超高狹小管井逆施工工法

《超高狹小管井逆施工工法》是中建二局第一建築工程有限公司完成的建築類施工工法；作者分別是高軒宇、王小波、何希金、陳科、鮑華沖；適用範圍是給排水管井、消防水管井、空調水管井立管的安裝施工，特別適用於層高超高的管井和空間狹小的管井管道施工。

《超高狹小管井逆施工工法》主要的工法特點是：先進行支架及管道安裝，後進行管井砌築及抹灰；保證了管井管道安裝的質量與安全；角鋼支架代替牆體作為主要受力構件的新型支架體系。

2018年12月24日，《超高狹小管井逆施工工法》被廣東省住房和城鄉建設廳評定為2018年度廣東省省級工法。

基本介紹

• 中文名：超高狹小管井逆施工工法
• 工法編號： GDGF071-2018
• 完成單位： 中建二局第一建築工程有限公司
• 主要完成人： 高軒宇、王小波、何希金、陳科、鮑華沖
• 審批單位：廣東省住房和城鄉建設廳
• 主要榮譽：廣東省省級工法（2018年度）

形成原因

管井內管道的施工一直是給排水工程的重點，該工程為大型商業綜合體，系統複雜、管線密集，部分管井層高超高（9米層高）、管井狹小（1100×620毫米），施工難度很大，常規施工方法無法滿足管井內管道的施工。為解決該項目超高狹小管井管道施工困難問題，該項目技術人員與中建二局第一建築工程有限公司技術人員一起結合項目實際，《超高狹小管井逆施工工法》打破了傳統工序，先進行支架及管道安裝，後進行砌築抹灰，為管井施工提供了新的思路和選擇。

工法特點

《超高狹小管井逆施工工法》的工法特點是：

該工法管井管道施工，先進行支架及管道安裝，後進行管井砌築及抹灰，顛覆了傳統施工工序。

該工程塔樓層高超高、管井狹窄，此工法有效解決了現場管井管道安裝困難的問題，保證了管井管道安裝的質量與安全，降低了檢修、維修頻率。因管井超高且狹小造成施工人員操作困難，相比採用原始安裝方法此工法節約了大量人工與工期。

角鋼支架代替牆體作為主要受力構件的新型支架體系，解決了磚牆承重不足帶來的安全隱患，並為管井施工提供了新的思路和選擇。

操作原理

適用範圍

《超高狹小管井逆施工工法》適用於給排水管井、消防水管井、空調水管井立管的安裝施工，特別適用於層高超高的管井和空間狹小的管井管道施工。

工藝原理

《超高狹小管井逆施工工法》的工藝原理敘述如下：

超高狹小管井立管安裝在無管井牆的狀態下先進行支架的固定，管井內豎向支架採用角鋼從底到頂的通支架，上端、下端支架支撐點與固定鋼板焊接，固定鋼板採用膨脹螺栓固定在上下混凝土結構上，橫向不同高度增加三層橫擔，與豎向角鋼支架進行焊接連線。三層橫擔既保證了對豎向管道的固定，又很好的避免了鋼支架的側向變形。在安裝過程中角鋼支架體系作為代替牆體等承重結構的新型支架體系。

施工工藝

• 工藝流程

《超高狹小管井逆施工工法》的工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程圖

操作要點

《超高狹小管井逆施工工法》的操作要點如下：

1.管道支架預製下料

根據現場測量放線尺寸，採用∠50×5角鋼預製4條豎向支架，根據土建的管井牆體彈線位置以及所有立管在BIM圖中排布間距採用∠50×5角鋼預製支架體系的長、寬橫擔並鑽好管卡孔位，支架體系設計在不同高度採用三層橫擔，採用10毫米厚鋼板預製180*200*10毫米鋼板8塊並鑽好膨脹螺栓孔位。詳細見下表1、圖2：

