公用工程管廊鋼結構施工技術總結

2022-05-13 08:24:50盛祥來

石油化工建設 2022年3期

白濤盛祥來

中國化學工程第十一建設有限公司河南開封 475002

1 工程概況

RAPID 項目位于馬來西亞柔佛州，是馬來西亞國家石油公司建設的一個煉油石化綜合一體化項目，旨在滿足馬來西亞國內和亞洲的能源和化學品需求。RAPID 項目公共管廊位于803 區域，管廊鋼結構總重約9852t，共計128 個鋼結構模塊，其中過路管橋模塊21 個。模塊M061 為最大模塊，重285.3t，長39m、寬18m、高23.34m，共8 層。本工程管廊鋼結構構件均在制造廠完成制作和除銹防腐工作，所有鋼結構連接方式均為高強鍍鋅螺栓連接。公共管廊鋼結構模塊平面布置見圖1。

圖1 公共管廊鋼結構模塊平面布置圖

2 施工工藝設計要點

由于本項目公共管廊區域無其他設備或裝置結構，場地開闊，且施工道路通暢，適宜采用整體安裝與逐件安裝相結合的鋼結構管廊安裝工藝，既提高了施工機械的利用率，又有效減少了高空作業，可安全快捷地進行管廊鋼結構安裝工作。

2.1 鋼結構模塊安裝

鋼結構安裝采用升降車配合起重吊車逐件安裝的施工方法，避免腳手架的搭設和拆除工作，既快捷又安全。根據現場實際情況調整安裝次序，合理安排柱子、主梁、次梁及斜撐的安裝順序，避免出現升降車無法安裝連接螺栓的情況。一般采用自上而下、由內而外的安裝順序。鋼結構模塊逐件安裝如圖2 所示。

圖2 鋼結構模塊逐件安裝

2.2 過路管橋安裝

過路管橋采用分層安裝或整體安裝方法。施工時，根據管橋安裝高度和整體重量，靈活選取適當的安裝方法：

（1）過路管橋安裝標高較低且整體重量不大時，選用整體安裝方法（圖3）；

圖3 過路管橋整體安裝

（2）過路管橋安裝標高較高或整體重量較大時，選用分層安裝方法（圖4）。

圖4 過路管橋分層安裝

2.3 人力、機具配置

鋼結構安裝人員、機具配置，按現場施工任務飽滿程度、人員和機具到場情況分為以下2 種配置形式：

（1）1 臺50t 或25t 汽車吊、2 臺升降車、1 個工頭、2個鉚工、2 個起重工和2 個起重幫工。

（2）1 臺50t 或25t 汽車吊、1 臺升降車、1 個工頭、1個鉚工、1 個起重工和2 個起重幫工。

3 施工準備

3.1 人員動遷

施工人員要至少提前3 個月準備護照、簽證辦理等相關工作。施工前期，綜合考慮鋼結構材料進場、結構基礎交接等現場條件，施工人員分批動遷，盡量避免人員窩工。

3.2 人員培訓

3.2.1 入場前培訓

施工人員進駐馬來西亞后，及時辦理CIDB 培訓，待取得CIDB 卡后方可辦理相關PMC 入場培訓，包括PMC、PTW、STA 和Working at height 等技能培訓課程。

起重工、起重幫工、電焊工等特殊工種要專業考試合格后方能取證。

3.2.2 入場培訓

施工人員進入現場時要進行入場培訓，包括安全培訓，施工培訓等；遵守現場施工零容忍制度，文明施工，安全第一。

施工人員進入現場要穿戴完整合格的PPE，包括勞保鞋、安全帽、防護眼鏡和工作服。

3.3 施工機具和人員配置

3.3.1 機具準備

鋼結構安裝主要施工機具包括25t 汽車吊、50t 汽車吊、50t/ 100t 履帶吊車、升降車（主臂長24m 或32m）、小型發電機（2～5kW- 240V）、電動扳手、灌漿攪拌器，以及吊帶、卡環、棘輪扳手和敲擊扳手等。

