建筑室外排水立管座板施工方法研究

尹红军 王照恒

中国水利水电第十一工程局有限公司

摘要：本文通过对座板式单人吊具应用的研究，分析国家标准、悬吊下降系统、坠落保护系统、屋面固定挂点装置等的原理和控制要点，经过科学的组织和统筹规划，强化座板式技术应用，降低安全风险，加快施工进度的同时保证工程安全与质量，形成一套完善的方案，为本工程以及类似工程提供一种成熟的施工技术，为项目增加经济效益，为公司今后在该市场领域的开拓方面积累经验，提高企业竞争力，推动整个行业房屋建筑外立面高处（空）作业安全、规范、高质量发展，应用前景广阔。

关键词：排水立管；座板施工方法；研究

1、引言

国外城市化发展较早且总体人口较少，在设计阶段已考虑雨污分流、或因人口少，居民小区建筑本身雨污排水系统能够满足居民生活要求，所以小区雨污分流改造中-建筑室外排水立管座板应用施工技术发展水平较低。

在我国，随着国家城市化发展水平的不断提高，城市人口不断增多，城市规模越来越大，城市原有的基础设施与快速发展的城市规模越来越不匹配，其中大部分城市部分老旧小区始建于建国初期至20世纪90年代，当时建筑设计特点住房面积小，卫生间功能设置少，且城市市政排水建设多以合流制为主，现已难以满足城市水环境发展、城市形象和品质的提升和人民对美好生活环境的需求。所以城市老旧小区雨污分流改造尤显重要，很多城市都已完成或者正在进行老旧小区雨污分流改造。其中建筑室外排水单体立管的改造是非常重要的一环。

2、工程概况

宿州市埇桥区污水治理之城区雨污分流PPP项目，其建设内容是根据宿州市埇桥区人民政府对城区雨污分流改造工作的要求，对辖区建成区范围内雨污合流和混接错接的问题管网进行整改。重点改造居民小区、企事业单位合流及混接问题，使雨污分流，各自排入周边市政排水系统。共涉及埇桥街道、东关街道、西关街道、南关街道、北关街道、三里湾街道、道东街道、沱河街道、汴河街道、三八街道部分住宅小区和朱仙庄镇镇区等11个街道、镇区，现已接收区住建局提供需改造小区名单531个，改造小区占地面积1476万㎡，总建筑面积约2361.2万㎡。项目采用EPC总承包模式，边设计边施工，总工程量暂无法确定，根据设计院已提供初版设计图纸和现场实际施工情况估算室外排水单体立管改造量350000米。

3、施工特点

建筑室外排水立管座板施工工法，采用座板式单人吊具进行建筑室外排水立管改造作业,解决了因立管改造所在建筑为老旧居民小区，存在房屋屋面结构复杂多变，部分相邻楼间距较狭窄，楼立面居民自行改造凸显结构物较多（阳台防盗网、外挑板）等诸多复杂环境导致立管改造安装难度大的问题。同时，座板应用施工只需要1组4人（高空座板作业人员1人，负责使用充电式电锤在规定位置打孔、固定管卡及立管的加固、固定；楼顶吊绳安全监护人员1人，负责查看作业绳、安全绳的固定情况及棱角处绳子的保护情况；楼顶配合吊管作业1人，负责在作业人员旁边通道吊至作业高度后，缓慢移动至作业人员；楼下安全监护人员1人，负责现场保护，严禁无关人员进入作业现场），不需要大型的吊篮平台和动力提升装置，既节省了机械设备的使用，又极大加快了施工进度。

4、工艺原理

建筑室外单体排水立管改造时座板式单人吊具的应用施工技术，研究座板式单人吊具的组成结构、工作原理，立管改造应用时适用气候条件、现场平面布置、屋面固定、座板上作业关键点等。座板式单人吊具是无动力载人作业用具，通过作业人员手控下降器由上往下移动，遇到障碍物时靠工人腿部协助可以跨过。施工时，首先根据排查的屋面情况设置屋面固定挂点，设置两个，分别供悬吊下降系统使用和坠落保护系统使用。然后进行座板系统的安装，系统安装完成后经专人检查安全后可以进行上板作业完成立管安装（每组4人）。

座板式单人吊具在小区建筑室外立管改造的应用非常少见，相比于吊篮，更加灵活，遇到屋面结构复杂，相邻楼间距较窄，楼立面凸显物较多（阳台防盗网、外挑板）等诸多复杂环境时，靠工人腿部协助可以跨过完成施工。而且施工立管（Φ=110mm）标准管长4米，重量6.67kg，作业人员安装改造时不产生竖向冲击荷载，完全符合安全作业要求，同时加快了施工进度。

5、施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

现场排查→屋面固定→女儿墙处支撑→操作系统安装→高空作业人员上板作业→立管改造加固→工作面清理。

5.2操作要点

5.2.1现场排查

对屋面固定点进行调查，屋顶固定优先选用混凝土结构梁，在部分无结构梁的屋面，应将绳子固定在楼顶出入口处（人孔），对部分结构梁有裂缝的屋顶，直接固定在楼顶出入口处（人孔）。