表1 支架體系材料表

預製材料	規格	數量	備註
∠50×5角鋼豎向支架	4500毫米	4條	╱
∠50×5角鋼長橫擔	1080毫米	6條	╱
∠50×5角鋼寬橫擔	600毫米	6條	╱
10毫米鋼板	180x200x10毫米	8塊	╱

圖2 現場管道支架預製下料

2.管道豎向支架安裝

支架安裝時，先進行豎向支架的固定工作，根據土建的管井牆體彈線位置以及所有立管在BIM圖中的排布用膨脹螺栓把鋼板固定在上下混凝土結構上，取預製好的豎向角鋼現場焊接在上下鋼板上進行豎向支架固定，其他豎向角鋼用此方法依次進行安裝。

圖3 管道豎向支架安裝

3.管道橫擔支架安裝

四個豎向角鋼固定結束，進行支架橫擔固定。支架體系設計在不同高度採用三層橫擔，第一層橫擔距頂板距離1米、第二層橫擔距頂板距離2米、第三層橫擔距頂板距離4米，每層橫擔水平位置進行環形焊接在豎向角鋼支架上，採用此標準用預製好的橫擔角鋼從下往上依次焊接。

圖4 管道橫擔支架安裝

4.管井管道安裝

管井角鋼支架體系施工完成後進行管井管道安裝，用鉛垂在管井內放下通線控制管道垂直，保證管道安裝質量以及工藝美觀。依據管井管道的BIM圖紙排布以及橫擔上預製管卡孔位從下往上安裝豎向管道。從下往上安裝管道過程使用管卡卡緊管道，避免管道重量傳遞給下部管道，立管重量由支架承受。管道安裝時對所有管道採用塑膠薄膜包裹處理，保護已安裝的管道。

圖5 管井管道安裝

5.管井砌築抹灰

管井管道安裝完成後進行管井砌築工作。按照設計要求放樣彈出的牆體的邊線進行砌築，砌築時套用水平尺和橡皮錘來校正牆體的邊線、水平、垂直位置。第一皮砌塊的砌築是關鍵，一定要注意保證第一皮砌塊的水平和垂直度。砌築順序宜從轉角處兩側或一道牆體的一端開始。砌築時，要時刻校正水平與垂直位置，並做到上下皮砌塊錯縫搭接。砌築不得出現假縫、瞎縫、透明縫。砌築和抹灰同時進行，隨砌隨抹，砌築抹灰時需嚴格注意對已安裝管道的成品保護。

圖6 管井砌築抹灰

圖7 管井管道及支架現場施工圖

材料設備

一、主要材料

《超高狹小管井逆施工工法》所用的主要材料見表2。

二、主要設備

《超高狹小管井逆施工工法》所用的主要設備見表3。

質量控制

《超高狹小管井逆施工工法》的質量控制要求如下：

一、應執行的質量標準規範

1.《建築給水排水及採暖工程施工質量驗收規範》（GB50242-2002）；

2.《室內管道支架及吊架》（03S402圖集）；

3.《建築排水柔性接口鑄鐵管管道工程技術規程》（CECS168：2004）；

4.《建築施工手冊》（第五版）；

5.其他相關國家規範、行業標準。

二、質量控制

1.認真進行方案交底工作，嚴格按照該施工方案的要求進行管道吊裝、安裝及支架製作焊接安裝施工。未經工程技術部門許可，不得私自更改施工方案，嚴禁不按方案要求隨意施工。