所有工機具都必須附帶出廠合格證，并提前向業主或管理公司安全部門報驗合格，張貼檢驗合格證后方能投入使用。

根據鋼結構安裝高度、鋼結構單件最大重量及現場地面情況，合理選擇吊車及升降車型號，盡量節約施工成本，避免資源浪費。

3.3.2 人員配置

每個施工班組中至少有1 人通過交通指揮培訓（Flagman），至少有2～3 人通過升降車培訓（升降車廠家派人現場培訓），每臺升降車上限站2 人：1 個鉚工、1 個起重工或起重幫工。起重工或起重幫工在從事吊裝作業時，要穿戴起重馬甲；交通指揮員（Flagman）在指揮交通時要穿戴交通指揮馬甲，并配一對紅綠指揮旗。

每個鋼結構施工班組至少要有2～3 人經過升降車操作培訓，取得合格證明后，方可進行升降車操作。由于升降車容易出故障，施工時每個施工班組最好配備2 臺升降車，這樣若1 臺升降車出故障時，不至于出現吊車和人員閑置情況。

由于馬來西亞人口稀少，且當地人生活普遍比較安逸，很難做到按時上下班。對于吊車司機、板車司機及起重工等重要職位，要考慮儲備部分國內員工，以免出現緊急情況時無人可用，導致人員、機具大面積窩工。

3.4 材料倉庫及休息棚搭設

3.4.1 材料倉庫

項目部應建立臨時材料倉庫，以便鋼結構材料中轉。由于當地氣候多雨，倉庫應做好排水措施，道路鋪設碎石并壓實，保證雨后能及時運輸結構材料。

3.4.2 休息棚

在結構施工現場選擇適當位置搭建臨時休息棚（6m×6m），休息棚位置應征得業主或管理公司現場施工主管的同意。每個休息棚可容納20 人同時休息。每個休息區根據施工人員的多少設置1 個或多個休息棚。每個休息區應設置1 個避雷針，休息棚周圍應使用腳手架搭設硬維護，并設置紅白警示路障；休息棚內應配備飲水機、洗眼器、急救藥箱、滅火器和雷電報警器等；休息棚內需放置適當的簡易桌椅，以便施工人員休息及辦公；還應設置張貼板，方便PTW、STA、JSA、安全規定等文件的放置。

3.5 施工場地平整

由于馬來西亞天氣多雨，故施工現場吊車及升降車活動區域需鋪設碎石，并使用壓路機壓實。

4 鋼結構施工技術要點

鋼結構施工程序示意圖見圖5。

圖5 鋼結構施工程序示意圖

4.1 材料接收及發放

鋼結構材料入庫、出庫要設專人負責，做好臺賬；結構材料入庫時要按模塊分開放置，避免出庫時發生錯誤；螺栓、連接板等小部件要按模塊、按圖紙分批發放，避免錯裝、丟失或浪費。

4.2 構件制作錯誤或損壞的報告及修改

鋼結構模塊材料拆封時，要提前1d 通知業主或制作廠家現場代表，發現結構破損或與圖紙尺寸不符的，要及時拍照并以書面形式向業主報告，讓業主及時給出處理方案，以免影響施工進度。合同外工作量要做好施工記錄，最好將各施工要點拍照存檔，并及時做好簽證索賠工作。

4.3 小型工機具發放及回收

吊帶、卡環、棘輪扳手、電動扳手和小型發電機等小型工機具要按材料計劃單發放，并做好發放記錄。這樣可盡量避免已提過材料計劃單的人員，在領取時無物可領的情況。對于沒有材料計劃單而又急需領取的工具，要經過施工經理審批后方能發放。

