大型管道专项施工方案.docx
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大型管道专项施工方案
一、工程概况
1、冷冻机房和地下二层泵房:
服务楼主要有两个空调冷冻水机房,包括位于首层的冷冻机房和位于地下二层的冷却水和冷冻水泵房,承担着空调冷冻水的供应任务,并通过位于地下二层的服务通道,通过园区管沟将冷冻水输送到CCTV和TVCC,位于首层的冷冻机房位于4c-17c/Oc-Gc轴的范围内,地下二冷冻泵房在9c-17c/Oc-Gc轴的范围内,地下二层冷却水泵房在8c-11c/Oc-Db轴的范围内,机房内的设备数量多,管道管径大,系统运行复杂,各种管道设备安装难度较大,管道系统图见后附图。
主要工程量如下:
位置
设备或管道
数量
备注
首层冷冻机房
冷冻机
10台
甲供
管道D2020*14
154m
D1520*14
94m
D630*9
290m
DN600以下
480m
各类阀门(DN600-DN300)
96个
立管
阀门DN600
1个
管道D2020*14
72m
D1520*14
25m
DN650以下
140m
地下二冷冻水泵房
各类水泵
23台
甲供
管道D1520*14
165m
D650~377
880m
D325以下
330m
板式换热器
6台
各类阀门(DN600-DN300)
190个
其他设备
8套
地下二冷却水泵房
各类水泵
16台
高速石英砂过滤器
2套
管道D2020*14
66m
D1820*14
45m
D1520*14
84m
D630~377
192m
D377以下
100m
各类阀门(DN600-DN300)
190个
2、服务楼屋面环行管道:
服务楼B区建筑外形为环形建筑,建筑高度两层,冷却塔及DN2000的冷却水供回水管均布置在此环形建筑的楼顶。
环形建筑内环半径R=31.5m,外环半径R=53.3m,DN2000的冷冻供回水布置位置大约在半径R=37m的位置上,且上下两层排布,标高分别为+2.1m和+4.8m;DN1000的平衡管布置在R=48m的位置上,标高为+1.13m。
具体安装工程量:
系统
设备管道名称
规格
数量
部位
备注
开式系统
开式冷却塔
14台
屋顶
厂家安装
冷却水供回主管
D2020*14
340m
屋顶
螺旋卷管
平衡管
D1020*10
150m
屋顶
螺旋卷管
冷却水供回支管
D630*9
240m
屋顶
螺旋卷管
D530*9
180m
屋顶
螺旋卷管
支管
D273*7
230m
屋顶
无缝钢管
阀门
DN600-100
85个
屋顶
总包供
闭式系统
闭式冷却塔
2台
屋顶
厂家安装
冷却水供回主管
D426*10
268m
屋顶
无缝钢管
阀门
DN400
6
屋顶
总包供
3、主要系统及设备参数
系统
设备名称
数量
参数
位置
设备型号
设备编号
空调冷却水循环系统
冷却循环水泵1
7
Q=1830m3∕h,H=28m,N=225KW
地下二层
冷却循环水泵2
3
Q=500m3∕h,H=28m,N=75KW
地下二层
双工况冷却循环水泵
3
Q=1230m3∕h,H=28m,N=150KW
地下二层
冷却塔
14
屋顶
全自动旁滤设备
水泵
3
Q=16~200m3∕h,H=32m,N=30KW
地下二层
压力式高速石英砂过滤器
2
Φ2400Х1950mm
地下二层
全自动智能控制在线加药保障系统
加药桶
3
500升
ECH-604H
计量加药泵
3
ECH-604G
监测控制仪
1
ECH-604A
水质参数在线监测仪
1
ECH-604
电磁排污阀
1
ECH-604
脉冲流量仪
1
ECH-604I
污垢热阻在线检测控制仪
1
ECH-604
自然冷却循环水系统
风冷塔循环水泵
3
Q=840m3∕h,H=25m,N=110KW(30%乙二醇混合液)
冷却塔
2
自然冷却板式热交换器
2
Q一次=820m3∕hQ二次=720m3∕h
B158
CHE/3/002/05~06
全自动智能控制在线加药保障系统
加药桶
3
500升
ECH-604H
计量加药泵
3
ECH-604G
监测控制仪
1
ECH-604A
