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【摘 要】某工业厂房筏基为3.8米厚，直径55.6米的圆筒状，内设排污系统，具有技术新、焊接及检测工作量大、设计信息不全面等特点，该排污系统的预制和安装施工进度是制约各厂房筏基施工的关键因素。本文针对典型的单个集水坑给出了一个比较合理的工业厂房排污管道及集水箱施工顺序，供后续施工参考。
【关键词】排污系统；不锈钢；预制；安装
1.工程概况
工业厂房排污系统主要由双层奥氏体不锈钢管道和双层不锈钢衬里集水箱组成工业厂房排污系统用于收集污染消除池、净化系统和控制区域地漏产生的污水，然后输送到污水处理系统处理后排放，主要分布在主体厂房筏基中。本工业厂房筏基中共有12个不锈钢集水箱、56根工业厂房排污管。
2.工业厂房排污系统管道的预制
2.1前期准备工作
焊工动员：焊工动员是工业厂房排污系统施工前期准备的关键环节，由于工业厂房排污管有双层不锈钢管，焊接工艺较新，焊接工程量和焊接难度较大，尤其是三通接头与弯头的焊接，因此，需要有足够的焊工来满足进度要求，且应提前进行焊接培训。
焊接工艺评定：由于相关焊接标准有差异，故所有焊接工艺应重新进行焊接工艺评定。
焊材准备：由于焊材货源较少，尤其是少量的URB6不锈钢焊材，复验还需花费一定时间，焊材的采购需要提前进行，否则将制约着焊工考试及工艺评定。
2.2车间预制
1）在满足运输、吊装及安装要求的情况下，车间预制的管道应尽可能长，以减少现场焊接工程量，焊接时，环境温度不低于5度，焊接后，应缓慢冷却，避免产生内部拉应力裂缝。
2）工业厂房排污系统管道的连接形式为全焊缝对焊接头，禁止使用塞焊，特别是承插焊接，焊接过程中注意防止灰尘等杂物进入管内，对内管引入和潜在的移动、热胀冷缩等造成影响，因此，应采取钨极气体保护焊焊接。焊接箱、焊材应尽可能靠近焊接地点，如有需要应进行加热，满足最小温度和最大湿度的要求。禁止采用火焰切割管道。对于带药皮的焊丝使用四小时后要重新烘烤，操作频率不应高于产品说明书，对于真空包装的焊丝，在开启后使用不应超过8小时。
3）对于已完成最后热处理部件的焊缝应进行无损检测。管道上的焊缝应进行100%表面检查和100%体积检测。对于8mm≦e≦40mm，仅能进行射线探伤（RT），禁止使用超声波检查（UT）；对e﹥40mm，超声波检查UT或射线探伤RT皆可，e为管道壁厚。不允许降低或减少焊接后热处理的温度和时间，或直接省略。
4）管道允许的制作误差：对于公称直径≦200的管道，外径允许误差取±1%或±0.5mm数值中较大的一个，壁厚允许误差取±12.5%或±0.4mm数值中较大的一个；对于公称直径>200的管道，外径允许误差取±1%或±0.75mm数值中较大的一个，壁厚允许误差为±20%。
5）管道预制时应贴上临时标牌，标牌用薄钢板制作并注明系统名称，然后用与管道相同材质的金属线固定在管道上，永久标牌不允许使用碳素钢板标牌，标牌四周不能有锋利边角；
6）为防止管道与筏基中碳钢接触，避免污染，应在管道外表面增加永久的绝缘保护层，同时为避免在运输、搬运及安装过程对管道损伤，还应采取临时保护措施。
2.3预制施工注意事项：
1）第一阶段砼中预埋的管道应为不带弯头和阀门的直管，便于有需要时在第二阶段砼浇筑前抽出和更换内管。
2）集水箱体预制时应注意核对开孔标高是否与管道标高一致，根据现场施工经验反馈，管道预制完成后发现图纸中管道标高与集水箱体开孔标高不一致，部分管道需要抬高几厘米才能安装，可能导致管道与地漏连接端不能正常连接，以及管道不能满足2%坡度要求。
3）在组装过程中，应对管道的封堵进行检查，保证内管的清洁度，外管应进行压力试验。
3.工业厂房排污系统的现场安装
