大型鋼套管預埋常見問題及應對措施

張 勇，李文波，劉 成

(1.四川建筑職業技術學院，四川德陽 618000;2.成都建筑工程集團總公司，四川成都 610000;3.成都市工業設備安裝公司，四川成都 610000)

1 常見問題

管道安裝施工中常見的質量問題有:

(1)位置預埋不準;

(2)固定不牢;

(3)浮管;

(4)施工配合困難及工期難以保證;

(5)弧形端面套管土建無法良好關模。

2 原因分析

(1)位置預埋不準產生的主要原因是測量問題。當兩個或兩個以上套管在同一軸線上(即一根管道同時穿過兩個或兩個以上套管)，并且相距不遠時，相對誤差控制要求高，又因土建結構鋼筋不穩定的遮擋，測量極為不便，常常顧此失彼。

(2)由于鋼套管臨時固定一般是以土建結構鋼筋為依托，而結構鋼筋本身并不十分穩定。如果采用外架臨時支撐，將會影響土建關模。

(3)當鋼套管自身重量低于同體積混凝土重量時將會出現浮管現象，使得原來埋設的位置發生變化。

(4)大型鋼套管自身很重，微調整位置不能靠大型吊裝機械，手動調整又難以控制，耗時耗工，在工期或土建的催促下，往往不能保證預埋質量。

(5)如果在圓形池壁上預埋套管，由于套管端面都是平的，套管與圓壁就無法安裝平齊，當土建關模時就會出現關不嚴的問題，后果不言而喻。

3 應對措施

針對剛性套管重量大、體量大、定位困難、澆筑混凝土易浮管和與土建施工配合不易的特點，我公司通過優化剛性套管的安裝工藝，通過自行設計安裝平臺和剛性套管支架，精確、快速的進行剛性套管的定位、不僅防止了浮管現象的發生，而且還良好地配合了土建施工。對于弧壁套管，則采取制作弧形套管端面的辦法，保證套管與弧壁齊平，避免出現土建無法正常關模現象。

4 施工工藝流程操作要點

4.1 施工工藝流程

以某污水處理廠安裝工程為例，詳細介紹施工工藝及操作要點。工藝流程參見圖1。

圖1 工藝流程

4.2 操作要點

4.2.1 現場套管平面定位

(1)平面基標點的獲取:剛性套管的安裝定位以土建構筑物的基準為基準，在剛性套管安裝前，從現場監理單位處獲取構筑物的基標點，若是圓形建筑，還需要獲得圓心點。

(2)基標點復測:獲取正式的施工平面基標點后，對平面基本點基線復測，確定其實際偏差。

(3)剛性套管裝平面基線點放樣:為方便剛性套管的安裝，用全站儀將構筑物的基標點引到剛性套管安裝的中心點，并用紅油漆作出標記和編號。

4.2.2 套管位置標高測量

在獲得套管安裝的平面中心線后，按深化設計后圖紙的要求繼續放套管支架的固定螺栓中心線，測量其標高后，安裝鋼膨脹螺栓。

4.2.3 剛性套管深化設計

(1)計算剛性套管在混凝土中的浮力，選擇套管支架固定的鋼膨脹螺栓。

式中:F為套管在混凝土中的浮力kN;V為套管在混凝土中的體積m3;Q為套管質量kg。

(2)圓柱形構筑物剛性套管的設計校正。由于圓柱形構筑物的弧形與一般剛性套管端面為平面無法完善結合，以至于安裝完剛性套管后土建無法完整關模，所以需要對剛性套管進行設計修改，將剛性套管端面做成相應弧形。具體方法如圖2。

圖2 圓柱形構筑物與剛性套管結合方法

4.2.4 剛性套管支架深化設計

(1)剛性套管支架的一般形式。

(2)根據現場所測量的標高數據，計算出每個套管支架的標高。

(3)根據剛性套管浮力計算結果選擇鏈接螺栓。

(4)根據支架高度，選擇支架型鋼規格。

圖3 是剛性套管安裝模板示意圖。其中:

(1)模板定位孔的作用是固定模板，孔略大固定螺栓兩個規格，采用陰型剛膨脹螺栓固定，每次安裝每端只需一顆陰型鋼膨脹螺栓固定即可。

(2)縱橫中心線必須用鋼針準確、清楚地刻劃在模板上并在四端盡量靠邊處沖上陽沖點，直線水平誤差≤±1 mm，角度誤差≤±1°。

圖3 剛性套管支架

4.2.5 套管預制安裝平臺

平臺采用 C25 素混凝土制作，面積大于1800×3200 mm，水平度誤差控制在1‰。

4.2.6 套管及支架制作

(1)套管(弧線)放線。用小管垂直安裝在大管的方法畫出套管端面曲線。

(2)下料。將樣線移至套管，用陽沖記下最高和最低中心點后，按樣用線火焊(或等離子)切割。

(3)套管支耳制安。在支耳安裝前，先將套管翼環制安完成，以套管最低中心點為基準，安裝套管支耳，詳見圖3。

(4)套管架制安。根據實測的數據，制作架腿，架的其他穩定結構照圖制作完成。

4.2.7 套管安裝

將套管架與套管預組裝，然后拆除，并將套管架逐個按圖安裝到位，找平找正后固定，用吊車一次性將套管快速吊裝就位，鎖緊螺栓。

4.2.8 配合土建施工

因該方法為先安裝套管，所以對土建的扎鋼筋，關模板影響甚微，唯一需要注意的是在土建施工時套管的縱向固定較弱，可能引起變形，故宜在套管的縱向安裝臨時斜支撐。待土建施工完成，臨時支撐與模板同時拆除。

5 效益分析

(1)本工藝用精確的套管支架作套管安裝的基礎，不僅消除了套管浮管的隱患，還使剛性套管安裝的準確度和速度得到了大幅度提高。在成都某污水處理廠污水處理集水井管道安裝過程中，有8 根直徑1400 mm 鋼管需要一次性連續穿過多個套管，因采取了這一措施，所有安裝均一次性順利穿過，根據實測，安裝人工費節省在50%以上。該工程綜合節約人工費、管理費、機械費等共計十多萬元。

(2)本工法首次將弧形端面套管列入套管系列中，填補了設計及國家標準在此方面的空白。在實際工程施工中，實現了套管與弧形建筑面的無瑕疵結合，社會效益明顯。