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1、高速公路隧道軸流風機施工工藝工法（QB/ZTYJGYGF-DW-0609-2014）電務公司 郭新偉1 前言 1.1 概況軸流風機廣泛應用在高速公路和鐵路隧道中，正常情況時，軸流風機能控制隧道環境中有害氣體的濃度，隧道發生火災時，軸流風機能有效控制風向、風速，排除有害煙霧，滿足消防需要，因此，軸流風機是高速公路隧道不可缺少的機電設備。本工藝工法主要描述了軸流風機的安裝施工，其主要工作內容包括設備檢查，基礎檢查，風機安裝，消聲器安裝，集流器、擴壓器和軟連接安裝，風機控制柜安裝、配線、調試等，是根據已建工程和在建工程實際施工過程中總結而來，可應用于后續類似工程施工。 1.2工藝原理通過軸流風機安裝2、前的各項檢查、制作集流器和擴壓器、組裝消聲器和風閥、吊裝風閥風機、并對安裝好的軸流風機和其相關的設備進行配線、連接、加電測試等工序，詳細敘述了軸流風機的施工工藝。2 工藝工法特點2.1 利用風機房已經安裝好的珩吊吊裝設備和構件，可提高施工效率，保證施工人員安全和設備及構件的安全。2.2 用4mm厚的鋼制風道代替混凝土風道，提高風道的安裝效率和質量。2.3 軸流風機等設備、材料體積龐大、重量較重、東西多，安裝過程有嚴格的質量控制和安全控制，保證設備安裝質量良好，安裝過程中設備和施工人員免受傷害。2.4在軸流風機安裝完成后，對其加電試運行，運行完好后，方可安裝軟連接、集流器和擴散器等，保證軸流風機3、安裝不返工等。2.5本工法操作簡便，可用性強，可加快施工進度，縮短工程工期，提高工程質量。 3 適用范圍3.1 本工藝工法適用于高速公路隧道軸流風機的安裝，其他場所軸流風機的安裝可作相應的參考。3.2 本工藝工法以邵懷高速公路雪峰山隧道軸流風機的安裝為例，其設備由南方風機廠生產，對于其他類型軸流風機的安裝可作參考。4 主要技術標準公路隧道通風照明設計規范（JTJ 026.1 -1999）公路隧道交通工程設計規范（JTG/T D71-2004）公路工程質量檢驗評定標準 第二部分 機電工程（JTG F80.2）等標準。5 施工方法5.1 軸流風機安裝前進行基礎檢查、設備檢查等，其設備各項功能、指標4、應符合設計要求，其施工界面應具備施工條件。5.2 對需要安裝的設備材料運輸至施工現場，把軸流風機吊裝到其所要安裝的基礎上面，消聲器、軟連接、風閥等組裝材料分類擺放，且擺放整齊有序。5.3 組裝消聲器和風閥，把消聲器吊裝到其所要安裝的基礎上，且位置擺放合理；把風閥吊裝到風道門上，并擺放端正，且固定良好。5.4 精細測量風機和消聲器的距離，制作集流器和擴壓器。5.5 把制作好的集流器和擴壓器與軟連接一起安裝到風機和消聲器上。4.6 制作剛制風道，并把其吊裝、安裝到消聲器至風門之間。5.7 對制作好的鋼構件清理、除銹、刷漆等，進行防腐處理。5.8 對安裝好的軸流風機和其相關的設備進行配線、連接，確信5、其連接正確，加電測試其運行狀況。6 工藝流程及操作要點6.1軸流風機安裝流程圖軸流風機安裝的流程如圖1。圖1 軸流風機安裝順序圖6.2 施工準備6.2.1 施工條件檢查1 檢查風機房的施工界面、施工條件、用電情況等，對不符合施工條件的應及時提出整改意見，并督促相關單位進行整改。