5.2.2屋顶固定

工作绳、柔性导轨捆绑牢固可靠，并捆绑在不同的固定支承点上，屋面固定需将工作绳、生命绳分开固定，可选用混凝土结构梁与人孔支架分别固定或采用人孔双排固定支架固定，具体固定方式如下。

（1）混凝土结构梁固定

将工作绳及生命绳在屋面构架混凝土结构梁或混凝土构件上缠绕一周固定（固定点需稳固牢靠，严禁将绳子固定到女儿墙等砖混砌筑结构上）。将所有绳子搭角、搭棱、搭檐的地方用橡胶或地毯块（柔性垫块，宽度不小于50cm，长度可包裹整个棱角为宜）垫底，以防磨擦。固定绳结不少于4套绳结，绳结第四套绳头外露不少于150mm。

挂点装置示意 绳结示意

（2）人孔固定

在部分分无结构梁的屋面，应将绳子固定在楼顶出入口处，增加横撑固定装置，横撑固定装置采用M12螺栓将两根I 16工字钢固定在人孔混凝土结构面上下两侧，每侧伸出人孔长度不小于50cm。且需经5年以上高空作业经验的项目负责人检查通过后签字确认后方可使用。

人孔横撑固定装置示意图

5.2.3女儿墙处支撑

女儿墙处支撑采用支架支撑，以减少女儿墙受力，支撑结构采用16a槽钢制作，M12螺栓连接，φ20钢管防止工作绳、生命绳侧移。具体如下图所示。

女儿墙支撑示意图

5.2.4操作系统安装

将吊绳在坐式吊板上的U型蟹扣里打好一个特殊的结，在板边栓上吊桶，里面装施工用具及施工材料。人控制绳索，可以自由操作。

座板操作系统示意图

5.2.5高处作业人员上板作业

高处作业人员背好安全带，将座板通过U型卡拴到工作绳上，将工具放到工作桶中，再将工作桶拴到座板上，固定牢固；然后将自锁器的一端系到安全绳上，另一端系到安全带上；而后经安全员彻底检查通过后，作业人员下到座板上，在协助人员的帮助下高空人员自行调整工作绳，使其拉紧，确认自己座稳后，开始工作，缓缓将吊板下放，到达第一工作位置。每次下放高度不大于10cm，特殊作业环境可根据现场实际情况对下放高度适当调整。

5.2.6立管改造加固

5.2.7工作面清理

操作结束后，将现场的施工器具转移到另一工作面，并将吊绳、安全绳收好，并检查一遍破损情况。如发现绳子破损，应作报废处理；将其他工具擦拭干净，自锁器在弹簧处加润滑油；作好当班工作记录，并经安全员和施工负责人签字。

6、材料与设备

本工法采用的主要材料为立管，设备机具为座板式单人吊具。其具体要求及组成如下。

（1）立管：pvc管材，白色，管径有110mm和200mm两种，标准管节长4m，重量6.67kg/标准节。

（2）工作绳：材质为锦纶，直径为18mm，拉力为负荷500kg ，主要用于座板下吊。工作绳通过下滑扣内的活络节连接座板形成高空吊板系列。工作绳和高空人员身上的安全带上的自锁钩连接，形成登高人员的安全系统，与柔性导轨和安全短绳同时配套使用，形成工作和坠落保护功能兼顾的系统。

（3）下降器：下降器是安装在工作绳上、以工作载重量为动力、通过手控下降的装置。有棒式、多板式、八字环式、卸扣式等多种，详见下图：

座板式单人吊具下降器种类详图

国家标准规定：下降器、金属圆环、半圆环不应焊接。金属件边缘应加工成R4以上的光滑弧形。

（4）柔性导轨：材质为高强丝，规格：直径：18mm，作拉力为符合500Kg，作用：主要用于吊板式坐板下吊、登高作业用。工作绳通过下滑扣内的活络连接吊板形成高空吊板系列。柔性导轨和高空人员身上的安全带上的自锁钩连接，形成登高人员的安全系统。

（5）安全短绳：长度600mm，材质为锦纶，直径为18mm，作拉力为负荷500 kg ，主要用于配合工作绳使用，将冲击力控制在6kN以下，保证作业工人的安全和健康。高空人员通过坐板吊在工作绳上，把安全带的自锁扣用自锁器连接到安全绳上，能够确保提高安全系数。

（6）座板：尺寸600×170×20mm，又称座板，材质为缩木板组合而成，吊带由纤维纺织而成，都具有一定的抗拉强度。作用：高空下吊施工时，高空人员就坐在吊板上向下坠滑操作。防滑座板断裂载荷大于4400牛顿。

（7）吊带：整体长度1600mm，宽度50mm，材质为纤维纺织而成。吊带由两根肩背和一根腰带连成一体组成，它通过自锁钩与工作绳连接成一体，使用全身式坠落悬挂吊带。

（8）衬带：长度600mm，宽度80mm，是为防止磨损，衬在吊带与座板底面之间的带。

（9）自锁器：材质为不锈钢制成。自锁器自动锁止距离≤500mm。作用：连接安全带与安全绳上，当高空施工人员因工作绳断裂而下坠时，自锁钩的自锁装置会因人体的重量拉动而自锁，使下坠的人被柔性导轨拦住。