本节针对典型的集水箱剖面图给出一个比较合理的管道及集水箱施工顺序，供后續施工参考。
如图1所示，笩基混凝土厚度由2.15m到3.10m不等，集水箱底板厚度为0.60m。如果混凝土从D标高一次性浇筑至A标高，则无法避免混凝土出现裂缝，且易使集水箱受混凝土侧压力变形。因此必须分层浇筑，以获得较好的混凝土密实效果，建议在施工中采取以下施工顺序：垫层混凝土浇筑→集水箱底板钢筋绑扎→集水箱底板混凝土浇筑→集水箱安装→集水箱底部灌浆→箱底侧壁混凝土浇筑→管道和管道支撑件安装→笩基上层钢筋绑扎→筏基混凝土浇筑。
图1垫层及底板钢筋绑扎
3.1垫层混凝土浇筑
垫层混凝土应在负挖和接地网敷设完成之后进行浇筑，垫层混凝土浇筑时应注意控制集水箱周边保护层厚度，若采用先浇筑垫层后进行防水施工，应按实际尺寸每边增大100mm考虑（图1黄色部分为垫层混凝土）。
3.2集水箱底板钢筋绑扎
底板钢筋绑扎前应在防水保护层上提前放出以下控制线：管道支架位置及管道轴线，集水箱边线。如图1所示，集水箱外边尺寸为1650mm，考虑每边50mmU型槽钢和钢筋保护层以及各种施工误差，应控制侧壁钢筋净距在1800—1850mm之间为宜，一旦混凝土浇筑，钢筋位置将不可调整。集水箱侧壁钢筋间距为200mm，净距约为165mm，而管道外径为220mm，因此在钢筋先施工情况下需要提前预留出管道位置，否则后期施工难度大，还可能大量切割钢筋，最好在管道位置事先放置与管道外径相当的管子以便钢筋绑扎时预留管道位置。同时还应注意每根管道两边均有附加钢筋。
3.3集水箱底板混凝土浇筑
底板混凝土与不锈钢集水箱底部之间必须留有足够的间隙，以便安装集水箱且便于灌浆。集水箱底部钢板之下的U形型钢高度为50mm，考虑到U形型钢和底板混凝土浇筑标高允许误差，此间隙至少应保留70mm，最好控制在100mm，因此第一阶段底板混凝土浇筑厚度宜控制在500mm，同时注意混凝土浇筑后及时进行施工缝处理。部分集水箱下面还有四个螺杆，需在混凝土浇筑前预留螺杆锚固位置，待安装完后灌浆处理。 3.4集水箱安装
洞口底板混凝土浇筑完成后，在底板上采取混凝土垫块或与同标号的混凝土找平，找平后用测量仪器进行检查，确保集水箱底标高正确。在箱外根据轴线放出集水箱外包控制边线作为固定集水箱的控制线，在洞口内竖立木板，防止集水箱与钢筋接触损伤集水箱箱体，混凝土浇筑前将木板拆除。不锈钢集水箱吊装就位后，按照外包控制线对集水箱调整定位，并固定箱体位置，以免发生移动。不锈钢集水箱必须使用工工字钢四点固定进行吊装，不得使用角钢。
3.5集水箱底部灌浆
灌浆前应确保灌浆材料已经进场且抽样检测结果符合要求，同时还应进行灌浆模拟试验，以验证灌浆方案的可行性，确保灌浆凝固后强度能达到设计要求且密实无空隙。灌浆时应从一个方向让浆体朝另一方向自由流动进行，禁止两个方向同时灌浆。
3.6箱底侧壁混凝土浇筑
图2 集水箱侧壁混凝土浇筑
集水箱底部灌浆完成后，先浇筑箱体侧壁在笩基底标高以下部位混凝土，如图2所示红色部分。原因有以下几点：①便于笩基底板钢筋放置及控制钢筋保护层；②避免此部位积水以及堆积其他建筑杂物；③混凝土浇筑后可以固定箱体，避免因台风等因素使箱体移位。图示标高C之下一次浇筑混凝土量最大不能超过1.20m。
3.7管道和管道支撑件安装
图3 管道和管道支撑件安装
管道支撑件由型钢焊接而成，分为A、B、C、D和F五个类型，每个类型又分为上部和底部两个组件，为了保证混凝土保护层厚度，底部组件直接焊接在底板钢筋上进行固定，上部组件有一奥氏体不锈钢管卡，通过管卡上的螺栓进行管道定位，上下部组件通过焊接连接。如果支撑件过于接近集水箱或其支脚与竖向钢筋相碰，允许切割支脚。支撑件位置可以根据现场条件调整位置，最终满足管道固定即可。管道固定好后，对管道与集水箱进行焊接连接。
