改造工程通风竖井风管安装技术研究与实践

1?项目概况

某改造工程属于局部改造，即对最顶端几层进行功能性调整，其中通风空调系统均为重新设计，原有管线及设备均拆除，涉及的风系统竖井均须重新施工，并增设新的风管。进场施工时，风系统竖井四面均为墙体，不同于水管井及电管井设置管井门，施工人员不方便进入竖井内部，对施工技术方案及施工质量都提出了较高要求。又由于工程工期紧张，土建、机电、装修等多专业交叉施工，给施工方案设计增加了难度。因此，最大限度地减少现场风系统竖井风管安装的工序，提前对已施工完成的竖井进行风管安装技术的研究，对保障本改造工程的施工质量及工期具有重要的意义。

针对以上情况，结合工程实际，创新了3种改造竖井风管安装技术，并在相同条件下对3种技术进行了实践及对比，选择出了最适合本工程的施工技术，同时对3种技术适用范围进行了分析总结，以期为类似工程提供指导。

2?技术主要研究方向

目前涉及的风专业竖井主要为四面墙体均施工完成，可分为2种施工方向：（1）对相关竖井的墙体进行全面拆除，然后通风专业按照以往施工经验，完成竖井内部风管的安装，而后再次由土建及装修专业对拆除的竖井墙体按照现有专业施工图纸做法进行恢复；（2）只拆除涉及风系统竖井部分施工墙体，由通风专业施工人员进入竖井内部，依次完成风管的安装，而后再对拆除的部分墙体进行恢复。

3?技术研究

3.1?风管吊装安装的施工技术

针对第1种施工方向，创新了风管吊装安装的施工技术，其工艺原理及关键技术点如下。

3.1.1?主要工艺原理

如何在拆除墙体后最快、最安全地将相关竖井内的风管安装到相应的竖井内部成为研究重点。经过技术小组认真讨论，确定了在将竖井墙体拆除后，在竖井最高点，设置由常规吊装装置（如吊链），将待安装的风管布置到竖井最下层，利用吊链将其与风管法兰固定牢固，同时将其与便于拆装的吊架与风管固定牢固，根据风管规格，在保证风管不变形的情况下，将风管分节吊装至待安装层，待安装层安排好专业技术人员，在竖井一定高度水平设置钢丝绳，操作工人将合格的安全带固定在钢丝绳上规范使用并设置防坠器的方式，将风管逐步吊装并安装在竖井内的方式完成竖井内部全部风管的安装，如图1所示。

   

图1?竖井风管吊装工艺示意

3.1.2?关键技术点

（1）吊装装置安装：在竖井最高点使用常规型钢（如槽钢、方钢等）制作用于安装吊链等吊装装置的三脚架，相关做法如图2所示，制作完成后将三脚架通过膨胀螺栓与地面固定牢固，并将选择好的吊链安装于三脚架横担之上。

   

图2?安装吊链三脚架制作示意

（2）风管吊装与安装：将所有待安装的风管放置在竖井最底层附近，根据风管规格，采用对应规格的角钢制作出独立的风管法兰并设置好螺栓孔，采用槽钢焊接成十字形，十字形4个角与单独法兰内框 焊接牢固，形成风管法兰吊架。并将风管法兰吊架与应规格的风管法兰采用螺栓连接紧固，而后利用吊带与风管法兰吊架内部十字形中心部分缠绕紧固。

（3）完成上述步骤后，将吊带与吊链连接紧 固，并利用吊链将风管吊装至待安装竖井层相关位置，并由位于该层的操作人员将利用支吊架将风管固定牢固。而后将风管法兰吊架与该风管拆开，将风管法兰吊架从安装完成好的风管内部缓慢放置在竖井最底端，按照上述方式依次完成后续风管的吊装。

3.2?利用支架体系滑动安装风管技术

针对第2种施工方向，创新了2个竖井内风管安装技术，其中“利用支架体系滑动安装风管技术”的工艺原理及关键技术点如下。

3.2.1?工艺原理

在竖井内部设置成系统的风管支吊架，在竖井最顶端利用相关装置，配合支吊架将待安装风管采用整段组装或分段组装（即现将第一段风管部分滑入竖井内部，保证风管法兰处于竖井外部，将第二段风管与第一段风管外露法兰连接后顺序滑入竖井，如此反 复）滑动安装至竖井内部，完成安装。对此，特研发出一套对应的风管支架体系，如图3所示。

   

图3?竖井内风管安装结构的俯视示意

3.2.2?关键技术

选取镀锌槽钢，在槽钢的正面和槽板处设置螺栓孔（螺栓孔间距约3?m）及滑槽，如图4所示。

   

图4?槽钢加工示意

在竖井墙面施工完成后，将槽钢的顶端、低端与钢板焊接，并用膨胀螺栓将钢板、槽钢与楼板墙体固定平直。采用螺栓、内螺纹套筒以及镀锌等边角钢组合，将内螺纹套筒与角钢紧密连接，套筒与螺栓相接触的两面焊接牢固，形成风管组合支架。

滑动支架体系与风管整体安装：首先依据竖井规格尺寸及需要安装的风管尺寸，将槽钢竖向固定在竖井各墙面对应位置（槽钢安装时需要保证水平度、垂直度等精度），将准备安装在竖井内的风管连接好，在竖井顶端设置吊装机具（如倒链等），将风管顺着4根角钢及滑槽支架形成的风管吊装槽滑入竖井，根据不同的风管规格按照规范要求掌握好风管支架的间距，随着风管的吊装，将风管支架（螺栓及焊接好角钢的内螺纹套筒组成）对应风管支架间距要求依次随着风管吊装进度紧贴风管外壁组装在滑槽部位并随着风管吊装滑入竖井内，在风管吊装就位后，使用专业工具，将风管支架的螺母紧固（由于风管支架套筒内附有螺纹，在使用工具紧固螺母的过程中，套筒及角钢也会随之紧固，这样则能保证风管支架的功能完善），形成风管支吊架，最终保证竖井内风管安装质量。

