淺論地鐵車站機電安裝工程中綜合支吊架的合理利用

陳 彪 韓 丹

(1.中鐵電氣化局集團西安電氣化工程有限公司大連分公司 2.信利達（大連）項目管理咨詢有限公司)

淺論地鐵車站機電安裝工程中綜合支吊架的合理利用

陳 彪1韓 丹2

(1.中鐵電氣化局集團西安電氣化工程有限公司大連分公司 2.信利達（大連）項目管理咨詢有限公司)

地鐵車站機電安裝工程中，機電各專業(yè)安裝管線眾多,現(xiàn)試從機電設(shè)備及管線安裝施工的角度，分析地鐵機電設(shè)備管線安裝中管線的優(yōu)化布置及綜合支吊架的合理設(shè)計與利用。

地鐵 機電安裝工程 綜合支吊架 優(yōu)化 合理利用

一、概況

地鐵車站內(nèi)機電安裝工程中，通風(fēng)空調(diào)、給排水及水消防、動力照明、FAS、BAS、通信、信號等設(shè)備管線眾多且布局復(fù)雜。車站各區(qū)域如設(shè)備機房、設(shè)備區(qū)走廊吊頂內(nèi)、風(fēng)道、出入口等處都是各專業(yè)管線分布比較密集的地方，各個系統(tǒng)專業(yè)均有不同的標(biāo)高及安裝要求，在滿足凈空、檢修空間的條件下，合理地排布各個系統(tǒng)的排布層次異常重要。利用綜合支吊架來優(yōu)化各管線的路徑，避免各機電安裝專業(yè)施工階段管路交叉打架、銜接不當(dāng)而造成的返工，不僅滿足設(shè)計的使用功能、美觀整齊、便于維護，又合理有效的降低了工程成本、縮短了工期，確保了工程施工進度。

二、綜合吊支架的必要性

以大連地鐵一號線風(fēng)水電安裝四標(biāo)段海事大學(xué)車站的綜合管線安裝設(shè)計為例，車站小里程端設(shè)備區(qū)走廊設(shè)計凈空4.85m，吊頂高度2.5m，走廊寬度1.65m，即吊頂以上的理論安裝空間只有2.35m。

而在此2.35m垂直空間之內(nèi)，需要布置的管線如表1所示：

表1 海事大學(xué)站站廳層設(shè)備走廊區(qū)某剖面管線布置

從上表計算可得，10種管線需要垂直空間2.075m，附加各自的支架橫擔(dān)角鋼，再加上設(shè)計要求的各專業(yè)、各系統(tǒng)之間的最小間距的要求（見表 2），理論凈空2.35m遠不能達到安裝要求。而管線的綜合優(yōu)化，并利用綜合吊支架排布管線，可以最大化利用有限空間，并且還可預(yù)留出一定的檢修空間，所以綜合管線吊支架的合理利用意義重大。

三、管線支吊架設(shè)計及安裝的基本原則

1、綜合管線相對位置原則主要遵循“風(fēng)上、電中、水下”原則，即送風(fēng)管、排風(fēng)管布置在上層，強、弱電橋架布置在中層，水管布置在下層。

2、在管線布置的同時考慮檢修、維護空間，并盡量將運營期維護量較大的管線布置在下層，檢修空間一般應(yīng)滿足0.6m，極限情況可取0.4m。

3、設(shè)備區(qū)走廊管線較多，施工應(yīng)該合理安排施工工序，便于現(xiàn)場安裝，并緊密結(jié)合車站裝修、二次砌筑的施工進度。

4、風(fēng)管、橋架、金屬水管的支吊架選用應(yīng)該經(jīng)過荷載分析，選用適當(dāng)?shù)?、膨脹螺栓、通絲螺桿、角鋼、槽鋼等。

5、一般情況下各系統(tǒng)相互間距最小值應(yīng)該滿足表2：

表2 各系統(tǒng)管線最小間距要求（單位mm）

四、非綜合支吊架安裝管線

如表1中的管線，如果不采用綜合吊支架安裝，則實際效果圖如圖1所示。傳統(tǒng)的安裝方式，在有限的空間中，風(fēng)管、動照橋架、通信橋架、BAS橋架、水管各自施工，分別安裝吊桿（支架）。

圖1 傳統(tǒng)吊架布置管線

該走廊采用非綜合吊支架，存在以下問題：

1、設(shè)備區(qū)走廊1.65m寬度，DSF風(fēng)管寬度1.25m，風(fēng)管兩側(cè)各剩余0.2m間距。在這0.2m間距中，需要安裝的吊架有：風(fēng)管吊桿，動照橋架40×4角鋼，F(xiàn)AS和BAS橋架吊桿。0.2m寬度的空間容納如此多吊桿不合實際。

2、即便是各專業(yè)吊桿在剖面上錯位、間隔安裝，如風(fēng)管吊架2m/個，橋架吊架1.5m/個。勉強安裝之后，視覺效果極差，感官凌亂。而且密集的吊架不便于后期維修。