4.4 基礎復測及基礎壓漿

基礎交接前，要認真復查基礎地腳螺栓標高、相對位置、基礎間距、抗剪槽形狀及深度，以及地腳螺栓螺母、墊片等是否與施工圖紙相符。若不相符，修復后再進行基礎交接。

本工程鋼結構基礎找平采用壓漿法施工，即在結構基礎上方使用灌漿料制作一個150mm×150mm 的墩子，然后在墩子上放置一塊100mm×100mm×10mm 的墊鐵，使用水平尺找平，并使用水準儀測墊鐵上表面標高，使其滿足結構安裝要求。

根據結構基礎形式的不同分為2 種壓漿方式，即一般基礎壓漿（圖6）和抗剪槽基礎壓漿（圖7）。

圖6 一般基礎壓漿

圖7 抗剪槽基礎壓漿

要至少提前3d 完成基礎壓漿工作。壓漿后，使用麻包片或破布覆蓋1～2d，間隔2h 澆水一次，以免天氣過熱致使壓漿塊開裂。壓漿工作要由資深鉚工來完成，避免返工影響安裝進度。

4.5 鋼結構安裝

鋼結構安裝采用逐件安裝的方法，主要安裝順序為：柱子→主梁→次梁→斜撐。可根據現場實際情況調整安裝順序。由于鋼結構安裝要使用升降車安裝并緊固構件間的連接螺栓，所以安裝時要考慮升降車的工作空間問題，合理安排柱子、主梁、次梁及斜撐的安裝順序，避免出現升降車無法安裝連接螺栓的情況。一般采用自上而下、由內而外的安裝順序。

鋼結構主梁安裝時，在不影響后續施工的情況下，要考慮優先安裝兩端帶縱向連接板的主梁，然后再安裝其他類型的橫梁，這樣可適當降低安裝難度。

4.6 過路管橋安裝

過路管橋安裝可分為以下兩種方法，即分層安裝和整體安裝。過路管橋安裝時，需封閉下方道路，安裝時需提前1 周向業主或管理公司提交封路申請。

（1）分層安裝：過路管橋每層重量約10t，首先使用25t 汽車吊將過路管橋按層在地面組裝，找正后用螺栓緊固；然后使用100t 履帶吊車吊裝就位；最后安裝各層間斜拉撐。分層安裝一個過路管橋使用1～2d，不需要大型吊車，經濟又迅速。但過路管橋跨度一般為16m，分層安裝時結構會產生較大變形，致使各層間立柱及斜拉撐安裝難度增大，所以需2 個2t 手拉葫蘆配合安裝。

（2）整體安裝：使用25t 汽車吊將過路管橋在地面組裝，找正后用螺栓緊固；然后使用大型吊車吊裝就位。每個過路管橋安裝需1d 時間。整體安裝方法方便快捷，且不存在鋼結構變形問題，但安裝成本較高。

4.7 螺栓安裝及緊固

鋼結構螺栓安裝時，要嚴格按照圖紙上標示的尺寸安裝。鋼結構螺栓緊固分為初緊和終緊2 個步驟。

（1）螺栓初緊：鋼構件安裝時，使用梅花扳手和棘輪扳手配合將螺栓初步緊固；

（2）螺栓終緊：一個鋼結構模塊全部安裝完畢后，經測量人員檢測其垂直度和水平度符合圖紙要求，且業主或管理公司驗收合格后，使用電動扳手將連接螺栓緊固（緊固力矩見表1），并用記號筆標記。

表1 螺栓緊固力矩表

螺栓終緊一般使用升降車和電動扳手來完成。對于部分鋼結構層間距較小的結構，當模塊鋼結構安裝完成后，升降車無法進入內部進行螺栓終緊工作，這種情況可事先與業主質檢人員協商：每安裝一層結構后，立即找正，驗收合格后立即進行螺栓終緊工作，然后再進行下一層結構的安裝工作；或待鋼結構模塊安裝完成，結構垂直度、水平度校驗合格后，先將模塊外圍主體結構連接螺栓終緊，內部次梁的連接螺栓待管道腳手架鋪設后，管道施工開始前進行緊固。