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1、大型钢套管预埋施工工法编制单位： 成都市工业设备安装公司编 制 人：2011 年4 月目录1. 前 言32.工法特点33.适用范围34.工艺原理35.施工工艺流程及操作要点46.材料与设备87.质量控制98.安全措施109.环保措施1110.效益分析1111.应用实例121. 前 言随着国家城市化进程的不断发展，各个大城市规模也在不断扩大，大型自来 水厂和污水处理厂也在全国各个大城市快速建设。大型自来水厂和污水处理厂均 有大量的大直径钢管，这些钢管在穿过构筑物时必不可少的需要设置刚性套管。 刚性套管是需要在管道安装前作预埋的，而且刚性套管的预埋质量直接关系到管 道安装的质量。为保证刚性套管的施
2、工质量，我公司成立了刚性套管工艺研究小组开展了技 术攻关。利用计算机辅助设计、自行设计并加工模具、工艺优化工艺等措施，通 过工程实践，取得非常满意的效果。2. 工法特点2.1 通过深化设计，对不同（尤其是圆柱形构筑物的）刚性套管分门别类进行 放样、制作和加工，彻底解决由于标准不完善引起的各种施工难题。2.2 通过套管预制平台的应用，实现与土建施工平行作业，避免了安装与土建 争作业面而而影响施工工期。2.3 利用设置套管安装支架，不仅解决了刚性套管快速安装的难题，也同时控 制了刚性套管浮管问题。3. 适用范围本工法适用自来水厂、污水处理厂等大型（包括圆柱形构筑物的）刚性套管 的安装。4. 工艺原
3、理针对刚性套管重量大、体量大、浇灌混泥土易浮管和施工质量要求高的特点， 我公司通过优化刚性套管的安装工艺，通过自行设计安装平台和刚性套管支架， 精确、快速的进行刚性套管的定位、防止浮管处理和安装。5. 施工工艺流程及操作要点5.1 施工工艺流程本工法以成都武侯污水处理厂安装工程为例，详细介绍该工法施工工艺及操作要点，工艺流程参见图 5.1：图 5.15.2 操作要点5.2.1 现场套管平面定位1 平面基标点的获取 刚性套管的安装定位以土建构筑物的基准为基准，在刚性套管安装前，从现 场监理单位处获取构筑物的基标点，若是圆形建筑，还需要获得圆心点。2 基标点复测 获取正式的施工平面基标点后，对平面
4、基本点基线复测，确定其实际偏差。3 刚性套管装平面基线点放样 为方便刚性套管的安装，用全站仪将构筑物的基标点引到刚性套管安装的中 心点，并用红油漆 X 标记和编号。5.2.2 套管位置标高测量 在获得套管安装的平面中心线后，按深化设计后图纸的要求继续放套管支架 的固定螺栓中心线，测量其标高后，安装钢膨胀螺栓。5.2.3 刚性套管深化设计1）计算刚性套管在混凝土中的浮力，选择套管支架固定的钢膨胀螺栓。F=9.8（2400V-Q）式中F：套管在混凝土中的浮力kN；V：套管在混凝土中的体积m3；Q：套管质量kg；2）圆柱形构筑物刚性套管的设计校正由于圆柱形构筑物的弧形与一般刚性套管端面为平面无法完善
5、结合，以至于 安装完刚性套管后土建无法完整关模，所以需要对刚性套管进行设计修改，将刚 性套管端面做成相应弧形。具体如下图。原设计套管安装平面示意图深化设计套管安装平面示意图5.2.4 刚性套管支架深化设计1）刚性套管支架的一般形式套管耳座 刚性套管 固定螺栓刚性套管2）根据现场所测量的标高数据，计算出每个套管支架的标高。3）根据刚性套管浮力计算结果选择链接螺栓。4）根据支架高度，选择支架型钢规格。上图是刚性套管安装模板示意图，其中：1 模板定位孔的作用是固定模板，孔略大固定螺栓两个规格，采用阴型刚 膨胀螺栓固定，每次安装每端只需一颗阴型钢膨胀螺栓固定即可。2 纵横中心线必须用钢针准确、清楚地刻
6、划在模板上并在四端尽量靠边处冲上阳冲点，直线水平误差lmm，角度误差Wl。5.2.5 套管预制安装平台平台采用250#素混凝土作，面积大于1800*3200,水平度误差控制在千分之一。5.2.6 套管及支架制作1套管（弧线）放线用 0#50 克白色纸（废旧图纸也可以），拼接成超过套管周长的整张纸，纸宽只需要200毫米即可，利用会议室长桌进行。A、在纸上的中间用HB铅笔画一条长等于套管外直径的直线，再将直线等分成16 段, B、确定直径，d =D- V （D20- d2/4）式中：d :为放样圆直径；0D：为建筑直径（当套管长不超过半米，以平均直径即可）；d：为预埋套管直径；C、以任意直线端端点
7、为圆心，以d/2为半径作放样圆，用作图法将圆均分160份，1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16图 5.2.6-1D、依次将圆弧与圆等分线焦点水平移至套管外径放的直线的16等分线上。E、 将以上焦点平滑连接，完成放样线。2. 下料 将样线移至套管，用阳冲记下最高和最低中心点后，按样用线火焊（或等离子）切割。3. 套管支耳制安在支耳安装前，先将套管翼环制安完成，以套管最低中心点为基准，安装套管支耳，详见图4. 套管架制安根据实测的数据，制作架腿，架的其他稳定结构照图制作完成。图 5.2.6-15.2.7 套管安装1.将套管架与套管预组装，然后拆除，并将套管架
