淺談地鐵機電安裝中的裝配式管線支吊架技術(shù)

張培剛

（中鐵十四局集團(tuán)電氣化工程有限公司，山東濟(jì)南250013）

1 工程概況

廣州市軌道交通22號線工程陳頭崗?fù)＼噲龅木唧w位置在東新高速以西、石北工業(yè)路以北、大石水道以東的石壁村地塊內(nèi)；停車場的車場布置方向為南北向，其中停車場占地面積為29.14 hm2，地塊長度為1 220 m左右，寬度為200 m左右。機電安裝工程包含低壓配電與照明專業(yè)、通風(fēng)空調(diào)專業(yè)、消防給排水專業(yè)、FAS、BAS、門禁專業(yè)，綜合管線較多，排布復(fù)雜。機電安裝作業(yè)運用裝配式管線支吊架技術(shù)，能夠合理排布管線及避免管線碰撞，提高安裝效率和觀感質(zhì)量。

2 裝配式支吊架的優(yōu)勢

（1）裝配式支吊架是組合式構(gòu)件設(shè)計，直接進(jìn)行裝配式施工，無需焊接和鉆孔，操作簡單且拆改方便，既達(dá)到了美觀要求，又方便了后期養(yǎng)護(hù)維修和再次使用，整體實用性較強。

（2）裝配式支吊架預(yù)先進(jìn)行制作，運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場即可直接安裝，施工效率高。工廠化預(yù)制的裝配式管線支吊架受自然條件與施工現(xiàn)場因素影響較小，并且不會對其他施工項目產(chǎn)生影響[1]。根據(jù)施工單位的訂單預(yù)先制作和調(diào)試裝配式支吊架，待施工條件準(zhǔn)備就緒后，直接將其運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場裝配和安裝，從而在保證施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上提升安裝速度，降低施工成本。

（3）裝配式支吊架的應(yīng)用貫徹了“綠色建筑”的理念。與傳統(tǒng)在施工現(xiàn)場進(jìn)行制作調(diào)試的支吊架相比，工廠化預(yù)制的裝配式支吊架直接省去了在施工現(xiàn)場切割焊接與刷油防腐等環(huán)節(jié)，而且消除了噪聲、粉塵等環(huán)境污染，減小了用火、用電安全事故的發(fā)生概率，實現(xiàn)了綠色施工。

（4）能夠根據(jù)具體的風(fēng)管、橋架及管道規(guī)格來預(yù)制生產(chǎn)裝配式支吊架。例如在復(fù)雜的地鐵管籠、平頂施工中便充分利用了支吊架裝配技術(shù)的該項優(yōu)勢。

圖1為支吊架示意圖。

圖1 支吊架示意圖

3 施工技術(shù)

3.1 支吊架制作

支吊架是實現(xiàn)運行的重要構(gòu)件，能夠為管線重量與走向提供支撐，保證管線與連接的設(shè)備安全穩(wěn)定運行。因此必須嚴(yán)格按照設(shè)計要求和規(guī)范來制作支吊架，先試驗加工少數(shù)成品，待質(zhì)量檢驗達(dá)標(biāo)后再進(jìn)行批量加工制作，統(tǒng)一鍍鋅，最后進(jìn)行安裝。

（1）矯正、切斷與打孔：按照先矯正扭曲再矯正彎曲的順序，選擇冷矯正的方式來矯正型鋼；分別選擇砂輪切割機和臺鉆來完成型鋼的切割與鉆孔作業(yè)，保證支架焊縫質(zhì)量，以此提升支吊架的承載能力。

（2）吊桿截?。簠⒖脊艿赖膶嶋H安全標(biāo)高來截取，避免絲扣末端超出托架最低點和露絲過多。

（3）鋼材的除銹與防腐：做好鋼材的質(zhì)量驗收工作，分別選擇角向磨光機與空壓機來進(jìn)行除銹和防腐處理。

（4）支吊架根部的加工制作：根部采用槽鋼加工制作的方式，具體是指先利用切割機截斷槽鋼，再選擇角向磨光機來處理加工制作好的支吊架根部，完成拋光；焊接支吊架根部，使得支吊架的上部與預(yù)埋鐵件保持平行，按照施工規(guī)范確定焊縫厚度必須達(dá)到4 mm以上，最后進(jìn)行全長度滿焊，保證焊接緊密牢固。

