,提高了钢套管预埋的施工效率,大大减少人工消耗,共计可节约施工成本6万元,创造了良好的经济效益。

6.2 社会和环保效益

采用预制钢套管结构梁内快速定位施工工法既能最大限度地节省人工成本,又能避免传统施工工艺对结构梁内钢筋的焊接损伤,对于水电班组提高自身施工技术质量、开拓市场具有很高的价值,有效促进施工技术创新发展、提高施工质量,促进建筑行业新技术新工艺发展研究。