水质参数在线监测仪
1
ECH-604
电磁排污阀
1
ECH-604
脉冲流量仪
1
ECH-604I
污垢热阻在线检测控制仪
1
ECH-604
全自动智能控制乙二醇补加设备
乙二醇储存设备
1
ECH-608H1
输送泵
2
Q=5t,H=15m
ECH-608G2
混合设备
1
ECH-608H2
中间设备
1
ECH-608H3
定压泵
2
Q=5t,H=60m
ECH-608G1
全自动定压水系统
1
ECH-608H4
空调冷冻水系统
冷冻机
6
Q=1440m3∕h,N=1950KW
地上一层
YDYFYAJ35DDA
CH/3/101/01~06
冷冻机
2
Q=360m3∕h,N=500KW
地上一层
YKEKEKP85CQF
CH/3/101/07~08
冷冻水泵
6
Q=1440m3∕h,H=25m,N=132KW
地下二层
HSCS14Х16Х17
CWP/3/002/01~06
冷冻水泵
2
Q=720m3∕h,H=25m,N=75KW
地下二层
VSH8Х10Х131/2
CWP/3/002/07~08
冷冻水泵
3
Q=360m3∕h,H=30m,N=45KW
地下二层
15106G
CWP/3/002/09~11
服务楼二次泵
3
Q=140m3∕h,H=15m,N=7.5KW
地下二层
15104BC
CWP/3/002/18~20
冷却循环泵
3
Q=720m3∕h,H=14m,N=45KW
地下二层
15108G
CWP/3/002/21~23
空调补水箱
1
空调补水泵
2
空调水系统定压罐
1
化学加药装置
1
CW/3/002/01
蓄冰系统
冷冻机
2
Q=1170m3∕h,N=1440KW
地上一层
CYKVFVBJ25DGCVF
CH/3/101/09~10
乙二醇循环泵
3
Q=1400m3∕h,H=42m,N=250KW
HSCS14Х16Х17
CWP/3/002/15~17
融冰冷冻水循环泵
3
Q=520m3∕h,H=25m,N=55KW
15108G
CWP/3/002/12~14
乙二醇制冷热交换器
2
Q一次=1400m3∕hQ二次=720m3∕h
B110
CHE/3/002/01~02
融冰制冷热交换器
2
Q一次=520m3∕hQ二次=720m3∕h
J185
CHE/3/002/03~04
蓄冰槽
2
化学加药装置
1
管道重量表
管径(米)
壁厚(米)
比重(吨/立方米)
每米重(吨)
每根长(米)
单根重(吨)
2.02
0.014
7.8
0.69263376
12
8.31
1.5
0.014
7.8
0.514332
12
6.17
1.22
0.012
7.8
0.35856288
12
4.30
1.02
0.012
7.8
0.29978208
12
3.60
0.7
0.012
7.8
0.2057328
8
1.65
0.6
0.012
7.8
0.1763424
8
1.41
0.5
0.009
7.8
0.110214
8
0.88
0.45
0.009
7.8
0.0991926
8
0.79
0.3
0.009
7.8
0.0661284
8
0.53
0.25
0.008
7.8
0.048984
8
0.39
二、施工主要执行的规程规范
管道施工执行的主要规程规范
序号
名称
编号
1
建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范
GB50242-2002
2
给水排水管道工程施工及验收规范
GB50268-97
3
工业金属管道工程施工及验收规范
GB50235-97
4
现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范
GB50236-98
5
通风与空调施工质量验收规范
GB50243-2002
7
建筑设备施工安装通用图集
91SB
10
建筑安装分项工程施工工艺规程
DBJ/T01-26-2003
11
建筑工程施工质量验收统一标准
GB50300-2001
12
起重施工规范
HGJ201-83
13
建筑施工高处作业安全技术规范
JGJ80-91