（5）支吊架根部的防腐：結(jié)束支吊架根部的加工制作與焊接后，要及時做好清理工作，再噴射防銹漆。

（6）吊梁的加工制作：綜合考慮實際情況、施工現(xiàn)場安排以及管線施工圖紙，選擇砂輪切割機與臺鉆對角鋼進(jìn)行統(tǒng)一加工，保證支、吊、托架形式相同、加工處理一致，并且均選擇機械鉆孔的方式來對角鋼與槽鋼的管卡眼進(jìn)行鉆孔，淘汰電氣打孔。

3.2 管線綜合布置圖的繪制

首先，深化設(shè)計總負(fù)責(zé)人先集合各專業(yè)管線負(fù)責(zé)人，立足于施工現(xiàn)場的實際結(jié)構(gòu)標(biāo)高限制，結(jié)合相關(guān)規(guī)范、施工設(shè)計來制定初步的各專業(yè)管線綜合方案，明確各專業(yè)管線的大致排布；接著各專業(yè)管線負(fù)責(zé)人根據(jù)施工實際與初步的管線綜合方案進(jìn)行管線布置、走向及標(biāo)高試驗，合理調(diào)整管線排布；最后，深化設(shè)計總負(fù)責(zé)人統(tǒng)籌各專業(yè)管線的排布情況，二次調(diào)整管線排布，繪制管線綜合布置圖及確定管線交叉點。其中，管線交叉點是在各專業(yè)管線充分討論的基礎(chǔ)上由深化總負(fù)責(zé)人確定，且要遵循“管線避讓”原則。

3.3 測量放線安裝工作

開展測量放線與施工現(xiàn)場的調(diào)查工作，以更加全面地掌握施工實際情況，為后續(xù)施工與管理奠定良好的基礎(chǔ)[2]。嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行測量放線工作，根據(jù)支架布置圖紙，確定同一排支架中兩端支架的放樣位置，再以兩端的支架作為參考基準(zhǔn)計算支架間距，確定其他支架的位置，并合理調(diào)整與校正支架位置，確保放置準(zhǔn)確后方可繼續(xù)下一道工序施工。

3.4 支架安裝

支架安裝流程具體為：膨脹螺栓安裝→底托安裝→豎桿與底托拼裝→橫擔(dān)及管道安裝。

（1）膨脹螺栓安裝：參照支架設(shè)計圖，選擇型號相匹配的膨脹螺栓及沖擊鉆、鉆嘴。施工人員要認(rèn)真測量鉆孔的深度與內(nèi)徑，保證鉆孔與內(nèi)徑達(dá)到螺栓配孔要求后才能將膨脹螺栓放入鉆孔；然后利用套筒將膨脹管打進(jìn)至螺栓沉頭，脹開膨脹管；完成后利用螺母抽出螺栓沉頭再次收緊，進(jìn)一步脹開膨脹管，完成收緊工序。

（2）底托安裝：松下后膨脹螺栓螺母，再裝入槽鋼底座（吊碼）并擰入錨栓螺母。

（3）豎桿與底托拼裝：將雙拼背打孔帶齒槽鋼放進(jìn)電鍍鋅底托處，遵循“先安裝彈簧螺母，再安裝高強度六角螺栓”原則，彈簧螺母與槽鋼安裝之間的角度差宜控制在90°±5°范圍內(nèi)；再根據(jù)實際情況調(diào)整豎桿垂直度，收緊高強度螺栓，使得豎桿與底托緊密連接，完成拼裝。

（4）橫擔(dān)及管道安裝：要根據(jù)具體的支架類型來確定橫擔(dān)及管道的安裝方式，常見的橫梁安裝方式包括固定和雙向滑動的吊架橫梁兩種。

安裝固定吊架橫梁分4個步驟：1）借助起重設(shè)備上舉管道，便于管道安裝工作的進(jìn)行；2）調(diào)節(jié)橫擔(dān)，使橫擔(dān)達(dá)到預(yù)定安裝高度，與豎桿進(jìn)行拼裝；3）緩慢釋放管道，將其放置在橫擔(dān)上；4）上下層橫梁與管道安裝按照相同的施工方法進(jìn)行，連接管道并安裝管卡。