2 檢查風機、消聲器基礎等數量、大小、高度、牢固程度、方位、間距等符合設計要求；檢查風機、消聲器機座的平整度等也要符合設計要求。6.2.2 設備檢查1 風機運抵現場后，應保持包裝和密封良好，技術文件齊全，有裝箱清單，其規格、型號、技術參數等符合設計要求。2 風機安裝前進行詳細的開箱檢驗，風機的規格數量、規格、型號、技術參6、數，應符合設計要求。3 安裝前進行外觀清理檢查，包括外部清掃、緊固件的拆卸、檢查等，設備表面應光澤一致、無劃傷、無刻痕、無剝落、無銹蝕，風機各相絕緣情況檢查測定等，并做好記錄。4 設備在運輸和搬運過程中無受震和損壞現象，設備無受潮、銹蝕和變形等，零件和配件無短缺和損失，表面的涂漆應無裂紋及劃破、脫落現象，線頭無斷線或松動，配線的綁扎無松散等。5 當發現品種、規格、數量與裝箱單或合同清單不符時，恢復原包裝，做出詳細記錄，通過物資渠道進行處理。發現包裝不完整或外觀有問題時，對其做出詳細記錄，整修后方可安裝。6.3 風機安裝6.3.1 基礎處理1 在風機、消聲器基礎不平處，用鋼釬等工具把其鏟平。2 7、基礎高度高于風機、消聲器安裝設計的高度時，應在風機減震器的位置用鋼釬鑿出大于減震器直徑的圓坑，并把圓坑底座打磨平整，要處理干凈。3 基礎高度低于風機、消聲器安裝設計的高度時，應重新按照設計要求預制混凝土基礎，基礎平面要打磨平整。6.3.2吊裝風機1 根據設計要求的位置，把4個減震器放在基礎上面，擺放整齊、合理。2 汽車把風機運至隧道施工現場，汽車后部倒入風機房，用隧道風機房內已經安裝好的珩吊，把風機緩慢吊到其基礎減震器上。3 調整風機和減震器位置，使減震器螺絲穿入風機預留螺絲孔處，并調整風機的水平度，使之水平。4 風機安裝完畢后，移去珩吊掛鉤。6.3.3風機試運轉1 風機安裝完成后，把電源接入8、風機配電箱的接線端子，連接好軟啟動器，加電查看設備運行狀態。2 風機有搖晃、振動等不良反應時，應重新調整風機安裝，直至風機運行平穩、正常時方可進行風機和消聲器之間的連接施工。6.4消聲器安裝6.4.1因消聲器體積較大，故采用模塊化、模數化到現場用緊固件進行組裝。6.4.2消聲器外殼、框架、底座、法蘭及連接件均經過優質防銹處理。6.4.3金屬殼體式消聲器與風機前后漸縮、漸擴管法蘭連接，法蘭現場鉆孔，并加密封條，防止漏聲現象。6.4.4組裝時，按從下到上，從外到內，外殼、頂板最后組裝。6.4.5消聲器連接牢固、無松動及虛焊現象，表面平整、無銹蝕。6.4.6組裝過程中嚴防消聲片及外殼損傷。6.4.79、組裝時，消聲器與組合式風閥兩者間距應大于800mm，且消聲片立臥方向應與多葉風閥葉片立臥方向一致，以減少阻力損失；片式消聲器設置在磚砌支承臺階上，并預埋泄水管，安裝后應封堵，以防噪聲從旁路通道泄漏。6.4.8在消聲片前緣底板上配鉆連接孔，上下消聲片經連接件相疊后，用抱箍及螺栓連接固定。6.4.9對于大型風機通過法蘭連接的片式消聲器，其殼體通過模塊化組合，用M1025螺栓連成整體，在連接處中間加設4mm厚橡膠條密封，防止漏風、漏聲現象。6.4.10將消聲片定位于頂底板上，消聲片與消聲片之間嵌有頂底消聲片，整個安裝定位準確，緊湊。