超高层办公塔楼施工管道直埋敷设施工技术

周江　赖嘉维　陈翔　蒋浩

摘要：针对当前超高层办公塔楼管道施工存在严重渗漏的问题，以广发银行总部大楼项目为例，开展对其管道直埋敷设施工技术研究。在明确该工程基本工况的基础上，按照施工设计要求，完成超高层办公塔楼施工管道安装；采用直埋敷设的方式，完成该项目中电管配管的施工；最后采用沟槽式卡箍连接方式，完成管道连接。通过施工后开展水压测试验证，新的施工技术的应用可以确保管道不发生渗漏，有效提高管道施工质量。

关键词：超高层；管道；办公塔楼；直埋；敷设施工

0   引言

当前城市建设发展速度逐渐加快，建筑物的功能也逐渐增加，人们对于建筑物的功能要求也逐渐提高。为了达到节约更多的资源，降低施工建设成本的目的，施工单位更加倾向于采用直埋敷设，代替传统砌筑地沟敷设的方式进行管道施工[1]。

为提高直埋敷设施工技术在超高层办公塔楼施工中的适应性，本文以广发银行总部大楼项目为例，开展对其具体施工内容的研究。

1   工程概况

广发银行总部大楼项目包括超高层写字楼和走廊，地上103260.1m²，地下35808m²，超高层办公塔楼总建筑面积为137167.6m²。广发段的建筑面积1900.5m²，地面1900.5m²，建筑基础面积194.8m²。大楼有31m高，地面2层，一楼为空中。设计使用年限为50年，地震设防烈度为7度。

该项目1～4层为大堂、员工餐厅和厨房，5～7层为会议厅，8～9层为健身运动、休息；10层、20层、30层、39层为避难兼设备层；11～44层为办公标准层，45～47层为行长层、企业展示层，48为设备层[2]。

2   管道直埋敷设要点

2.1   管沟土方开挖

2.1.1   施工前准备

在对管道进行直埋敷设前，先采用机械方式完成对土方的开挖。人工清槽到施工设计阶段规定的标高。在开挖前使用白灰，按照图纸上的指示，将挖好的管沟（坑）边缘线进行开挖。挖掘机沿着管线的中轴线向后翻挖。

2.1.2   确定管沟参数

按设计需要，管沟深2.6～5.0m，管沟底部宽3.276m，3～5m深的部位，沟槽的宽度需增加0.2m；在管沟内进行支护时，管沟的宽度要与支护结构的厚度相适应；在弹性铺设水平曲线区段，增设0.3m宽的管沟[3]。管线与其他设备相交。

在通过水沟或地下结构时，应与当地相关单位协商，以确定施工计划。电缆与电力、通信电缆相交时，其纵向间距不得少于0.5m；当管线与其他管线相交时，管线的纵向净距不能低于0.3m（除非满足设计的埋深[4]）。砂垫层的施工采用人工修平，管沟底部采用蛙式电夯机进行打桩，并按规定用粗砂铺设200mm厚的砂垫层。

2.2   施工管道安装

2.2.1   管道选材

在完成对管沟土方的开挖后，对超高层办公塔楼的各个管道进行安装施工。其中，消防栓系统管道和喷淋系统管道均采用国标内外热镀锌钢管，而消火栓系统输水干管采用优质镀锌钢管。需要安装的管道包含干管和支管两种。

2.2.2   干管安装

在进行对干管安装前，应先确定施工位置以及管道的直径大小等施工信息，并根据图纸的位置、间距、高度等进行正确的位置。在管道支架安装完毕后，应先在管道中心线上画出中心线，再测量管段之间的长度，然后在地面下料、预制、装配。

地下干管在上管之前，要把各个分支管封住，以防淤泥流入管道。在上管时，要先把管道清洗干净。在上管过程中，为确保安装牢固，避免管道晃动对施工质量的影响，选用“U”型卡箍对管道进行紧固处理，以免造成管线的滚动伤害。

2.2.3   支管安装

在对支管进行安装前，需要明确安装的具体位置以及对应支架设置的位置。对于施工项目中喷淋体系支管的喷嘴，应当尽可能设置在不影响梁结构和柱结构的位置。在安装支管时，其位置应当在设计图纸中进行标记，并完成地面下料、预制、装配等工序[5]。在安装后，将其余的填充物清理干净。

2.2.4   管道支架的制作

管道支架是管线施工中不可缺少的一类构件，为了保证管网的正常使用，在选用不同类型的管架时，应根据其作用和受力状况来确定和计算。

对主干管道的支撑，在多根干管平行排列的情况下，可以采取埋设焊接方式；对独立管道或分支管道，可以采用膨胀螺栓方式，螺栓孔应为套管长度增加15mm；在直立管道上，可以使用管卡進行紧固[6]。

如果楼层高度低于5m，则每层应设置一层；当层高大于5m时，每层应至少设置2个，管卡应设置1.5～1.8m；管托架可选用型钢或角钢，螺栓孔直径小于M12时，可采用台式钻孔，对于直径大于M12的可采用气焊接，但必须在开孔后进行加工。喷淋装置的悬挂装置与喷嘴之间的间距应该在300mm以上。

2.3   电管配管直埋敷设

2.3.1   敷设要求

在现浇混凝土中铺设管道时，必须用钢丝将钢管与钢筋连接。在砖墙中安装电缆时，应在砖墙上预留沟槽或机械沟槽。将管道完全插入到凹槽中，管道与墙面的净间距不能低于15mm。在穿过地表或楼层时，直接埋入地下或地板中的一部分，必须对其进行防护。

