超高层建筑结构竖井中的大型空调管道安装及保温施工

中建二局第三建筑工程有限公司 北京 100070

1 工程概况

西部国际金融中心项目位于成都市锦江区东大街，总建筑面积为29.3万 m2，由4 栋超高层建筑组成，是集办公、商业、酒店、住宅四大功能于一体的超高层综合性建筑。1#主塔楼共56 层，高度240.85 m，为框架核心筒结构，结构造型复杂呈倾斜内收形式，外墙为玻璃幕墙。

本工程1#主塔楼的空调新风立管安装在核心筒竖井中，此竖井三面均为剪力墙，一面为挑檐楼板。因结构竖井空间小、高度高，施工人员不便操作，极大地增加了安装难度。

2 施工方案优化分析

2.1 传统方案与优化方案对比分析

2.1.1 传统方案

1）本工程结构竖井安装缝隙过小，仅为250 mm，如果按照常规施工方式，会经常出现靠结构竖井内侧法兰螺栓漏安装或长距离法兰无螺栓现象，从而造成风管之间接口不严、漏风量过大，满足不了使用功能。

2）风管保温也同样存在问题，传统安装方法存在靠墙面的风管无法安装螺栓、无法对风管进行保温的弊端。靠竖井内侧大面积风管及法兰连接处都不保温，造成大量的冷量（热量）损失、结露现象，致使达不到设计要求[1,2]。

3）竖井内需搭设和拆除脚手架，对本工程1#主塔楼地上高240 m来说，搭拆脚手架管的工程量非常大。

2.1.2 优化方案

1）设置一字形以及T字形承重支架代替脚手架；

2）采用手动葫芦进行吊装；

3）T形支架及跳板和安全挂钩对法兰边进行保温施工；

4）采用安全挂钩和安全带的施工保护措施。

本工程采用优化方案，进行超高层建筑群的结构竖井大型空调管道安装及保温施工。

2.2 优化方案设计参数

本工程空调竖井中有三面为剪力墙，一面为楼板，因此，风管放入竖井后最小空间距离只有300 mm，而最大空间距离只有400 mm。空调立管从7层到36层，每层层高均为4.1 m，空调立管尺寸是2 500 mm×1 000 mm。竖井总高度为123 m，竖井净空尺寸为2 900 mm×1 300 mm。

针对此种情况，空调立管与竖井间距离过小，井内搭设井字脚手架进行立管安装无法实现，经过现场实际勘察，最终确定风管安装的位置。其中，风管长边距离楼板边50 mm，风管另一长边距离剪力墙边250 mm；风管短边距离另外两边剪力墙一边为250 mm、另一边为150 mm。按这一标准对风管进行定位，可以满足1 名或2 名体型较小操作人员从250 mm一边进入竖井进行施工操作。结构竖井平面如图1所示。

图1 结构竖井平面示意

3 施工方案实施

3.1 施工准备

1）查看施工环境与通道。熟悉竖井内外的施工环境，查看管道运输的通道、管道堆放的场地以及策划管道安装的顺序。

2）清理各类建渣。清理竖井中的钢管、木板、混凝土等建渣。

3）吊线。进行竖井的吊线工作，核对每层预留洞的尺寸是否具备安装作业条件，评估安全系数等。

4）实测预控。加工风管前，到现场实测实量，对风管进行合理布局，避免风管的法兰口在楼板中，以免影响支架的安装和固定。

3.2 施工方案实施

3.2.1 承重支架设置

根据风管排布情况，将每层所需要安装的风管按型号搬运到位；在风管安装前先对风管逐节进行保温。风管安装顺序是从竖井最底层至下而上进行安装[3,4]。最底层风管楼板上必须先设置第1个承重支架，然后每层楼板处各设置1 个承重支架，如图2、图3所示。

图2 底层第1个承重支架设置

图3 各楼层承重支架设置

3.2.2 T字形支架设置

靠管井最里面的长边支架的安装操作方法：用40 mm×4 mm的角钢焊接成T字形支架，并在丁字形支架上打孔，其孔距与风管螺栓孔径间距一致。将T形支架用螺栓固定在风管法兰螺栓孔上，长边设置3 个T字形支架，然后找与竖井空间相应尺寸的跳板放在T字形支架上，便于施工人员站立施工，以此方法逐层向上安装，见图4、图5。

3.3 吊装方法实施

在安装风管的上方2～3 层设置吊装承重固定支架，使用手动葫芦进行吊装，吊装点设在风管法兰接口的中心位置以便起吊后重心平稳。

图4 T形支架平面

图5 T形支架立面与大样

每次吊装风管长度为2.5 m（2 节风管），使用的倒链选用2 t的质量，吊装时施工人员禁止站在吊装物下方，等风管下降到一定高度后才能进行风管安装，每层风管安装完成后，借用T形支架及跳板和安全挂钩对法兰边进行保温，吊装方法如图6所示。

图6 风管吊装及吊点布置

4 结语

本文所述安装方法在西部国际金融中心项目中得以应用并收到良好的效果，弥补了传统安装方法存在的靠墙面的风管无法安装螺栓、无法对风管进行保温的弊端[5,6]。避免了漏风量大、冷热量损耗严重、风管表面结露等问题。同时这一方法今后也可用于别的工程，不仅不用搭设及拆除管井脚手架，节省大量人力、物力，还能起到很好的效果。