6.4.11消聲器各部位拼裝貼合緊密，貼合面部涂密封膠，嚴防漏氣；消10、聲器外表面平整，沒有明顯的凹凸、劃痕及銹蝕；方向正確，無損壞和受潮現象；消聲器內用吸消聲材料填實、厚薄均勻、無空隙、不脫落；緊固消聲器部件的螺釘分布均勻，接縫平整，無松動、脫落現象；穿孔板平整、孔眼排列均勻、無尖角毛刺，孔板表面清潔，無污物或者銹痕，穿孔率P30，孔眼光潔、排列均勻；消聲器外觀油漆平整、美觀、無漏、起泡、皺紋、剝落等缺陷；各縱向段應相互平行，前緣外端應處于與氣流方向垂直的同一平面內，且與中間連接板結合牢固；金屬殼體式底部應與基礎平面安裝結合牢固可靠，在額定風量下不得出現松動或振顫現象。6.5 鋼制風道制作安裝6.5.1鋼制風道的安裝按照有關機械安裝規范及GB 5017-92等有11、關規范的要求進行。6.5.2風管、風口加強筋檢查門及法蘭均采用工廠預制(角鋼或槽鋼抱捆，使其通風阻力更小)；電動風閥、伸縮接直接與專業生產廠家訂購。風管一次鍍鋅委托專業廠家實施(鍍鋅采用整體冷噴，以避免焊接破壞)；直風管、加強筋及法蘭下料均采用剪板機、聯合沖剪及砂輪切割進行，保證剪切面平直、無磷化層；圓形彎管采用氧割下料，卷揚板卷圓成形；鋼板塵半采用專業法半卷圓機壓卷成形；法蘭孔眼均在工廠采用搖臂鉆鉆孔；直風管每段按4塊預制焊接成型；圓風管按4段預制，其中異流葉片工廠預制，現場焊接；加強筋按每根36m的長度下料預制，現場組裝；圓塵半均按二段預制，現場拼接成型；與軸流風機連接的法蘭在現場取得準確12、尺寸后鉆孔；直風管、圓風管、加強筋、法蘭均在現場焊接組裝成型。6.5.3 現場采用珩吊或門字型吊架，吊裝承載力15t。每次吊裝的風管長度在5m以內，質量在8t以內。風管吊裝到位后施工人員在腳手架上進行連接操作。風管采用托架動手定位。風管吊裝索具采用鋼絲繩，撓性接頭索具采用棕繩。檢修門根據現場情況確定尺寸，門柜、門扇均采用閉孔海綿黏結密封。6.5.4 在所有構件、設備安裝完成后進行二次鍍鋅及最后的防腐工作。6.5.5 系統全部連成整體后可起動風機進行系統試運轉。系統試運轉時需測試風量、噪聲、風壓及風速參數。以上參數如有較大差異時則做以下調整：1 風量不足應調大風閥的開啟角度，檢查是否有漏風隱患，13、如有應立即排除。2 噪聲如超過規定值，則應檢查消聲器是否有損壞，如有應進行修復。3 風壓及風速如達不到規定值，除對設備進行檢查，排除隱患外，還應檢查電壓、電流是否滿足運行要求，如不能滿足，應及時調整。6.6 風閥安裝6.6.1 電動風閥安裝前進行通電運轉，運轉靈活、關閉嚴密，驗收合格方能進行安裝。6.6.2 電動組合式風閥由厚度為200mm井字形底框架、單元多葉風閥、曲框聯桿裝置、角行程電動執行機構、限位器和控制箱等配件采用標準緊固件按需要進行縱向、橫向或縱橫向連接而成。表面做耐腐層處理。組合式電動風閥通過膨脹螺栓掛裝于過渡風道出口處，外部用鋼制風道將其封起來。6.6.3 安裝前，檢查風道過渡14、室出口尺寸與設計文件相符。將廠里加工成半成品并鍍鋅的框架和風閥葉片運至現場，并進行焊接組裝和防腐處理。6.6.4 操作電機通過支架固定在混凝土墻上，要求電機固定牢固，機械傳動機構操作靈活，便于拆裝。6.6.5 控制箱外掛于電機附近的墻上，接線正確，標識清楚，便于調試操作及檢修。