工業廠房筏基排污系統的預制與安裝

【摘 要】某工業廠房筏基為3.8米厚，直徑55.6米的圓筒狀，內設排污系統，具有技術新、焊接及檢測工作量大、設計信息不全面等特點，該排污系統的預制和安裝施工進度是制約各廠房筏基施工的關鍵因素。本文針對典型的單個集水坑給出了一個比較合理的工業廠房排污管道及集水箱施工順序，供后續施工參考。

【關鍵詞】排污系統；不銹鋼；預制；安裝

1.工程概況

工業廠房排污系統主要由雙層奧氏體不銹鋼管道和雙層不銹鋼襯里集水箱組成工業廠房排污系統用于收集污染消除池、凈化系統和控制區域地漏產生的污水，然后輸送到污水處理系統處理后排放，主要分布在主體廠房筏基中。本工業廠房筏基中共有12個不銹鋼集水箱、56根工業廠房排污管。

2.工業廠房排污系統管道的預制

2.1前期準備工作

焊工動員：焊工動員是工業廠房排污系統施工前期準備的關鍵環節，由于工業廠房排污管有雙層不銹鋼管，焊接工藝較新，焊接工程量和焊接難度較大，尤其是三通接頭與彎頭的焊接，因此，需要有足夠的焊工來滿足進度要求，且應提前進行焊接培訓。

焊接工藝評定：由于相關焊接標準有差異，故所有焊接工藝應重新進行焊接工藝評定。

焊材準備：由于焊材貨源較少，尤其是少量的URB6不銹鋼焊材，復驗還需花費一定時間，焊材的采購需要提前進行，否則將制約著焊工考試及工藝評定。

2.2車間預制

1）在滿足運輸、吊裝及安裝要求的情況下，車間預制的管道應盡可能長，以減少現場焊接工程量，焊接時，環境溫度不低于5度，焊接后，應緩慢冷卻，避免產生內部拉應力裂縫。

2）工業廠房排污系統管道的連接形式為全焊縫對焊接頭，禁止使用塞焊，特別是承插焊接，焊接過程中注意防止灰塵等雜物進入管內，對內管引入和潛在的移動、熱脹冷縮等造成影響，因此，應采取鎢極氣體保護焊焊接。焊接箱、焊材應盡可能靠近焊接地點，如有需要應進行加熱，滿足最小溫度和最大濕度的要求。禁止采用火焰切割管道。對于帶藥皮的焊絲使用四小時后要重新烘烤，操作頻率不應高于產品說明書，對于真空包裝的焊絲，在開啟后使用不應超過8小時。

3）對于已完成最后熱處理部件的焊縫應進行無損檢測。管道上的焊縫應進行100%表面檢查和100%體積檢測。對于8mm≦e≦40mm，僅能進行射線探傷（RT），禁止使用超聲波檢查（UT）；對e﹥40mm，超聲波檢查UT或射線探傷RT皆可，e為管道壁厚。不允許降低或減少焊接后熱處理的溫度和時間，或直接省略。

4）管道允許的制作誤差：對于公稱直徑≦200的管道，外徑允許誤差取±1%或±0.5mm數值中較大的一個，壁厚允許誤差取±12.5%或±0.4mm數值中較大的一個；對于公稱直徑>200的管道，外徑允許誤差取±1%或±0.75mm數值中較大的一個，壁厚允許誤差為±20%。

5）管道預制時應貼上臨時標牌，標牌用薄鋼板制作并注明系統名稱，然后用與管道相同材質的金屬線固定在管道上，永久標牌不允許使用碳素鋼板標牌，標牌四周不能有鋒利邊角；

6）為防止管道與筏基中碳鋼接觸，避免污染，應在管道外表面增加永久的絕緣保護層，同時為避免在運輸、搬運及安裝過程對管道損傷，還應采取臨時保護措施。

2.3預制施工注意事項：

1）第一階段砼中預埋的管道應為不帶彎頭和閥門的直管，便于有需要時在第二階段砼澆筑前抽出和更換內管。

2）集水箱體預制時應注意核對開孔標高是否與管道標高一致，根據現場施工經驗反饋，管道預制完成后發現圖紙中管道標高與集水箱體開孔標高不一致，部分管道需要抬高幾厘米才能安裝，可能導致管道與地漏連接端不能正常連接，以及管道不能滿足2%坡度要求。

3）在組裝過程中，應對管道的封堵進行檢查，保證內管的清潔度，外管應進行壓力試驗。

3.工業廠房排污系統的現場安裝

本節針對典型的集水箱剖面圖給出一個比較合理的管道及集水箱施工順序，供后續施工參考。

如圖1所示，笩基混凝土厚度由2.15m到3.10m不等，集水箱底板厚度為0.60m。如果混凝土從D標高一次性澆筑至A標高，則無法避免混凝土出現裂縫，且易使集水箱受混凝土側壓力變形。因此必須分層澆筑，以獲得較好的混凝土密實效果，建議在施工中采取以下施工順序：墊層混凝土澆筑→集水箱底板鋼筋綁扎→集水箱底板混凝土澆筑→集水箱安裝→集水箱底部灌漿→箱底側壁混凝土澆筑→管道和管道支撐件安裝→笩基上層鋼筋綁扎→筏基混凝土澆筑。

圖1墊層及底板鋼筋綁扎

3.1墊層混凝土澆筑

墊層混凝土應在負挖和接地網敷設完成之后進行澆筑，墊層混凝土澆筑時應注意控制集水箱周邊保護層厚度，若采用先澆筑墊層后進行防水施工，應按實際尺寸每邊增大100mm考慮（圖1黃色部分為墊層混凝土）。