14
起重机械安全规程
GB6067-85
15
建筑施工工程资料管理规程
DBJ01-51-2003
16
建筑施工安全检查标准
JGJ59-99
17
北京市建筑工程施工安全操作规程
DBJ01-62-2002
18
建设工程项目管理规范
GB/T50326-2001
三、施工部署及工期保证措施
1、施工部署
1.1立井管道安装:
在机房管道设备安装前,先安装立井管道,并在立井管道支架等全部完成后再进行机房水平管道的安装。
1.2首层冷冻机房:
由于机房内受场地限制,安装工作必须按顺序进行。
管道安装时,首先完成两根DN1500、两根DN2000的水平管道安装,随后进行冷冻机等设备安装,并将设备进出口管与此水平主管相连。
1.3地下二层冷却水、冷冻水泵房:
先安装所有水平的大型管道,随后进行设备(包括泵及板换等)运输及安装,最后安装设备与主管道的立管及连接。
1.4屋面环形管道应首先在加工现场按施工图尺寸加工管道,使其符合图纸标注的长度,利用50吨吊车将管道集中调运到屋顶,在分散水平码放到位。
对于上下两层DN2000的冷却水管,先安装下层管道,再安装上层管道。
制作3-4个龙门架做为管道安装的设备,管道安装时,利用龙门架及吊链将管道吊装到钢架上。
2、具体工期计划:
(参见施工进度计划)
3、工期保证措施
2.1制订施工进度控制计划,制定相应的配套计划,严格施工顺序,并定期(每周)进行核对,及时做出调整,从而控制工程的总体进度。
2.2本工程施工难度大且施工工期紧,前期准备工作必须充分,将每道施工工序进行周密的考虑。
2.3抓好关键工序施工,以点带面。
严格按施工流程及工序施工,严禁工序倒置。
特别是机房的安装顺序必须严格按照方案进行,
2.4在组织好分部位施工的同时,集中力量保重点部分,各专业工种搞好协调配合,特别是空调水管和风管的安装,确保安装进度。
2.5以精良的人员管理、充分物力资源、完善的体系及制度保证安装工程流水施工的实施。
2.6服从及配合总包单位的统一管理,并及时沟通,协调统一、综合安排,确保施工质量,确保工程总体进度。
四、施工劳动力计划
1、大型管道焊工需要数量计算书:
a.正常劳动生产率(每人):
4米/每天;
b.总工日=焊缝总工作量÷劳动生产率
=3800÷4
=950(工日)
c.预计焊接天数:
2006年12月30日至2007年3月30日(90天)
d.需要焊工人数=950÷90≈11(人)
e.结论:
通过计算得出需要焊接管道的焊工4名,从2006年12月30日至2007年3月30日的90天内完成服务楼大型管道焊接工作。
以上只是理想状态下的计算,考虑诸多因素,我方将按不同时期计划准备不同数量的焊工如下。
2、劳动力计划表:
劳动力计划表
服务楼大管道安装工程单位:
人
工种
按工程施工阶段投入劳动力情况
06-11
06-12
07-01
07-02
07-03
07-04
07-05
07-06
管工
12
20
30
30
45
50
35
20
保温工
0
0
0
0
10
15
30
20
焊工
6
8
15
20
30
25
20
10
起重工
5
5
5
5
5
4
0
0
辅助工
15
15
25
25
30
30
15
10
合计
38
48
75
80
120
124
100
60
五、施工机具计划
序号
机械或
设备名称
型号规格
数量
用于施
工部位
备注
1
交流电焊机
BX1-200
6
空调管道系统
自备
2
交流电焊机
BX1-300-5F
25
空调管道系统
自备
3
交流电焊机
BX1-500-5F
10
空调管道系统
自备
4
焊条烤箱
Dh20
2
空调管道系统
自备
5
气焊工具
40
空调管道系统
自备
6
电动试压泵
4DSY
2
空调管道系统
自备
7
手动试压泵
S-SY
2
空调管道系统
自备
8
压槽机
2
空调管道系统
自备
9
管道切割机
2
空调管道系统
自备
10
砂轮锯
2414NB
4
空调管道系统
自备
11
电锤
15-25mm
20
空调管道系统
自备
12
手电钻
NOD
5
空调管道系统
自备
13
冲击钻
GSB13
6
空调管道系统
自备
14
汽车吊
50t