3.3?一种利用框架形式整体安装风管技术

针对第2种施工方向，创新提出另一种技术“利用框架形式整体安装风管技术”，其工艺原理及关键技术点如下。

3.3.1?工艺原理

将准备安装在竖井内部的风管安装在框架内，以框架作为风管的支撑支架，将框架与风管一同滑入到竖井内部，从而完成竖井内风管的安装。

3.3.2?关键技术点

选取4根等边角钢，作为框架立柱，长度基本与封闭空间长度或高度相同。选取与框架立柱规格相同的等边角钢以及规格与角钢内边宽度相同的扁钢组合作为框架框架横撑，扁钢长度为封闭空间最小内径减去框架立柱角钢厚度，框架横撑角钢长度为4根框架立柱角钢边至边净距离减去6?cm。框架横撑同时兼做风管与框架连接及框架外径的调节作用。

将加工完成待安装的风管通过法兰螺栓将2节风管与1个框架横撑组合在一起。组合时无需每个风管法兰都与框架横撑组合，应结合风管规格及每节风管加工长度，根据规范要求对应的风管支吊架最大间距，组合时，保证2根框架横撑间距小于风管最大支吊架间距即可。 将4根立柱放置好，将风管与横支撑组合好，并用螺栓通过对应位置的螺栓孔将横支撑横槽与立柱组 装在一起。利用横支撑加工时所预留的调节余量，利用横槽适当缩小框架外径，使得框架外径最大限度的贴合竖井内壁；将框架用起重机吊起，从竖井结构顶端竖向放入竖井内部，完成安装。

4?技术实施效果对比及优缺点

4.1?技术方案实施与效果对比

选取同一竖井的某2层进行了3种技术实施，在施工条件相同的情况下，针对工期、造价、质量进行了对比，具体见表1。

表1?三种技术效果对比

   

（1）风管吊装安装的施工技术主要造价投入为大面积墙体拆除、恢复涉及的人工、材料及建筑垃圾清运费用等。（2）支架体系滑动安装风管技术较多用于竖井内部有限空间（如送排风、照明）等设施布置；而造价节约部分虽然增加了风管支吊架制作安装的人工及材料费用，以及有限空间安全性设施的布置，但由于拆除及恢复墙体数量较少，投入的人工、材料及垃圾清运费用较少，两者想减则对造价产生正面效益。（3）一种利用框架形式整体安装风管技术工期主要用于框架形式的制作及风管与框架的组装，而造价主要投入在竖井最高点风管整体吊装上。

4.2?技术优缺点分析

（1）风管吊装安装的施工技术。1）优点：采用的装置及安装方式均为常规，便于操作，客观影响因素小，整体质量更易得到保障。2）缺点：需要土建专业、装修专业配合拆除及恢复原竖井墙体，增加人工成本及建筑垃圾清运成本，对环保造成一定的负面影响。

（2）利用支架体系滑动安装风管技术。1）优点：无需大面积拆除原有竖井墙体，风管通过滑动支架体系安装相对方便，且再遇改造情况可通过滑动支架体系将原有风管从竖井顶端吊出、更换。2）缺点：增加了风管支架制作安装部分的材料成本，且虽然会拆除部分墙体，但竖井内部仍在一定范围内属于有限空间，对于操作人员在竖井内部施工的安全有一定影响，且在竖井内部进行操作，对滑动支架体系安装的整体精度会造成一定影响。

（3）利用框架形式整体安装风管技术。1）优点：无需大面积拆除原有竖井墙体，风管可整体一次性吊装安装于竖井内，减少了有限空间作业。2）缺点：对前期竖井内部地面预留洞测量精度要求较高，对框架制作及与风管组装后精度要求较高，吊装方式的选择范围较小。

5?结论

本改造工程因涉及的竖井均较高，且内部操作空间均相对较小，操作人员在竖井内部施工效率相对较低，对比3种技术效果，结合工程特点，最终采用“风管吊装安装的施工技术”，按照业主要求工期完成了施工，且取得了较好的质量效果。经过技术方案的研究、确定、实施及效果对比，得出了以下结论。

（1）如涉及的改造工程竖井高度较小，内部空间较大，在安全措施到位的情况下，建议采用“一种利用支架体系滑动安装风管技术”，整体造价相对较小，且竖井内部操作效率相对较高，便于降低成本。

（2）如涉及的改造工程竖井高度较小，内部空间相对较小，在竖井内部测量精确、框架风管整体制作、安装精度较高的情况下，建议采用“一种利用框架形式整体安装风管技术”，整体造价会因吊装方式常规而减少，且制作、安装投入的材料、人工相对 少，便于降低成本，节约工期。

（3）如涉及的改造工程竖井高度较高，内部空间相对较小，在竖井内部测量精确、框架风管整体制作、安装精度较高的情况下，建议采用“风管吊装安装的施工技术”，吊装装置的安装、风管的加工等工序可以和竖井墙体拆除同时进行，竖井墙体恢复可在风管每安装检验完一段就恢复一段，这样可采用合理安排工序的方式节约工期，且有助于提高风管安装整体质量。

以某改造工程通风竖井风管安装技术为研究对象，研发出多种可行施工技术，并通过实践进行认真统计、对比，选出适合本工程的技术，同时总结出了几种技术建议应用场景，不仅确保了本工程的顺利实施，保证了工期，提高了质量，也为其他类似工程提供了可借鉴的创新技术，可应用推广价值极大。