配電及控制回路接線正確、可靠；電氣設備及纜線絕緣良好，接地符合有關規范要求；控制箱部件齊全、安裝牢固、防護等級符合規范要求。6.6.6 電動風閥外殼、框架、底座、法蘭及連接件均經優質防銹處理；連接牢固、無松動及虛焊現象，表面平整、無銹蝕。6.6.7 組裝過程中嚴防風閥片及外殼損傷；控制屏(箱)開閉靈活、箱內接線整齊、回路15、編號齊全正確、預埋管與箱體連接處應有鎖緊螺母。風機的試運轉采用先手動后電動的方式進行。試運轉前，保證系統線路、儀表、保護裝置性能正常，控制件動作正常、靈活、可靠。要有應急應變措施，要有意外事件處理預案。6.7 風機配線6.7.1 將風機的控制線穿入預埋管內并按規范作好預留。6.7.2 待風機安裝固定完成后可由專業施工人員對其再次檢測后進行接續、通電，并做好各種測試及運轉記錄。6.7.3 風機啟動柜安裝時應注意防潮，應按設計要求選用“三防”型設備，露接線端子應有限選用銅端子。6.7.4 風機所有用電設備、控制柜及金屬構件等要有接地裝置，地線焊接牢固，其接地阻值應符合設計標準要求，聯合地線小于1歐16、姆。6.8 完工檢查和加電調試6.8.1 軸流風機安裝完工后，應進行以下項目的機械完工檢查：1 風機安裝位置正確，各連接面接觸良好，連接件可靠、牢固、無松動。2 各部件與其安裝架接觸緊密、牢靠，緊固件受力均勻。3 風機各部件縱、橫向水平度的允許偏差達到有關規范要求。4 風機配電及控制回路接線正確，可靠。5 電氣設備及纜線絕緣良好，接地符合有關規范要求。6 風機控制屏位置正確，部件齊全、安裝牢固、防護等級符合規范要求。7 控制屏(箱)開閉靈活、箱內接線整齊、回路編號齊全正確、預埋管與箱體連接處應有鎖緊螺母。8 所有設備安裝正確、無缺項、無雜物、運動部件潤滑良好。6.8.2 隨后進行風機的電氣接線17、，做好接地保護線，絕緣測試、通電、試運行。6.8.3 風機試驗運轉，試驗前應確保電壓符合要求，接線正確，連接件牢固，轉動時，葉片與葉轂無接觸。6.8.4 軸流風機定位后，先進行空機運轉，運轉無明顯搖動，聲音無異常為合格，如有異常，應停機檢查固定、螺栓、減振器的安裝情況并進行調整，直至空機運轉無異常響動方可認定安裝合格。6.8.5 系統全部連成整體后可啟動風云進行系統試運轉。6.8.6 系統試運轉時需測試以下參數：風量，噪聲，風壓及風速。6.8.7測試以上參數如有較大差異時則作以下調整：1 風量不足應調大風閥的開啟角度，檢查是否有漏風隱患，如有應立即排除。2 噪聲如超過規定值，則應檢查消聲器是否18、有損壞，如有應進行修復。3 風壓及風速如達不到規定值，除對設備進行檢查，排除隱患外，還應檢查電壓、電流是否滿足運行要求，如不能滿足，應及時調整。6.9 操作要點6.9.1 本工程的操作要點是鋼制風道的焊接、吊裝，風閥的安裝和吊裝等。6.9.2 鋼制風道體積大、重量大，焊接好以后要和消聲器與風閥吊裝連接，施工時難度大，必須采用珩吊等起重設備，或搭建門字型吊架。6.9.3 風閥緊挨隧道風口，體積大，安裝困難，且風閥自身帶有機電設備，由于隧道風機房光照度不夠，且屬于較高處作業，一定要認真組織，細心施工，保證風閥及其機電設備不受損壞，同時，也要保證施工人員的免受傷害。此過程應設立專職安全人員現場巡視。