3.8笩基上层钢筋绑扎
管及支撑件安装固定后便可进行笩基上层钢筋绑扎，施工时应注意避免对管道的碰撞和扰动。
3.9笩基混凝土浇筑
图4笩基混凝土浇筑
图4所示C标高之上每层混凝土浇筑厚度不能超过60cm，上层混凝土必须在前一层混凝土开始硬化但未完全硬化前进行浇筑，以防止因混凝土浇筑厚度过高引起不锈钢集水箱起鼓变形，或间歇时间太长导致各层混凝土之间出现冷缝，因此浇筑时间间隔控制在2小时较为适宜。
3.10 现场安装注意事项
1）型洞口为管道与地漏对接位置，管道将穿入此洞口，因此需要提前留出管道位置。
2）按照施工图纸制作出的碳钢支架在现场安装后，部分支架上部侧向刚度较小，容易晃动，这时可以对支架中间工字型钢中部两边各焊接一块加劲钢板，以保证管道的侧向稳定性。
2）管道和集水箱安装完成后再进行筏基上部钢筋施工，此时必须考虑采取硬性保护，防止上部钢筋施工造成管道移位及变形等，集水箱周边要求搭设围栏，上面加覆盖保护。筏基混凝土浇筑过程中，需采取措施防止振动棒碰到管道对管道造成破坏。
3）各厂房管道必须有两处接地，一般是通过管道支撑连接到接地网中。
4.结语
工业厂房排污系统作为筏基施工中最先开始的不锈钢管道和水箱施工，其安装工序需要提前进行最优化的考虑，否则无法满足安装质量要求。本文对工业厂房排污系统的预制和安装做了一个详细介绍，可以推广应用于其它类似系统的现场施工，具有一定的参考借鉴价值。
參考文献：
[1] 叶宗林，不锈钢薄壁透空蝶板件精铸工艺研究[J].锻压技术，2011.08（8）.
[2]王继梅，陈言俊.不锈钢1Cr18Ni9Ti 的切削加工方法[J].中国科技博览，2009（19）.
[3] 宋仕伟. 奥氏体不锈钢焊接裂纹的射线及渗透检测方法[J].无损探伤2011.08 （4）.
[4]时永利.不锈钢薄壁管件的加工工艺改进[J].重工与起重技术，2009（1）.
作者简介：
刘欢（1985-），男，汉，工程师，重庆大学工学学士Email： liuhuan19850416 @163 @163.com
【关键词】排污系统；不锈钢；预制；安装
1.工程概况
工业厂房排污系统主要由双层奥氏体不锈钢管道和双层不锈钢衬里集水箱组成工业厂房排污系统用于收集污染消除池、净化系统和控制区域地漏产生的污水，然后输送到污水处理系统处理后排放，主要分布在主体厂房筏基中。本工业厂房筏基中共有12个不锈钢集水箱、56根工业厂房排污管。
2.工业厂房排污系统管道的预制
2.1前期准备工作
焊工动员：焊工动员是工业厂房排污系统施工前期准备的关键环节，由于工业厂房排污管有双层不锈钢管，焊接工艺较新，焊接工程量和焊接难度较大，尤其是三通接头与弯头的焊接，因此，需要有足够的焊工来满足进度要求，且应提前进行焊接培训。
焊接工艺评定：由于相关焊接标准有差异，故所有焊接工艺应重新进行焊接工艺评定。
焊材准备：由于焊材货源较少，尤其是少量的URB6不锈钢焊材，复验还需花费一定时间，焊材的采购需要提前进行，否则将制约着焊工考试及工艺评定。
2.2车间预制
1）在满足运输、吊装及安装要求的情况下，车间预制的管道应尽可能长，以减少现场焊接工程量，焊接时，环境温度不低于5度，焊接后，应缓慢冷却，避免产生内部拉应力裂缝。
2）工业厂房排污系统管道的连接形式为全焊缝对焊接头，禁止使用塞焊，特别是承插焊接，焊接过程中注意防止灰尘等杂物进入管内，对内管引入和潜在的移动、热胀冷缩等造成影响，因此，应采取钨极气体保护焊焊接。焊接箱、焊材应尽可能靠近焊接地点，如有需要应进行加热，满足最小温度和最大湿度的要求。禁止采用火焰切割管道。对于带药皮的焊丝使用四小时后要重新烘烤，操作频率不应高于产品说明书，对于真空包装的焊丝，在开启后使用不应超过8小时。