安裝雙向滑動吊架橫梁必須嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行，具體分以下5個步驟：1）借助起重設(shè)備上舉調(diào)整管道，便于管道安裝工作的進(jìn)行；2）調(diào)節(jié)橫擔(dān)，使橫擔(dān)達(dá)到預(yù)定安裝高度，與豎桿進(jìn)行拼裝；3）安裝吊架連接梁；4）按照實際的管道位置來選擇底座類型，本工程所安裝的底座為雙向滑動底座；5）以緩慢釋放的方式將管道放置在支架上，完成管道連接，安裝、擰緊管卡，結(jié)束安裝作業(yè)。圖2為雙向滑動吊架橫梁。

圖2 雙向滑動吊架橫梁

支吊架的校正：針對安裝完畢的綜合支吊架，要及時進(jìn)行校正檢驗，選擇水準(zhǔn)儀與經(jīng)緯儀來調(diào)平、校正。

過載試驗：計算設(shè)備、管道、支吊架、風(fēng)道及電纜橋架的重量和工作荷載并得出總和，再選擇荷載為總和2倍的承重物進(jìn)行過載試驗，在支吊架上懸掛成承重物，將懸掛時間控制在12 h。12 h后對預(yù)埋鐵件、支吊架以及吊架根部進(jìn)行質(zhì)量檢驗，觀察是否出現(xiàn)松動和變形情況。

4 支吊架安裝控制要點

（1）為了保證支吊架的安裝質(zhì)量，需要結(jié)合管道排布來確定吊桿敷設(shè)的位置，單吊桿與雙吊桿敷設(shè)的位置有所差異，前者的敷設(shè)位置在管道中心線處，后者可以選擇在管道中心線處或者根據(jù)托架的螺孔間距進(jìn)行對稱安裝。

（2）針對管道排列整齊、管線較長的區(qū)域，先確定兩端支吊架的安裝位置，并以此為參考拉線完成中間支吊架的定位與安裝?？稍O(shè)置一定數(shù)量的防晃支架，以此提升支吊架安裝的穩(wěn)定性。

（3）要做好預(yù)埋鐵件與膨脹螺栓的清理工作，包括被埋入部分的雜質(zhì)與油污等，確保清理干凈。

（4）支吊架必須安裝在不影響施工的位置，嚴(yán)格禁止安裝在風(fēng)口和閥門等處。

（5）型號與管徑相同的支、吊、托架應(yīng)該保持形式一致、等距排列。

（6）為了避免“冷橋”和熱量散失，要防止保溫管道與支、吊架直接接觸，選擇性能良好、厚度與保溫層厚度相同的隔熱材料，以此保證隔熱效果。

（7）支吊架的間距必須按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)置，以垂直的形式來安裝管道，將支吊架間距控制在4 m以內(nèi)，單根直管的固定點不得少于2個。

（8）吊架的螺孔加工均選擇機械打孔加工，保證吊桿與螺紋達(dá)標(biāo)，安裝后的吊架應(yīng)穩(wěn)定、受力均勻。

（9）為了固定支架上的圓形管道，應(yīng)設(shè)置托座與抱箍。抱箍的大小與圓形管道的外徑相同，且抱箍要緊密箍緊管道，支架折角保持通暢平直。

（10）將管道及部件內(nèi)外雜質(zhì)和油污清理干凈。若施工場地較大，可在地面上連接管道，但管道連接不宜過長，長度應(yīng)控制在10～12 m。

5 結(jié)語

綜上所述，在機電工程中應(yīng)用裝配式管線支吊架技術(shù)不僅能讓各專業(yè)管線排布更加科學(xué)合理，而且保證了管線及與之連接的設(shè)備安全穩(wěn)定運行，縮短了施工周期，降低了施工成本。本文對裝配式管線支吊架技術(shù)進(jìn)行了分析，希望所述內(nèi)容能為類似工程提供參考。