19、7 勞動力組織7.1 本項工程施工過程中，主要有施工組織人員、技術人員和各分工程施工人員。7.2 施工組織人員針對本工程實際情況，熟悉本工程的一些管理事項，包括工期、質量、環境、安全等。7.3 施工技術人員負責風機安裝、消聲器組裝、風閥組裝、集流器、擴壓器、鋼制風道的下料設計等技術指導工作。7.4 安裝人員負責風機吊裝、消聲器、風閥組裝、吊裝施工工作等。7.5 焊接施工人員負責鋼板的切割，集流器、擴壓器、剛制風道、風閥的焊接制作等施工工作。7.6 以1對（2臺，在一個風機房）軸流風機的安裝為例，本項工程需要管理人員1人，技術人員1人，焊接人員4人，安裝人員8人，調試人員1人，起重工：1人，雜工20、6人，施工人員可交叉使用。其中，集流器、擴壓器、剛制風道、風閥的焊接制作需10人20天，風機吊裝、消聲器、風閥組裝、吊裝6人3天，軟連接，集流器、擴壓器與風機和消聲器的連接組裝需8人3天，鋼制風道與消聲器和風閥的連接安裝10人15天，風機配線需2人1天。7.7 勞動力具體組織如表1。表1 勞動力組織情況表序號施工人員單位數量備 注1施工負責人人1負責施工組織、現場指揮2技術負責人人1負責施工技術及質量3鋼制材料焊接制作人10制作鋼制風道、集流器和擴散器等4設備材料吊裝人6風機、消聲器、風閥等吊裝5設備材料組裝連接人8軟連接，集流器、擴壓器與風機和消聲器的連接6風機配線人2風機配線7輔工人6合計21、348 材料與設備本工藝工法無需特別說明的材料，采用的機具設備見表2。表2 設備安裝主要施工機具和主要測試儀表：序號名稱規格單位數量備注1剪板機臺1運輸軸流風機2卷圓機臺1焊接支架安裝風機3法蘭卷圓機臺1抗拉拔試驗420mm搖臂鉆床臺1焊接風機支架510KW直流電焊機臺4施工照明610mm鉆床臺2加工鋼件7氧割工具套2切割鋼件8砂輪切割機套2切割鋼件9倒鏈10T個2吊起鋼件10沖擊電鏈臺211測試儀器套2測量位置12組合工具套1安裝配線13照明燈具套2風機房照明9 質量控制9.1 易出現的質量問題9.1.1自制法蘭尺寸準確性。9.1.2鍍鋅層焊接。9.1.3設備吊裝注意安全。9.1.4現場焊接22、要滿足國家規范要求，焊縫矢高必須大于母材厚度。9.2 質量保證措施9.2.1 風管風口加強筋、檢查門及法蘭均采用工廠預制，角鋼或槽鋼抱捆加強，使其通風阻力更小。9.2.2 電動風閥、伸縮節直接與專業生產廠家訂購，風管一次鍍鋅委托專業廠家實施，鍍鋅采用整體冷噴，鍍鋅層可被免焊接破壞。9.2.3 直風管、加強筋及法蘭下料均采用剪板機，聯合沖剪及砂輪切割進行，以保證剪切面平直、無磷化層；圓形彎管采用氧割下料，卷揚板卷圓成形；鋼板塵半采用專業法半卷圓機壓卷成形。9.2.4 法蘭孔眼均在工廠采用搖臂鉆鉆孔，與軸流風機連接的法蘭在現場取得準確尺寸后鉆孔。9.2.5 直風管每段按四塊預制焊接成型；圓風管按四23、段預制，其中異流葉片工廠預制，現場焊接。9.2.6 加強筋按每根36m的長度下料預制，現場組裝；圓塵半均按二段預制，現場拼接成型。9.2.7設備材料吊裝、組裝時應有專職人員巡回檢查，珩吊操作人員應循序慢移設備和材料，避免設備材料碰壞變形，影響工程質量。9.2.8 現場設專置質量檢查員進行監控，對不合規定的安裝、焊接等應返工，并做出質量記錄，并返工處理。