2.項目經理對工程質量、施工過程控制負全面責任。工長對所分管的分項、分部工程質量負責。專職質量檢查員負責施工質量的檢查。

3.提高全員質量意識，加強全面質量管理。

4.健全質量保證體系，落實質量職責，確保施工質量處於受控狀態。

5.嚴格執行質量管理制度，切實行使質量控制權、質量否決權。

6.堅持“自檢、互檢、交接檢”及專業質量檢查制度，及時做好技術交底。

7.堅持質量分析制度。對施工中發生的不合格品，分析其產生的原因，制定糾正措施，並進行修正、驗證。為防止潛在的不合格品的發生，應制定預防措施，並貫徹實施。

8.把好原、輔材料的質量關，進場材料所需的產品質量證明書和出廠合格證等資料必須齊全，工程物資經監理檢驗合格後，方可在工程上使用。

9.不得使用有損壞跡象的離心鑄鐵排水管、管件及接口零部件。

10.管道支架體系要嚴格按照工藝進行施工，焊接、防腐及安裝完畢後認真檢查，確認可靠後方可進行管道吊裝。支架焊接前嚴格進行除銹、除毛、打磨處理，焊接後進行除焊渣處理，對角鋼支架進行刷塗兩道防鏽底漆，兩道調和面漆處理。對存在的虛焊、漏焊、焊接、防腐處理不到位等質量問題一定要嚴格控制，整改至質監人員檢查合格後方可進行下一道工序施工。

11.膨脹螺栓使用中避免對主體結構鋼筋的破壞。採用鋼筋保護層測定儀配合對結構中鋼筋的定位，避開主體結構的鋼筋，另外鑽頭剛開始進入的時候不要太快，注意判斷鋼筋的位置，如遇鋼筋立即避讓，避免對結構的破壞。

12.鑄鐵直管切割時，其切口斷面與直管軸線相垂直，並將切口處打磨光滑。

13.離心鑄鐵排水管安裝，其上部管道重量不允許傳遞給下部管道。立管重量由支架承受。

14.嚴格按照鉛錘吊線安裝豎向排水管，保證立管豎直，無歪斜，不鏽鋼卡箍接口安裝牢固，保證安裝工藝。

15.管道安裝完畢後，按2018年前已執行的《建築給水排水及採暖工程施工質量驗收規範》（GB50242-2002）、《建築排水柔性接口鑄鐵管管道工程技術規程》（CECS168-2004）的規定進行灌水和通球試驗，並清除管外壁在安裝期間粘接的污垢或水泥漿。

16.安裝管道及砌體的允許偏差數據要求見表4和表5。

表4 室內排水和雨水管道安裝的允許偏差和檢驗方法

項次	項目			允許偏差（毫米）	檢驗方法
1	坐標			15	用水準儀（水平尺）、直尺、拉線和尺量檢查
2	標高			±15
3	立管垂直度	鑄鐵管	每1米	3	吊線和尺量檢查
			全長（25米以上）	≯15
		鋼管	每1米	3
			全長（25米以上）	≯10
		塑膠管	每1米	3
			全長（25米以上）	≯15

表5 砌體尺寸和位置允許偏差

項次	項目			允許偏差（毫米）	檢驗方法
1	軸線位移			10	用經緯儀和尺檢查或檢查施工測量記錄
2	垂直度	每層		5	用2米托線板檢查
		全高	小於或等於10米	10	用經緯儀或吊線和尺檢查
			大於10米	20

