狭窄空间玻镁复合板风管的施工技术
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一、前言：
随着城市建筑的功能要求不断提高，以及结构及功能越来越复杂，建筑设备安装遇到的新挑战也越来越多，在狭窄空间安装施工玻镁复合板立管则是这些新挑战之一，如何安全、高效率、低成本地将玻镁风管安装到位是施工的关键要素，对此，经现场多次技术攻关，形成了“狭窄空间玻镁复合板风管的施工技术”。经广东省科学技术情报研究所的科技查新，本课题的主要技术创新点均未见过国内有相同文献报道。
二、玻镁复合板风管系统介绍
1、施工现场情况介绍：
广州珠江新城F2-4地块高德置地广场北塔楼高206m，核心筒内部设置4条新、排风立管，管井截面尺寸为2800*1350mm，管井三面有结构剪力墙包围，而管井内需要安装截面尺寸为2500*1200mm的风管，该风管采用自带保温型的机制玻镁复合板材现场制作。现场平面图如图1所示。
现场只剩下没有剪力墙的一侧可进入管井内进行安装作业，约1350mm宽，且除去风管截面所占的空间以及玻镁复合板材料自身厚度外，管井剩余的空间最大分别为250mm和100mm，操作空间十分有限，如此狭小的空间，工人无法进入管井内进行支架安装、风管拼装及固定等施工。该管井从首层至屋顶上下200米竖直贯通，若从首层往上搭脚手架施工，虽可以确保施工安全和质量，但因费用高而成为不现实，因此，风管的施工难度及危险性极大。必须先制定科学合理的施工工序及施工方法方能安全经济而高质量地将立管安装到位。
图1 施工现场立管安装平面
2、玻镁复合板材料
本工程采用厚度为25mm的保温型机制波镁复合板材，该板材是以改性氯氧镁水泥凝胶材料和中碱玻璃纤维网格布为表面加强层，泡沫绝热材料为中间夹芯层，采用机械化工艺制成的如图2所示。
图2 机制玻镁复合板材
玻镁复合板风管其技术性能见表1，机制玻镁复合板风管性能要求见表2。
表1 机制玻镁复合板的技术性能表
板材类型 技术指标 保温型
绝热材料导热系数（W/M・K） ≤0.0375
热阻值（m2・K/W） ≥0.58
游离氯离子含量（%） ≤3
燃烧性能 B级
面密度（kg/m2） ≤7.50
承载力（N） ≥1000
软化系数（%） 0.85
泛卤 无泛卤现象
表2 机制玻镁复合板风管性能要求表
项目 性能要求
风管承压能力 在3000Pa的试验压力，风管粘结面不开裂，不漏风
抗冻性（-20°C循环冻融D15） 风管粘接缝粘接严密，不开裂
空调风管（节能型） 热阻值≥0.74（m2・K/W）
抗凝露 无凝露现象
漏风量L[m3/（h・m2）] L≤0.0528P0.65（低压系统）
玻镁复合板风管施工技术是近年来风管加工制作的新技术，它既有镀锌钢板风管的强度和现场制作、安装的便利，又有不燃烧、不生锈的特点，更兼有复合风管重量轻、不需要二次保温、漏风小的特点，是新一代的节能环保风管。
三、狭窄空间玻镁复合板风管的施工技术
1、玻镁复合板风管现场制作与组装
1.1玻镁复合板风管现场切割与错位搭接无法兰式组装
玻镁复合板风管一般采用现场制作和组装。首先将矩形风管四侧的玻镁复合板根据现场测量后开料尺寸进行材料切割和预制，接着在需要粘接位置涂上专用胶粘剂，最后采用错位搭接式无法兰连接方式进行风管组装。风管错位搭接式无法兰方式连接的示意图见图3。
图3 风管错位搭接式无法兰方式连接的示意图
1.2、将风管合理分段，批量预制玻镁复合板风管短管
本工程楼层的结构高度为4.2m，梁底净高为3.9m，为了使短管在管井内拼接时，施工人员能在悬挂式安装平台上完成支架安装，涂粘结胶等施工工序，通过计算确定可将风管进行分段，制作成两种长度规格的风管短管，分别是3600mm和1200mm长，具体组装要求如下图4所示。确定长度后，玻镁复合板风管的预制可批量进行制作，与现场安装可分成两条流水线进行施工。
注：1200mm长的短管与之类似，图省略。
图4 玻镁风管拼装成短管
2、自制吊挂式安装操作平台，用于狭窄井道内施工。
2.1自制吊挂式安装操作平台
面对只有一个方向可进入的截面尺寸为2800*1350的管井，除去井道内2500*1200mm的玻镁复合板风管外，剩余的施工空间不足容纳一个操作人员进入， 必须借助合适的工具，使施工人员进入管井内施工，同时该工具又不能妨碍风管的安装。倘若管井内搭设满堂红脚手架，则必造成工期增加，因此根据施工现场，为了确保施工人员能安全地进入管井内放线定位，打码，连接风管施工，创新的设计和制作了一个专用吊挂式安装操作平台（如图5所示）。
图5 悬挂式安装操作平台
安装操作平台采用角钢∠40*40*4和无缝钢管φ57×4焊接而成，接触缝均为满焊，经计算，操作平台自身重量为102.28kg，一位施工人员的体重约为80kg，根据角钢∠40*40*4和无缝钢管φ57×4力学性能，通过受力分析和计算，该操作平台可以承受一个人在井道内施工作业，在实际预压试验操作中也证明该安装操作平台是可靠的。