10 安全措施10.1 主要安全風險分析10.1.1 高空作業風險10.1.2 焊接過程風險10.1.3 大型物件吊裝風險10.2 保證措施10.2.1 安全生產管理體系成立以項目經理為首的安全生產管理小組，按該工程的特點，設1名專職安全員，各施24、工班組設兼職安全員，建立一套完整有效的安全管理體系。10.2.2 現場施工用高低壓線等禁止使用破損或絕緣性能差的電線，嚴禁電線隨地走。電器設備要有良好的保護接地和接零，傳動裝置有防護罩。10.2.3 加強防火消防管理，切實加強火源管理，易燃、易爆物品指定專人管理。焊工作業時必須清理周圍的易燃物品。消防工具、器材要齊全并安裝在適當位置，指定專人負責清理定期檢查。10.2.4 移動腳手架平臺搭設，使用前必須由工地技術負責人員會同安全員，按設計要求規定進行分層檢查驗收。合格后方可移交使用。平臺運行前必須檢查清障工作，運行時平臺上人員必須全部撤離。10.2.5 操作人員在進行高空作業時，必須正確使用安25、全帶。安全帶一般應高掛低用，即將安全帶繩端的鉤環掛于高處，而人在低處操作。10.2.6 操作人員在腳手板上通行時，要思想集中，防止踏上挑頭板。10.2.7 地面操作人員必須戴安全帽，穿絕緣鞋等。10.2.8 在高空用氣割或電焊切割時，應采取措施，防止火花落下傷人。10.2.9 剛制風道安裝后，必須檢查連接質量，只有連接確實安全可靠，才能拆除臨時固定工具。11 環保措施11.1在工程施工過程中嚴格遵守國家和地方政府下發的有關環境保護的法律、法規和規章。11.2加強對施工燃油、工程材料、設備、廢水、生產生活垃圾、棄渣的控制和治理，遵守有防火及廢棄物處理的規章制度。11.3將施工場地和作業限制在工程26、建設允許的范圍內，合理布置、規范圍擋，做到標牌清楚、齊全，各種標識醒目，施工場地整潔文明。11.4對施工中可能影響到的各種公共設施制定可靠的防止損壞和移位的實施措施，加強實施中的監測、應對和驗證。同時，將相關方案和要求向全體施工人員詳細交底。11.5優先選用先進的環保機械，發電機發電時要遠離人員聚集地方，有條件時采取隔音、消音設施等降低施工噪音，同時盡可能避免夜間施工。11.6 完工時應堵塞各種孔洞，清理現場的垃圾，保持現場清潔衛生。12 效益分析12.1應用本工法安裝的12臺軸流風機，沒有設備損壞現象發生，沒有施工人員受傷，沒有出現返工現象，施工機具和人員安排合理，節約了施工材料和施工費用，27、保證了工程施工的質量。12.2整個施工過程施工方法合理，材料控制得當，無返工現象，每道工序一次驗收合格，縮短工期，且工程質量優良，創造了良好的社會和經濟效益。13 應用實例13.1工程概況邵懷高速公路雪峰山隧道長近7公里，為雙洞隧道，共安裝軸流風機12臺，左線設8臺軸流風機用于左線通風系統的調壓，右線設4臺軸流風機用于右線通風系統的調壓。13.2結果評價該工法應用于邵懷高速公路雪峰山隧道機電系統工程，其中，共安裝軸流風機12臺，該項目,應用本工法安裝的軸流風機，無安全生產事故發生，工程一次驗收合格，且質量良好。13.3工程圖片圖2 安裝消聲器圖3 吊裝風道圖4 吊裝風閥圖5 吊裝風機圖6 吊裝消聲器圖7 風閥焊接圖8 制作壓擴器圖9 軸流風機完成