7、质量控制

质量控制要求如下：

（1）设置雨水管离墙净距不宜大于20mm。

（2）实测管材长度，采用细齿锯断料，并以专用工具对插口进行坡口；坡口角度宜为15°-30°，端口的剩余厚度不应小于管材壁厚的1/2。

（3）插口和承口的表面采用清洁干布擦干净；当发现有油腻等污物时，采用无水酒精或丙酮擦拭干净。

（4）测量关键承插口深度，并在管材插口标出插入深度标记。

（5）在承口和插口上采用胶粘剂涂抹，较量应适当，不得漏涂，不得将管材或管件浸入胶粘剂内。

（6）粘接部位1h内不宜受外力作用。

（7）管材应一次性的插入管件承口，直到标记的位置，并旋转90°；整个粘接过程宜在20s-30s内完成。

（8）粘接工序结束后，应及时将残留在承口外部的胶粘剂擦干净。

（9）当遇气温较高的夏天或管径较大，胶粘剂易干固时，不宜采用中型或重型的胶粘剂。

（10）立管改造时伸缩节与管道标志线之间预留15mm-25mm伸缩量，其中冬季安装预留量取25mm、夏季15mm，伸缩节安装结束，应及时固定管道系统。

（11）管卡中心与管弯中心的间距宜符合转弯管道卡中心与弯管中心的最大间距规定。

8、安全措施

（1）悬吊作业区域下方设置警戒区，巷道出入口设置移动护栏封闭，并设立警示标志，严禁无关人员进入施工区域，立管改造施工作业时，垂直下方2米范围内严禁操作人员经过、停留。

（2）工作绳、生命绳、生命短绳注意防止磨损，在建筑建筑物的凸缘或转角处的衬垫。作业人员先系安全带，再将自锁器按标记箭头向上安装在生命绳上，扣好保险，最后上座板装置，检查无误后方可悬吊作业。工具应带连接绳，避免作业时失手脱落，悬吊作业时严禁作业时严禁作业人员间传递工具或物品。工作绳、生命绳放在干燥通风处，并盘整好悬吊保存，不准堆积踩压。严禁将已报废的工作绳作为柔性导轨使用。

（3）装置安装前，先对作业环境进行检查，作业场所有坠落可能的物体，应一律先行撤除或予以固定。

（4）安装前检查挂点装置、座板装置、绳、带的零部件是否齐全，连接部位是否灵活可靠，有无磨损、锈蚀裂纹等情况，发现问题应及时处理，不准带故障安装或作业。

（5）屋面钢筋混凝土的结构的静负荷载承载能力大于总载重量的2倍时，允许将屋面钢筋混凝土结构作为挂点装置的固定栓固点。在栓固前应按建筑资料核实静负荷承载能力，无建筑资料的应由经过专业培训的，有5年以上高空作业经验的立管改造专业负责人检查通过后签字确认。

（6）安装由经过专业培训合格人员按产品说明书的安装要求进行，安装完毕应经立管改造专业负责人、工区专职安全员、总承包部专职安全员检查通过签字确认后方可投入使用。

（7）台风、暴雨等异常情况后，应对作业环境、施工装置进行重新检查。

9、环保措施

（1）在施工过程中，严格执行环境保护体系标准，遵守国家和地方政府部门颁发的环境管理法律、法规和有关规定，建立、健全环境保护管理手段。

（2）对施工人员进行环保教育，增强环保意识，提高施工人员的素质，使施工人员能自觉的遵守环保条例，减少人为污染，必要时采取一些经济手段来检查、监督。

（3）施工现场各类机械设备、建筑材料和废弃物，按照施工组织设计的总平面图布置指定的区域范围分类堆放。材料堆放整齐、机械设备专人使用。

（4）加强能源管理，建立和完善节能考核制度，根据生产过程中运量、运力、施工作业等多种因素变化情况，及时调整生产计划，保持生产的高效、节能。

（5）加强生产调度指挥，建立和完善岗位责任制和能源消耗定额管理制度，提高施工机械的使用效率。

10、结束语

应用座板式单人吊具进行立管安装作业，相比于传统吊篮法，作业方式更加灵活，遇到房屋屋面结构复杂多变，部分相邻楼间距较狭窄，楼立面居民自行改造凸显结构物较多（阳台防盗网、外挑板）等诸多复杂环境时，靠工人腿部协助可以跨过障碍物完成施工任务，施工快速，减少了对小区居民生活的影响，保证了区住建局要求的节点目标和市政府要求的总工期目标的实现，取得良好的社会效益。

座板应用施工只需要1组4人（高空上板作业1人，楼顶吊绳安全监护1人，楼顶配合吊管作业1人，楼下安全监护作业1人），不需要大型的吊篮平台和动力提升装置，既节省了机械设备的使用，又极大加快了施工进度，降低了施工成本。

参考文献：

[1]《座板式单人吊具悬吊作业安全技术规范》（GB 23525-2009）.

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