1
空调管道系统
租用
15
汽车吊
16t
1
空调管道系统
租用
16
卷扬机
5t
4
空调管道系统
自备
17
吊葫芦
10t
4
空调管道系统
自备
18
吊葫芦
5t
6
空调管道系统
自备
19
吊葫芦
3t
6
空调管道系统
自备
20
吊葫芦
2t
8
空调管道系统
自备
21
水准仪
DS3
1
空调管道系统
自备
22
液压千斤
2t
2
空调管道系统
自备
23
潜水泵
H=15m
2
空调管道系统
自备
六、主要安装施工方法和技术措施
1、施工工艺流程
2、放线定位
2.1认真阅读设计图纸,施工前根据设计图纸核对设备基础及机房承重梁的标高尺寸,并做好交接记录。
2.2根据图纸尺寸,测量确定管线及所在坐标位置,并在相应位置用墨线做好标记。
2.3根据土建标高标线,计算确定管道在机房内各标高位置,做好相应标记。
2.4冷却塔环形冷却水管安装时,为保证安装后的工程质量,应在管道安装前,在地面的相应位置应做好支架及管道的墨线标志,在地面做模拟施工,保证安装时管道的基本位置符合设计要求。
3、设备管道运输
3.1设备管道的运输路线:
一层冷冻机房管道运输
运输路线
主要运输:
管道,地下二层管道从3#吊装孔和冷却水竖井处向下运输。
地下二层泵房管道运输
运输路线
冷冻水泵房的管道由3#吊装孔运下;冷却水泵房管道由8b\db轴处的竖井运下。
3.2运输方式:
水平运输采用拖排和卷扬机进行,具体方法见《大型管道设备运输方案》中的相关描述。
从首层垂直运输到地下二采用上层预留的孔洞,利用卷扬机和滑轮组进行,具体方法和钢丝绳的选用见《大型管道设备运输方案》中的相关描述。
4、管道就位吊装
4.1立管吊装方法
第一步:
在一层将管道运输到立井附近。
第二步:
用一台5t卷扬机进行吊装,卷扬机设置在一层,管道进入竖井后,向下移动,到达地下合适高度后,在一层穿楼板位置做好立管支架后再松开倒链等吊装工具。
第三步:
用同样方法吊装另一根管道,并与第一根管道焊接,同时在上一层楼板处做好支架。
立管安装顺序为先大后小!
例如,在吊装Db-9c轴DN2000立管时,操作方法如下:
步骤
吊装示意图
操作说明
1预备起吊
管道运输到一层竖井附近位置,用1台5t卷扬机固定在管道的一端,准备吊装。
承重横担,Φ273*9管担在竖井边上的承重梁上。
在需吊装管道与楼板之间设置滚杠,减小摩擦,以防止损伤楼板。
在用千斤绳捆扎需吊装管道时,在千斤绳与管道间加设木方,以增大摩擦,防止管道在吊装过程中滑落。
2吊装第一根管
用卷扬机将管道拉入到竖井中,并垂直向下滑落,到图纸标注的标高尺寸时,在穿过楼板的位置做好相应支架,保证管道在吊装绳索松开时在立井中安全可靠。
3吊装第二根管
4、第二根管吊装后与第一根管焊接
在一层位置,与吊装第一根管同样方式吊装第二根管。
第二根管吊装到竖井后,与第一根管对焊,并同时做好穿楼板处的支架。
4.2水平管吊装方法
冷冻机房的水平管有4根,两根DN1500管道和两根DN2000管道,DN1500管道位于北侧,从17c~10c轴,DN2000管道位于南侧,从17c~5c轴,4根管共用一个承重梁。
安装时,将管道在地面按相应轴线摆放好,用两台卷扬机共同将管道水平提升到相应安装位置。
由于管道安装位置较高,需要在+8.5m的水平位置搭设操作平台,因此在机房北侧GC~HC轴留出相应位置进行吊装。
例如在13C~14C位置安装时,在此吊装位置先吊装一根DN1500管道放置于相应的承重梁上,然后水平挪到图纸标注的安装位置;吊装采用两台卷扬机进行,并用一个5t倒链做为辅助吊装工具,从而保证吊装安全。
同样办法,吊装另一根DN1500管道及两根DN2000管道并用倒链挪动到相应位置。
在用千斤绳捆扎需吊装管道时,在千斤绳与管道间加设木方,以增大摩擦,防止管道在吊装过程中滑落。
具体吊装方法如图所示:
步骤
吊装示意图
操作说明
1预备起吊
管道在将安装的对应位置摆放好,用2台5t卷扬机分别固定在管道的两端,准备吊装。
2一端首先起吊
先启动一台卷扬机,使起吊的一端能放置在结构梁上
3起吊另一端
启动另一端的卷扬机,并重新栓挂前一台卷扬机的钢丝绳位置(此时这端已担在梁上,另一端的钢丝绳不能松动),使钢丝绳栓挂位置向中心方向偏移,达到起升时管道横向向左移动的目的。