施工作业时，操作平台被吊挂于管井内，悬挂臂被固定于管井外的楼板上（如图6所示），待平台固定牢靠，检查验收合格后，施工人员方可进入平台内施工。立管拼接安装时，施工人员可以利用操作平台，安装支架，进行立管拼接缝处涂粘结胶并修理拼接口处的粘结胶使之表面平整。进入操作平台施工作业前，必须佩戴安全带，安全带的悬挂点为管井外剪力墙上离地面1500mm处。
图6 安装支架的选点区域
2.2采用操作平台进行狭窄管井内竖直玻镁复合板风管的分段安装
短管制作完成后，检查两端面若无变形，便可以进入管井内连接安装，若端面有变形，应矫正后方可进入管井内拼接。由于最重的短管（3600mm长的短管）重量为199.8kg，故选用1吨的电动葫芦吊装，玻镁立管安装示意图如图7所示。当短管放置到位后，施工人员立即向管井内铺设操作平台，进入玻镁风管内部进一步调整玻镁风管的位置，安装支架，抹去粘接缝处的溢出的粘结胶及在短管的上端面涂上粘结胶，最后将操作平台抽走，以便拼接下一条短管。
图7 玻镁复合板风管立管安装示意图
3、管井内采用合适风管加固方式以及竖直井道内支架设置施工技术
玻镁复合板风管立管安装时，必须采取合适的风管加固方式以及在合适位置设置承重固定支架和导向滑动支架，保证风管的不变形和安装牢固。
3.1 玻镁复合板风管的加固施工技术
当风管长边尺寸大于1250mm时，玻镁复合板风管应根据系统工作压力进行纵、横向内支撑加固，由于新风立管的工作压力为450Pa，为低压系统，横向（长边）内支撑加固点数为2点，纵向（短边）内支撑加固点数为1点，横、纵向加固按1300mm间距设置，风管内支撑加固材料应参照表3：
表3 风管内支撑加固材料表
内支撑柱 内支撑套管 镀锌垫片 保温罩
M10镀锌通丝螺杆（配螺母） D22×1.0薄壁镀锌钢管 外径大于φ70 绝热材料
由于玻镁复合板矩形风管的制作采用分片组装，本工程的竖井风管尺寸为2500*1200，需要采用风管内部加固处理。采用大于M10的螺杆进行加固，每两个加固撑柱的间距不大于1300mm。为了保证内衬撑柱不破坏玻镁复合板材，内外两侧需要设置镀锌垫圈。由于本工程玻镁复合风管采用的是自带保温型玻镁复合板，撑杆穿过的位置需要在外侧进行保温层恢复，可采用专用保温罩内填塞聚乙烯泡沫塑料处理。详见图8。玻镁复合板风管转角采用加强条进行加固，详见图9所示。
图8 玻镁复合板风管直段管加固
图9 玻镁复合板风管转角处加固
3.2承重固定支架的设置
根据深化设计的受力分析，玻镁复合板风管立管每隔4层设置一个固定承重支架。玻镁复合板材的重量为7.5Kg/m2，4层高度的玻镁风管重量为932.4Kg，通过计算，可采用角钢∠50*50*5作为固定承重支架可以满足要求， 支架焊接应外观整洁，焊缝饱满，牢靠。承重固定支架的设置见图10。
图10 固定承重支架的制作安装大样
承重固定支架采用立管短边全部坐落于角钢固定支架之上的方式固定立管，使立管的自身重量全部施加于支架，同时取消支架上下1300mm范围内两短边之间的加固拉杆，支架角钢与风管之间使用玻镁复合板风管粘合胶密封，因此，固定支架应该设置于立管的拼接缝处，避免二次开口，安装大样如图11所示。
图11 承重固定支架安装大样
承重固定支架安装现场照片
3.3导向滑动（抱箍）支架的设置
除去设置固定支架外，其余每层楼均设置导向滑动（抱箍）支架，滑动支架的安装大样如图12所示，利用两条比风管的长边长100mm的角钢分别于风管长边外壁再利用镀锌通丝螺杆夹紧立管，支架安装时，先将两边角钢放置于同一水平线面，再将螺杆上的螺母拧紧直至支架与风管紧密接触即可，同时取消支架上下1300mm范围内两长边之间的加固拉杆。
图12 滑动支架的制作安装大样
滑动支架的制作安装现场照片
4、玻镁复合板风管相同截面的蝴蝶形状三通制作技术
为了保证通风顺畅，本工程玻镁复合板风管的三通均采用创新的蝴蝶形状拼接组装，具体如下图13所示，制作时按照图纸切割风管板，采用专用胶水进行粘接组装。
图13 蝴蝶形状三通制作示意图
5、玻镁复合板立管的施工质量验收
立管安装完工后，按施工规范进行施工质量验收，这是施工过程中必须质量检验记录，也是进一步检验，采用以上施工方案施工是否可行。根据《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002的要求，完成了矩形绝热复合板风管及配件加工制作（或成品）质量检验、风管部件与消声器制作检验批质量验收， 风管系统安装检验批质量验收，风管（风道）系统（安装后）严密性检测。经现场检测，立管的制作，安装误差以及风管的漏风量均符合设计及施工规范的要求。
四、结束语：
经实践，该施工工序及方法合理，可行，在施工人员人生安全得到有效保障的前提下，可以高效率，高质量地完成该立管的安装施工任务。