3.2集水箱底板鋼筋綁扎

底板鋼筋綁扎前應在防水保護層上提前放出以下控制線：管道支架位置及管道軸線，集水箱邊線。如圖1所示，集水箱外邊尺寸為1650mm，考慮每邊50mmU型槽鋼和鋼筋保護層以及各種施工誤差，應控制側壁鋼筋凈距在1800—1850mm之間為宜，一旦混凝土澆筑，鋼筋位置將不可調整。集水箱側壁鋼筋間距為200mm，凈距約為165mm，而管道外徑為220mm，因此在鋼筋先施工情況下需要提前預留出管道位置，否則后期施工難度大，還可能大量切割鋼筋，最好在管道位置事先放置與管道外徑相當的管子以便鋼筋綁扎時預留管道位置。同時還應注意每根管道兩邊均有附加鋼筋。

3.3集水箱底板混凝土澆筑

底板混凝土與不銹鋼集水箱底部之間必須留有足夠的間隙，以便安裝集水箱且便于灌漿。集水箱底部鋼板之下的U形型鋼高度為50mm，考慮到U形型鋼和底板混凝土澆筑標高允許誤差，此間隙至少應保留70mm，最好控制在100mm，因此第一階段底板混凝土澆筑厚度宜控制在500mm，同時注意混凝土澆筑后及時進行施工縫處理。部分集水箱下面還有四個螺桿，需在混凝土澆筑前預留螺桿錨固位置，待安裝完后灌漿處理。

3.4集水箱安裝

洞口底板混凝土澆筑完成后，在底板上采取混凝土墊塊或與同標號的混凝土找平，找平后用測量儀器進行檢查，確保集水箱底標高正確。在箱外根據軸線放出集水箱外包控制邊線作為固定集水箱的控制線，在洞口內豎立木板，防止集水箱與鋼筋接觸損傷集水箱箱體，混凝土澆筑前將木板拆除。不銹鋼集水箱吊裝就位后，按照外包控制線對集水箱調整定位，并固定箱體位置，以免發生移動。不銹鋼集水箱必須使用工工字鋼四點固定進行吊裝，不得使用角鋼。

3.5集水箱底部灌漿

灌漿前應確保灌漿材料已經進場且抽樣檢測結果符合要求，同時還應進行灌漿模擬試驗，以驗證灌漿方案的可行性，確保灌漿凝固后強度能達到設計要求且密實無空隙。灌漿時應從一個方向讓漿體朝另一方向自由流動進行，禁止兩個方向同時灌漿。

3.6箱底側壁混凝土澆筑

圖2 集水箱側壁混凝土澆筑

集水箱底部灌漿完成后，先澆筑箱體側壁在笩基底標高以下部位混凝土，如圖2所示紅色部分。原因有以下幾點：①便于笩基底板鋼筋放置及控制鋼筋保護層；②避免此部位積水以及堆積其他建筑雜物；③混凝土澆筑后可以固定箱體，避免因臺風等因素使箱體移位。圖示標高C之下一次澆筑混凝土量最大不能超過1.20m。

3.7管道和管道支撐件安裝

圖3 管道和管道支撐件安裝

管道支撐件由型鋼焊接而成，分為A、B、C、D和F五個類型，每個類型又分為上部和底部兩個組件，為了保證混凝土保護層厚度，底部組件直接焊接在底板鋼筋上進行固定，上部組件有一奧氏體不銹鋼管卡，通過管卡上的螺栓進行管道定位，上下部組件通過焊接連接。如果支撐件過于接近集水箱或其支腳與豎向鋼筋相碰，允許切割支腳。支撐件位置可以根據現場條件調整位置，最終滿足管道固定即可。管道固定好后，對管道與集水箱進行焊接連接。

3.8笩基上層鋼筋綁扎

管及支撐件安裝固定后便可進行笩基上層鋼筋綁扎，施工時應注意避免對管道的碰撞和擾動。

3.9笩基混凝土澆筑

圖4笩基混凝土澆筑

圖4所示C標高之上每層混凝土澆筑厚度不能超過60cm，上層混凝土必須在前一層混凝土開始硬化但未完全硬化前進行澆筑，以防止因混凝土澆筑厚度過高引起不銹鋼集水箱起鼓變形，或間歇時間太長導致各層混凝土之間出現冷縫，因此澆筑時間間隔控制在2小時較為適宜。

3.10 現場安裝注意事項

1）型洞口為管道與地漏對接位置，管道將穿入此洞口，因此需要提前留出管道位置。

2）按照施工圖紙制作出的碳鋼支架在現場安裝后，部分支架上部側向剛度較小，容易晃動，這時可以對支架中間工字型鋼中部兩邊各焊接一塊加勁鋼板，以保證管道的側向穩定性。

2）管道和集水箱安裝完成后再進行筏基上部鋼筋施工，此時必須考慮采取硬性保護，防止上部鋼筋施工造成管道移位及變形等，集水箱周邊要求搭設圍欄，上面加覆蓋保護。筏基混凝土澆筑過程中，需采取措施防止振動棒碰到管道對管道造成破壞。

3）各廠房管道必須有兩處接地，一般是通過管道支撐連接到接地網中。

4.結語

工業廠房排污系統作為筏基施工中最先開始的不銹鋼管道和水箱施工，其安裝工序需要提前進行最優化的考慮，否則無法滿足安裝質量要求。本文對工業廠房排污系統的預制和安裝做了一個詳細介紹，可以推廣應用于其它類似系統的現場施工，具有一定的參考借鑒價值。

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作者簡介：

劉歡（1985-），男，漢，工程師，重慶大學工學學士Email： liuhuan19850416 @163 @163.com