4管道放置于结构梁上
后起升的一端已超过承重梁的高度,此时再次移动第一次起升端的钢丝绳位置,使钢丝绳栓挂位置重新向管端的方向移动,使管道横向向右移动。
5、管道就位
将管道放置在10米宽的结构梁上,并做小幅调整
4.3卷扬机固定方式:
设置在卷扬机附近的立柱上,利用立柱做锚点。
固定卷扬机时分别用一根Φ11mm、20m长的钢丝绳,绕卷扬机底座一圈然后绕立柱一圈,分别回头再从卷扬机底座饶过后用绳夹卡牢。
钢丝绳与立柱棱角处要垫Φ50×5000×4mm半管,内衬40×3.5mm、500mm长的角钢,对立柱四角加以保护,为防止卷扬机受力时棱角割断钢丝绳,在棱角处应用木方垫实。
4.4吊装立管的吊点受力计算:
以下计算以最重12米长DN2000管道为例:
(1)千斤绳选择计算:
千斤绳总承载力Q=G*K计*K动
其中G:
吊装物体最大重量
K计:
计算摩擦系数
K动:
动摩擦系数
本工程需吊装的物体最重为8400公斤,滑轮组重量为250公斤,
Q=(8400+250)*9.8*1.25*1.1=116.6KN
本工程拟采用四根千斤绳,所以每根千绳受力为S=Q/n=116.6/4=29.15KN
千斤绳安全系数为K=6,破断力计算公式为P=S*K=29.15*6=174.9KN,所以选用破断力为180KN的千斤绳。
经过以上计算,本工程千斤绳采用(6*19+1)的钢丝绳,直径为18.5毫米,共四根,每根抗拉强度为1400MPa,破断力180KN,安全系数为6倍。
(2)牵引绳选择计算:
选用一套H20×4D滑轮组及一台50KN卷扬机来吊运设备
牵引绳拉力的计算:
最大重量按116.6KN计算,Q=116.6KN,工作有效绳数:
n=9,导向滑轮数:
K=2,载荷系数d=0.14,起重系数:
K动=1.1,
Q计=K动×Q=1.1×116.6=128.26KN
牵引绳拉力:
S=d×Q计=0.14×128.26≈18KN
牵引绳的安全系数为K安=4,破断力计算公式为P=S*K安=18*4=72KN,所以选用破断力为80.1KN的牵引绳。
经过以上计算,本工程牵引绳采用(6*19+1)的钢丝绳,直径为12.5毫米,抗拉强度为1400MPa,破断力80.1KN,安全系数为4倍。
(3)承重横担选择计算
复合应力δ=
其中M:
集中载荷弯矩W:
抗弯模量Q:
集中剪力A:
横担断面积
因
本身数值很小,一般不超过10,所以可以忽略不计。
因此,计算公式可以改为复合应力δ=
其中M单位为N*cmW单位为cm
M=P*L=8400*9.8*30=2469600N*cm
复合应力δ要求小于150N/mm
且不宜超过70N/mm
由此得出δ=
70N/mm
由此可计算出W
353cm
经查表无逢钢管D273的W=370-410cm
大于353,因此确定选用无逢钢管D273作为吊装时的承重横担。
4.4环形管道安装:
为管道安装和焊接等工作能够顺利进行,制作龙门架3-4个。
龙门架宽5米,高6.5米左右,立管做成可拆卸的。
装底层管道时,将可拆卸的部分拆下,降低龙门架高度;吊装上层管道时,再升高此龙门架,进行相关作业安装。
管道安装时,用龙门架将管道放置在事先制作的管道支架上,管道支架位于管道中部,管道两端用临时支架进行支撑,同样吊装邻近的另一根管道,对接焊接后再撤出临时支撑。
5、管道焊接
5.1焊接方法:
采用手工电弧焊方法焊接,根据本工程的特点,焊接的工作量比较大,而且管道的直径较大,从而给焊接工作带来了一定的难度,所以要求焊工必须具备较高的技术素质,上岗前的焊工必须进行有针对性地培训考核,合格后方可上岗操作。
5.2坡口加工:
a.大型管道进场要求厂家预先加工好管道两端的坡口,加工要求参照下表。
b.现场管道坡口加工采用气焊切割方法。
气割切割后再用角向磨光机对坡口进行打磨,同时清除破口表面的氧化皮、焊渣等飞溅物,并将凹凸不平处打磨平整。
对接管道坡口型式及间隙
壁厚T(mm)
坡口
名称
坡口尺寸
备注
间隙
(mm)
钝边
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