3、非綜合吊架安裝管線，各專業(yè)需要各自在頂堋打孔安裝膨脹螺栓固定吊桿（架）底座，孔眼多達十余處，對結(jié)構(gòu)面的破壞較為嚴(yán)重。

4、各個專業(yè)獨立施工，工序協(xié)調(diào)復(fù)雜，返工率增大。

五、綜合支吊架優(yōu)化改進

對綜合吊支架進行合理優(yōu)化之后，利用整體吊架，將不同專業(yè)的管線按照“風(fēng)上、電中、水下”的布置原則，分層排布在綜合吊架的各層橫擔(dān)上。在保證最小間距要求的情況下，預(yù)留出一定的檢修通道。

以海事大學(xué)站小里程端設(shè)備區(qū)走廊為例，進行綜合吊支架優(yōu)化設(shè)計之后，方案效果圖如圖2所示。圖中綜合吊支架采用立桿5#槽鋼，橫擔(dān)采用40×4角鋼，用膨脹螺栓將鍍鋅鋼板吊架底座固定于天棚。

圖2 優(yōu)化設(shè)計的綜合管線吊支架

1、安全分析

在進行了合理的負(fù)荷計算之后，采用了一定富余量的支撐結(jié)構(gòu)。

①兩根吊桿底座分別采用四顆膨脹螺栓固定，負(fù)重后的總體拉拔性能大于單根吊桿一顆膨脹螺栓的固定方式。

②合理優(yōu)化排布之后管線盡可能貼近走廊一側(cè)或左右兩側(cè)排布，為運營后的檢修預(yù)留出約550mm的檢修通道，便于維修人員對橋架進行檢修。盡可能大的檢修空間可是確保維修人員登高作業(yè)安全的一項重要指標(biāo)。

2、進度分析

①綜合吊支架的主要連接件可在地面焊接、緊固完成，減少了高難度的高空作業(yè)時間，每處綜合吊架平均節(jié)省4人工。

②綜合吊架安裝完成后，通風(fēng)、動照等專業(yè)可幾乎同步進行管線布置，免去支架制作時間。后進場的其他系統(tǒng)單位也可快速展開施工。

3、經(jīng)濟分析

①耗材費用分析：非綜合吊支架及綜合吊支架的耗材分析表見表3（海事大學(xué)站設(shè)備走廊B16剖面實例，凈空高4.85m）。

表3 非綜合吊支架與綜合吊支架鋼材耗材統(tǒng)計表

6 動照橋架 800×200 3.05 7 BAS橋架 300×150 2.65 30×3角鋼 5.7 8 消防水管 DN150 2.65 2 40×4角鋼側(cè)墻支架 2 9 消防水管 DN150 2.65 10 給水管 De25 2.65 與DN150水管合架與大水管合架非綜合支架 1-10項以上合計 51.2綜合吊支架 8#槽鋼4.6m，5#槽鋼1.4m，40×4角鋼2.8m，30×3角鋼2.8m 50.3

在忽略膨脹螺栓、螺母、墊片等輔料的情況下，由表 3數(shù)據(jù)分析可知，海事大學(xué)走廊B16剖面，非綜合與綜合吊架的鋼材耗材基本一致。

②人工費分析：綜合考慮吊裝、工序銜接等因素，通風(fēng)專業(yè)進行綜合吊支架安裝一次到位之后，后續(xù)動照、FAS、BAS、通信、信號、AFC、給排水等專業(yè)逐一受益，保守估算每處綜合吊支架節(jié)省4人工。

海事大學(xué)站作為標(biāo)準(zhǔn)雙層島型車站，設(shè)備區(qū)走廊長度150m，考慮各專業(yè)吊架之間的最小間距要求，該站按照90處綜合吊支架計算。

本標(biāo)段類似海事大學(xué)站的標(biāo)準(zhǔn)站共計 5個，還有一個規(guī)模較大的換乘站按2個標(biāo)準(zhǔn)站來換算。

綜合吊支架節(jié)省的人工=7站 × 90處/站 × 4人工/處 = 2520工日

人工費計算=2520工日 × 200 元/工日 =50.4萬元

即，每個標(biāo)準(zhǔn)站可節(jié)省人工費7.2萬元。

六、總結(jié)

通過以上綜合分析，綜合吊支架的合理利用在工程安全、進度、經(jīng)濟等方面均有良好的表現(xiàn)。在綜合管線吊支架設(shè)計及安裝過程中，還應(yīng)注意以下原則。

1、綜合設(shè)計之前、施工過程中，務(wù)必與各個專業(yè)多做溝通，及時解決管線交叉、標(biāo)高沖突等問題。

2、綜合吊支架的設(shè)計不能忽視土建施工誤差，為管線的安裝空間留有富余度。

3、關(guān)鍵、特殊、管線密集區(qū)域需要繪制詳細(xì)的管線剖面圖、空間布置圖。

4、嚴(yán)格遵循綜合吊支架的施工工序，風(fēng)上電中水下原則，并為電纜敷設(shè)預(yù)留施工空間。

5、部分管線密集的設(shè)備房及公共區(qū)也可采用綜合吊支架。

[1]地鐵設(shè)計規(guī)范GB 50157-2013

[2]地下鐵道工程施工及驗收規(guī)范GB50299-1999(2003版)

[3]黨挺，地鐵車站綜合管線設(shè)計注意問題，鐵道建筑技術(shù)2012（S2）

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1007-6344（2015）02-0227-02