3）对于已完成最后热处理部件的焊缝应进行无损检测。管道上的焊缝应进行100%表面检查和100%体积检测。对于8mm≦e≦40mm，仅能进行射线探伤（RT），禁止使用超声波检查（UT）；对e﹥40mm，超声波检查UT或射线探伤RT皆可，e为管道壁厚。不允许降低或减少焊接后热处理的温度和时间，或直接省略。
4）管道允许的制作误差：对于公称直径≦200的管道，外径允许误差取±1%或±0.5mm数值中较大的一个，壁厚允许误差取±12.5%或±0.4mm数值中较大的一个；对于公称直径>200的管道，外径允许误差取±1%或±0.75mm数值中较大的一个，壁厚允许误差为±20%。
5）管道预制时应贴上临时标牌，标牌用薄钢板制作并注明系统名称，然后用与管道相同材质的金属线固定在管道上，永久标牌不允许使用碳素钢板标牌，标牌四周不能有锋利边角；
6）为防止管道与筏基中碳钢接触，避免污染，应在管道外表面增加永久的绝缘保护层，同时为避免在运输、搬运及安装过程对管道损伤，还应采取临时保护措施。
2.3预制施工注意事项：
1）第一阶段砼中预埋的管道应为不带弯头和阀门的直管，便于有需要时在第二阶段砼浇筑前抽出和更换内管。
2）集水箱体预制时应注意核对开孔标高是否与管道标高一致，根据现场施工经验反馈，管道预制完成后发现图纸中管道标高与集水箱体开孔标高不一致，部分管道需要抬高几厘米才能安装，可能导致管道与地漏连接端不能正常连接，以及管道不能满足2%坡度要求。
3）在组装过程中，应对管道的封堵进行检查，保证内管的清洁度，外管应进行压力试验。
3.工业厂房排污系统的现场安装
本节针对典型的集水箱剖面图给出一个比较合理的管道及集水箱施工顺序，供后續施工参考。
如图1所示，笩基混凝土厚度由2.15m到3.10m不等，集水箱底板厚度为0.60m。如果混凝土从D标高一次性浇筑至A标高，则无法避免混凝土出现裂缝，且易使集水箱受混凝土侧压力变形。因此必须分层浇筑，以获得较好的混凝土密实效果，建议在施工中采取以下施工顺序：垫层混凝土浇筑→集水箱底板钢筋绑扎→集水箱底板混凝土浇筑→集水箱安装→集水箱底部灌浆→箱底侧壁混凝土浇筑→管道和管道支撑件安装→笩基上层钢筋绑扎→筏基混凝土浇筑。
图1垫层及底板钢筋绑扎
3.1垫层混凝土浇筑
垫层混凝土应在负挖和接地网敷设完成之后进行浇筑，垫层混凝土浇筑时应注意控制集水箱周边保护层厚度，若采用先浇筑垫层后进行防水施工，应按实际尺寸每边增大100mm考虑（图1黄色部分为垫层混凝土）。
3.2集水箱底板钢筋绑扎
底板钢筋绑扎前应在防水保护层上提前放出以下控制线：管道支架位置及管道轴线，集水箱边线。如图1所示，集水箱外边尺寸为1650mm，考虑每边50mmU型槽钢和钢筋保护层以及各种施工误差，应控制侧壁钢筋净距在1800—1850mm之间为宜，一旦混凝土浇筑，钢筋位置将不可调整。集水箱侧壁钢筋间距为200mm，净距约为165mm，而管道外径为220mm，因此在钢筋先施工情况下需要提前预留出管道位置，否则后期施工难度大，还可能大量切割钢筋，最好在管道位置事先放置与管道外径相当的管子以便钢筋绑扎时预留管道位置。同时还应注意每根管道两边均有附加钢筋。
3.3集水箱底板混凝土浇筑
底板混凝土与不锈钢集水箱底部之间必须留有足够的间隙，以便安装集水箱且便于灌浆。集水箱底部钢板之下的U形型钢高度为50mm，考虑到U形型钢和底板混凝土浇筑标高允许误差，此间隙至少应保留70mm，最好控制在100mm，因此第一阶段底板混凝土浇筑厚度宜控制在500mm，同时注意混凝土浇筑后及时进行施工缝处理。部分集水箱下面还有四个螺杆，需在混凝土浇筑前预留螺杆锚固位置，待安装完后灌浆处理。 3.4集水箱安装