安全措施

採用《超高狹小管井逆施工工法》施工時，除應執行國家、地方的各項安全施工的規定外，尚應遵守注意下列事項：

一、一般施工安全要求

1.施工前應對高空作業的防護器具進行自檢。

2.交叉作業時要設安全欄桿、安全網和示警圍欄。

3.交叉作業中應設專人進行安全巡視和現場安全指揮。

4.管井夜間不允許施工作業。

5.施工人員必須體驗合格，作業時需帶安全帽、安全帶，不準穿涼鞋、硬底鞋、塑膠鞋及赤腳攀登。

6.管井施工作業中不準將工具、材料上、下投擲，要用繩索綁牢後吊運。

7.六級以上大風時不能進行施工工作。

8.焊工特殊工種操作人員必須持證上崗。

二、安裝水管需注意事項

1.地面應設有安全區域，並派專人進行監護操作人員，下方不得有其他操作人員；

2.搬到現場的水管、水管配件，臨時堆放處離樓層邊沿應不小於1米，堆放高度不得超過1米；

3.排架邊口、鐵網上面、管井邊緣等處，嚴禁堆放水管配件角料物件。

4.由於管井上方施工可能墜落物體，以及處於吊裝範圍之內的通道，在其受影響的範圍內，必須搭設頂部能防止穿透的雙層防護廊或防護棚。

三、電焊作業需注意事項

1.進入施工現場必須遵守安全操作規程和安全生產紀律，特種作業人員必須持證上崗。

2.電焊、氣割，嚴格遵守“十不燒”規程操作。

3.電焊作業要嚴格執行動火審批規定。

4.每台電焊機要設定漏電斷路器和二次空載降壓保護器（或觸電保護器），應放在防雨的電箱內，拉合閘時，應帶手套側向操作，電焊機進出線兩側防護罩完好。

5.操作前應檢查所有工具、電焊機、電源開關及線路是否良好，金屬外殼應有安全可靠接地，進出線應有完整的防護罩，進出線端套用銅接頭焊牢。

6.焊機與開關箱距離不大於3米，保險絲的熔斷電流應為該機額定電流的1.5倍，嚴禁用金屬絲代替保險絲。並配專用觸電保護器。

7.施焊場地周圍及下方，要先清除可燃、易燃物品（包括可燃雜物、廢料），高處施焊時，並在焊點下方設定接火斗，並設定警戒線，不準行人通過或停留，指定專人帶滅火器進行監護。