为了方便穿线和拉线，在导线防护管发生以下情形时，应在导线的中部增加一个接线箱或拉线箱[7]：管道的长度超过30m时未出现弯曲；管道超过20m时产生一次弯曲；管道每超过15m发生2次弯曲；管道长度8m发生3次弯曲。此外，板面电线盒须按图定位，墙体开关插座底盒定位标高要一致。

2.3.2   螺栓固定

固定在钢质管道上螺栓必须使用专门的工具进行。在安装管道时，将两根管子插在直管子的中部，并紧固在管子的两端，用紧固螺丝将其固定好，然后拧紧，直到螺帽脱落。固定螺丝必须在可见的位置。禁止焊接接头。

2.3.3   接合部位处理

管道两端接头的切口应平整光滑，无毛刺和变形。管子与连接套管的接头必须牢固，在管子插入接头之前，插头的管子末端要保持干净，接头间隙要进行密封。

套管固定的钢质管道与盒子（箱）相连接时，必须一孔一组，管径要与盒子（箱）的打孔相匹配。管件与箱体的接合部，必须使用带齿的螺帽和带螺纹的管件进行锁紧。在管径≥32mm的情况下，在每个端部安装固定螺丝不得少于2个。

2.4   管道连接

2.4.1   槽型卡箍接頭特点

槽型卡箍接头适用于温度变化较大的软性接头，以利于管子膨胀或缩小。沟槽式卡箍管道连接器膨胀和收缩如图1所示。

槽型夹紧管接头易于拆卸，便于维修、改造。其具有弹性的密封环，为连接件预留了空隙，可隔绝、吸收噪声，减少振动。沿着管口周围的沟槽，可把两边的管子都咬在了一起，能对系统压力和其他外力进行自动限制，最大的工作压力达到17MPa。如果墙体或地面管线的预留孔位不及时，则会造成管线中心线的偏差。沟槽式夹紧软管接头能实现管线的轴向位移，并能使管线在任意方向上发生偏移。

2.4.2   钢管压槽原理

需采用特殊的钢管压槽机加工钢管。压槽机的轮子由压轮和辊子组成，其槽宽和槽长都根据轮组的配合状况来确定。在辊子起动和管体转动时，按照一周一次的方式进行下压。在下压过程中，必须确保不会出现圆度、沟纹深度的变化。钢管压槽原理如图2所示。

2.4.3   管道槽道处理

先进行对管的定尺裁切，把钢管放在辊子和辊子托架之间。再利用手动液压泵装置，将滚轮推进到钢管的外壁位置，并通过手动的方式将回油阀门锁紧。最后，把相应的管子塞进刻度计，以确定凹槽的深度。

如果用槽型卡箍进行连接，则应在有三通的管线上安装专用的穿孔机，切勿用气割。开孔后，必须对开孔区进行防腐处理。在施工中，严格按照标准的选入螺纹扣数和标准段紧固扭矩进行施工，如表1所示。

在完成施工后，结合管道连接施工标准，对施工质量进行检验，在确保各项指标均符合规定要求的情况下，才能够开展后续施工。

3   施工效果分析

为验证该施工技术的应用效果，将该施工技术应用到广发银行总部大楼项目中，完成对超高层办公塔楼施工管道的直埋敷设。通过水压测试，测定施工技术应用后的施工质量。

要求直埋敷设管道水压试验的压力为1.0MPa。在测试过程中，当压力达到0.5MPa时，暂缓升压，保持压力，并检查各个焊接口是否存在渗漏情况。若无渗漏异常，则继续缓慢升高压力至1.0MPa，并持续10min。再检查焊口是否渗漏，若没有渗漏，则说明施工质量符合标准，验证该施工技术可行。根据上述论述，将水压测试结果记录如表2所示。

从上述水压测试结果可以看出，采用本文上述施工技术施工后，管道焊接位置未出现渗漏情况，说明管道施工质量符合项目质量要求。通过上述测试证明，新的直埋敷设施工技术可行。

4   结束语

针对当前超高层办公塔楼管道施工存在严重渗漏的问题，本文以广发银行总部大楼项目为例，开展对其管道直埋敷设施工技术研究。

在明确该工程基本工况的基础上，按照施工设计要求，完成超高层办公塔楼施工管道安装。采用直埋敷设的方式，完成该项目中电管配管的施工。最后采用沟槽式卡箍连接方式，完成管道连接。通过施工后开展水压测试验证，新的施工技术的应用可以确保管道不发生渗漏，有效提高管道施工质量。

参考文献

[1] 曾会翔，苏文琦，潘扬.高速公路路侧电缆气吹敷设法与直埋敷设法的比较分析[J].西部交通科技，2022（6）：56-58.

[2] 闫新，李相华.适于冻土地区的电缆直埋敷设结构在高寒                山区光伏电站中的应用[J].河南电力，2022（S1）：97-98+107.

[3] 刘丽娟.供热管道冷安装无补偿直埋敷设问题技术[J]. 内蒙古煤炭经济，2022（5）：145-147.

[4] 马德慧.供热管网无补偿冷安装直埋管道敷设施工技术[J].安装，2022（7）：30-32.

[5] 程宏波，冯夏辉，王勋，等.直流接地极周围金属管道敷设缓解线防护效果研究[J].电瓷避雷器，2021（1）：83-89.

[6] 俞辰颖，方瑜，蔡勇.基于GIM模块化变电站电缆管道敷设路径优化[J].粘接，2021，48（11）：106-109.

[7] 邱华伟，李广山，胡春峰，等.分布式光纤泄漏监测系统（DTS）在热力管道敷设施工中的应用[J].科技与创新，2020（19）：53-54+56.