洞口底板混凝土浇筑完成后，在底板上采取混凝土垫块或与同标号的混凝土找平，找平后用测量仪器进行检查，确保集水箱底标高正确。在箱外根据轴线放出集水箱外包控制边线作为固定集水箱的控制线，在洞口内竖立木板，防止集水箱与钢筋接触损伤集水箱箱体，混凝土浇筑前将木板拆除。不锈钢集水箱吊装就位后，按照外包控制线对集水箱调整定位，并固定箱体位置，以免发生移动。不锈钢集水箱必须使用工工字钢四点固定进行吊装，不得使用角钢。
3.5集水箱底部灌浆
灌浆前应确保灌浆材料已经进场且抽样检测结果符合要求，同时还应进行灌浆模拟试验，以验证灌浆方案的可行性，确保灌浆凝固后强度能达到设计要求且密实无空隙。灌浆时应从一个方向让浆体朝另一方向自由流动进行，禁止两个方向同时灌浆。
3.6箱底侧壁混凝土浇筑
图2 集水箱侧壁混凝土浇筑
集水箱底部灌浆完成后，先浇筑箱体侧壁在笩基底标高以下部位混凝土，如图2所示红色部分。原因有以下几点：①便于笩基底板钢筋放置及控制钢筋保护层；②避免此部位积水以及堆积其他建筑杂物；③混凝土浇筑后可以固定箱体，避免因台风等因素使箱体移位。图示标高C之下一次浇筑混凝土量最大不能超过1.20m。
3.7管道和管道支撑件安装
图3 管道和管道支撑件安装
管道支撑件由型钢焊接而成，分为A、B、C、D和F五个类型，每个类型又分为上部和底部两个组件，为了保证混凝土保护层厚度，底部组件直接焊接在底板钢筋上进行固定，上部组件有一奥氏体不锈钢管卡，通过管卡上的螺栓进行管道定位，上下部组件通过焊接连接。如果支撑件过于接近集水箱或其支脚与竖向钢筋相碰，允许切割支脚。支撑件位置可以根据现场条件调整位置，最终满足管道固定即可。管道固定好后，对管道与集水箱进行焊接连接。
3.8笩基上层钢筋绑扎
管及支撑件安装固定后便可进行笩基上层钢筋绑扎，施工时应注意避免对管道的碰撞和扰动。
3.9笩基混凝土浇筑
图4笩基混凝土浇筑
图4所示C标高之上每层混凝土浇筑厚度不能超过60cm，上层混凝土必须在前一层混凝土开始硬化但未完全硬化前进行浇筑，以防止因混凝土浇筑厚度过高引起不锈钢集水箱起鼓变形，或间歇时间太长导致各层混凝土之间出现冷缝，因此浇筑时间间隔控制在2小时较为适宜。
3.10 现场安装注意事项
1）型洞口为管道与地漏对接位置，管道将穿入此洞口，因此需要提前留出管道位置。
2）按照施工图纸制作出的碳钢支架在现场安装后，部分支架上部侧向刚度较小，容易晃动，这时可以对支架中间工字型钢中部两边各焊接一块加劲钢板，以保证管道的侧向稳定性。
2）管道和集水箱安装完成后再进行筏基上部钢筋施工，此时必须考虑采取硬性保护，防止上部钢筋施工造成管道移位及变形等，集水箱周边要求搭设围栏，上面加覆盖保护。筏基混凝土浇筑过程中，需采取措施防止振动棒碰到管道对管道造成破坏。
3）各厂房管道必须有两处接地，一般是通过管道支撑连接到接地网中。
4.结语
工业厂房排污系统作为筏基施工中最先开始的不锈钢管道和水箱施工，其安装工序需要提前进行最优化的考虑，否则无法满足安装质量要求。本文对工业厂房排污系统的预制和安装做了一个详细介绍，可以推广应用于其它类似系统的现场施工，具有一定的参考借鉴价值。
參考文献：
[1] 叶宗林，不锈钢薄壁透空蝶板件精铸工艺研究[J].锻压技术，2011.08（8）.
[2]王继梅，陈言俊.不锈钢1Cr18Ni9Ti 的切削加工方法[J].中国科技博览，2009（19）.
[3] 宋仕伟. 奥氏体不锈钢焊接裂纹的射线及渗透检测方法[J].无损探伤2011.08 （4）.
[4]时永利.不锈钢薄壁管件的加工工艺改进[J].重工与起重技术，2009（1）.
作者简介：
刘欢（1985-），男，汉，工程师，重庆大学工学学士Email： liuhuan19850416 @163 @163.com