8.嚴禁在帶壓力的容器或管道上施焊，焊接帶電的設備必須先切斷電源。

9.在潮濕地點施焊工作，應站在絕緣膠板或乾燥木板上。在高處作業，必須系掛好安全帶。

10.把線、地線，禁止與鋼絲繩、外腳手架鋼管和井字架接觸，嚴禁用鋼絲繩或機電設備代替零線。

11.焊接預熱工件時，應有石棉瓦布或擋板等合理的隔熱措施。

12.作業中，必須戴防護眼鏡、防護罩，穿勞保鞋、長袖衣褲，戴皮手套。更換焊條時也應戴手套。

13.更換場地移動把線時，應先切斷電源，並不得手持把線登高。

14.清除焊渣，也要戴防護眼鏡或面罩，面部不應對正焊紋，防止鐵渣飛濺入眼傷人。

15.多台焊機在一起集中施焊時，焊接平台或焊件必須接地，並有隔光板。

16.釷鎢極要放置在密閉鉛盒內，磨削釷鎢極時，必須戴手套、口罩，並將粉塵及時排除。

17.雷、雨、大霧、大雪或五級大風以上，應停止露天焊接作業。

18.焊機的變壓器不得超負荷，溫升不得超過60℃，機殼上不得放置可燃易燃物品。

19.暫停作業，應將焊鉗掛起，不得放在樓地面或潮濕場所。

20.工作後，應切斷電焊機電源，收好電纜線和焊鉗，檢查作業地點及下方，確認無起火危險後，方可離開。

21.注意安全用電，電線不準亂拖亂拉，電源線均應架空扎牢。

環保措施

《超高狹小管井逆施工工法》的環保措施如下：

一、環保應執行的標準規範

1.《中華人民共和國噪音標準（建築施工工地噪音限值）GB12523-90》；

2.《中華人民共和國空氣品質標準（GB3095-1996）》；

3.《建築施工現場環境與衛生標準》；

4.《建築工程綠色施工評價標準》GB/T50640-2010；

5.其他相關國家規範、行業標準。

二、環境保護措施

1.施工前，在編制施工方案的同時，制定可行性的環保措施。

2.成立相對應的環境衛生管理機構。

3.針對光污染：施工時，對使用燈具設定燈罩，注意燈罩方向；電焊弧光則設擋板隔離，防止弧光向四周擴散。

4.對施工現場使用的易燃物品及化學品的存放分設專用倉庫，專人發放、回收管理，配備所需滅火種類的滅火器，嚴格落實消防安全管理制度。

5.制定切實可行的節水、節能、減排措施，隨手關燈，設專人負責監督實施。

6.針對噪聲污染：車輛進入施工現場嚴禁鳴笛，裝卸貨物時儘可能的輕拿輕放，避免發出撞擊聲，在使用切割機、角磨機時，儘量設定在遠離人口密集區的反方向一側，必要時可加設隔音板進行隔離，以降低噪音；電錘在使用時可在鑽頭根部處加以防塵罩（使用時防塵罩必須緊貼牆、板、梁面）進行降噪。

7.及時清理廢料，做到工完場清。

效益分析

《超高狹小管井逆施工工法》的效益分析如下：

一、經濟效益

1.該工程超高狹小管井管道安裝採用此施工工法，有效解決了現場各種複雜條件下的施工安裝問題。縮短了施工工期，解決了與土建穿插施工工期緊的問題。

2.保證了管井管道安裝的質量與安全，工藝美觀性，降低了檢修、維修頻率。

3.因管井超高且狹小造成施工人員操作困難，相比採用原始安裝方法施工此工法節約了人工。

4.以深業上城（南區）一期項目A塔一個管井為例，其與常規管井施工成本對比如下：

採用工藝	常規管井管道施工	該工法管井管道施工	備註
人工費用	4人×3天×380元/天=4560元	4人×1天×380元/天=1520元	該工法相較常規方法施工，因施工難度大大降低，節省了8個工日。
支架費用	4.5米×42元/米=189元	28米×15元/米=420元	常規支架採用8#槽鋼，每米單價42元。該工法採用5#角鋼，每米單價15元。
機械費用	180元	200元	╱
合計	4929元	2140元	╱

綜上所述，該工法比常規施工方法節約成本2789元，該項目同類管井280個，共節約成本2789元/個×280個=78.09萬元。因此採用該工法更加經濟。

註：施工費用以2018年施工材料價格計算

二、社會效益

超高狹小管井管道施工工法在該工程的成功套用得到甲方、監理以及土建等各家單位一致認可，超高狹小管井管道的成功安裝，提高了公司知名度。同時解決了超高狹小管井管道安裝的難題，保障了質量與安全，達到了工藝美觀，減少了工期，且節約了人工。為公司承接新的工程及與該工程業主建立長期的戰略合作夥伴關係奠定了良好的基礎。

套用實例

《超高狹小管井逆施工工法》的套用實例如下：

1.由中建二局第一建築工程有限公司承建的深業上城（南區）商業及LOFT機電總承包工程，項目占地面積9.6萬平方米，地上總建築面積53萬平方米，地下三層，地上集中商業，產業研發最高14層，T1塔樓高380米，T2塔樓高290米；集產業研發、展示、公寓、酒店和集中商業於一體的大型高端城市綜合體，是深業集團位於福田區標誌性建築，項目管井體量大，管井超高且狹小。

圖8 深業上城（南區）商業及 LOFT 機電總承包工

2.由中建二局第一建築工程有限公司承建的深圳市漢國城市商業中心項目，占地面積7844.9平方米，為1棟高329.4米的建築，包括80層塔樓、6層裙樓和5層地下室，總建築面積171179.6平方米。

圖9 深圳市漢國城市商業中心項目

3.深圳招商局廣場是集高級辦公、商業等功能為一體的大型建築。該工程為一類超高建築，框剪結構，總建築面積11萬平方米。由一棟37層塔樓、兩棟3層裙樓及三層地下室組成，總建築高度211米。

圖10 深圳招商局廣場

榮譽表彰

2018年12月24日，廣東省住房和城鄉建設廳以“粵建市函〔2018〕2933號”檔案發布《廣東省住房和城鄉建設廳關於公布2018年度廣東省省級工法的通知》，《超高狹小管井逆施工工法》被評定為2018年度廣東省省級工法。