8、逐个按图安装到位，找平找正 后固定，用吊车一次性将套管快速吊装就位，锁紧螺栓。5.2.8 配合土建施工因该方法为先安装套管，所以对土建的扎钢筋，关模板影响甚微，唯一需要注意的是在土建施工时套管的纵向固定较弱，可能引起变形，故宜在套管的 纵向安装临时斜支撑。待土建施工完成，临时支撑与模板同时拆除。5.3 劳动力组织（见表 5.3）表5.3劳动力组织人员名称技术要求数量备注管道工程师3年以上刚性套管施工经验1测量员持测量员证2质检员持质检员证，3年以上刚性套管质检经验2人员数量应安全员持证1根据工程量管工持证4进行调整焊工持证3普工/66. 材料与设备6.1 本工法以成都武侯污水处理厂为例，采用的
9、主要材料见表 6.1表 6.1 主 要 材 料 表（以一个位例）序号设备名称设备型号单位数量备注1槽钢8米62角钢Z40*40*4米73钢管DN1500米0.374钢板6 =22mm平方2套管翼环5钢板6 =10mm平方0.136钢膨胀螺栓M12*100套47普通六角螺栓M12*60套48钢套管D1500*12米0.66.2 本工法以成都武侯污水处理厂为例，采用的机具设备见表 6.2。表 6.2 机 具 设 备 表序号设备名称设备型号单位数量备注1汽车吊8吨台1安装套管2焊机设备BX-500套1制作3定镜水准仪AL132台1测量4电锤TE70台15全站仪GTS-100N台19II级卷尺50m把
10、110II级卷尺5m把1011钳工工具套112火焰切割设备套113台钻ZX-40SD台17质量控制7.1 工程质量控制标准工程质量符合城市污水处理厂工程质量验收规范GB50334-2002、工 业金属管道工程质量检验评定标准 GB50184-93、 给水排水管道工程施工 及验收规范GB50268-2001、工业金属管道工程施工及验收规范 GB50235-97、现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范GB50236-98。其关键部位、关键工序的允许偏差见下表 7.1:表 7.1 允许偏差表序号项目允许偏差（mm）检验方法1套管标高5定镜水准仪2套管水平度2/1000铁制水平尺3套管平面位置5II
11、级卷尺4套管轴向2/1000II级卷尺（绷线）5套管支架标高5定镜水准仪6套管支架水平度2/1000铁制水平尺7套管支架平面位置5II级卷尺8套管支架纵向2/1000II级卷尺（绷线）7.2 质量保证措施7.2.1 建立质量保证体系和岗位责任制，完善质量管理制度，明确分工职责，落 实到人，保证体系高效运转。7.2.2 对工程质量实施全方位、全过程控制；对施工过程的人、机、料、法和环 境五大要素的保证措施进行明确和落实。7.2.3 套管安装前，应对套管自身的几何尺寸、钢管厚度、材质、防水翼环及焊 接质量等进行严格的检查、检验。7.2.4 套管支架的基准线标高等基础参数需反复验证，确保准确。7.2
12、.5 严格“方案先行、交底先行、样板先行”的原则，严格质量“三检制”。7.2.6 套管端口弧线放线用纸宜厚，保证裁剪后不变形。8.安全措施8.1 认真贯彻“安全第一，预防为主”的方针，根据国家和企业的有关规定、条 例和办法，结合工程的具体特点，建立健全以项目经理为首的安全消防保证体系， 具体落实安全消防责任制。8.2 施工现场按防机械伤害、防触电、防高空坠落等安全规定和安全要求进行布 置，并按规定配备急救箱、悬挂安全标识。8.3 施工人员必须进行进场三级安全教育和刚性套管施工的安全技术交底，明确 施工过程的相关技术要求。提高职工的自我保护意识，消除违章作业，杜绝重大 安全事故的发生。8.4 施
13、工现场的所有机械设备、施工材料和安全用品必须是合格的产品。不合格 的产品，拒绝使用。8.5 各类房屋、库房、料场等的消防安全距离做到符合安全规定，室内不堆放易 燃品；随时清除现场的易燃杂物；不得在有火种的场所或其近旁堆放生产物资。8.6 氧气瓶与乙炔瓶隔离存放，严格保证氧气瓶不沾染油脂、乙炔发生器有防止 回火的安全装置。8.7施工现场的临时用电，严格按照JGJ46-2005施工现场临时用电安全技术规 程的有关规定执行。8.8 施工现场使用的手持照明灯使用 36V 的安全电压。8.9 吊安套管时，站位应避开吊车臂；还应暂停噪音大的机具设备的运行，避免 影响吊装指挥口哨；指挥手势应规范。9.环保措
14、施9.1 施工污水实行零排放，站台所有施工污水均收集进入污水塑料袋后倒入污水 桶贮存，在当天施工完工后与垃圾箱一同运出。9.2 对产生灰尘的作业面，及时清理干净。9.3 现场临时设施，包括生产、办公、生活用房、仓库、料场、临时水电设施的 搭设按规划设计进行。9.4 保持施工现场道路通畅，各通道口设置出口标志和照明灯具，危险品堆放处 必须挂警示牌。9.5 工地的材料、半成品或成品、废料要分类堆放整齐。班组在每班下班前将施 工现场清理干净。9.6 不得野蛮施工，不得损坏土建或其它单位的成品，对施工中可能会损坏或弄 脏的已完工程应采取保护措施。成品保护膜，待交工时在清除。10.效益分析10.1 本工法用精确的套管支架作套管安装的基础，不仅消除了套管浮管的隐患， 还使刚性套管安装的准确度和速度得到了大幅度提高。在成都武侯污水处理厂污 水处理集水井管道安装过程中，有 8 根大直径管需要一次性连续穿过多个套管， 根据实测，
