鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房綜合管線支架設(shè)計(jì)與安裝

葉統(tǒng)敏 徐雄

中國葛洲壩集團(tuán)生態(tài)環(huán)境工程有限公司 湖北武漢 430000

目前流行將各種管線系統(tǒng)綜合布置敷設(shè)，在鋼結(jié)構(gòu)立柱上設(shè)置牛腿，在牛腿之間設(shè)置鋼梁，鋼梁上設(shè)置吊架形成管線綜合支架，將各種管線統(tǒng)一布置在管線綜合支架中，但牛腿、鋼梁用鋼量較大，自重大，投入成本高，大大高于電纜溝和消防管道架空方案。

某鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房，跨度33m，柱距8m，需敷設(shè)供電電纜、控制線路、消防管道、給水管道、壓縮空氣管道。其中供電電纜和控制線路采用電纜橋架敷設(shè)，電纜橋架要求支撐間距不得大于2.5m，根據(jù)分析壓縮空氣管道和給排水管道的支撐間距分別不能超過5m和6m。在工程實(shí)施過程中設(shè)計(jì)了一種大荷載管線綜合支架，具有自重輕，用鋼量低，安裝使用維護(hù)方便的特點(diǎn)，能很好的滿足鋼結(jié)構(gòu)工藝廠房管線綜合敷設(shè)的要求。

1 綜合管線布置

根據(jù)管線安裝規(guī)范規(guī)定，廠房內(nèi)的工藝設(shè)備管線（如蒸汽管道、壓縮空氣管道、天然氣管道等）、給排水管道和電氣線路（一般采用電纜橋架布置）等布置需滿足一定的安全間距，在大型鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的綜合管線布置中，可采用分層布置的方法，如圖1，在頂層布置電氣管線，采用電纜托架安裝供電電纜、控制線路等，在下層分別布置給排水管線，工藝設(shè)備管線等。采用綜合統(tǒng)一布置形式便于安裝施工和檢修施工，且整齊美觀[1]。

圖1 綜合管線布置

2 綜合管線支吊架的設(shè)計(jì)

在管線綜合支架的初步設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)中，考慮在鋼柱上設(shè)置牛腿，在鋼柱間設(shè)置支撐橫梁作為管線綜合支架，其自重大，施工難度較大，成本較高。在本工程中，設(shè)計(jì)了一種大荷載管線綜合支架，具有自重輕，用鋼量低，安裝使用維護(hù)方便的特點(diǎn)，能很好的滿足鋼結(jié)構(gòu)工藝廠房管線綜合敷設(shè)的要求[2]。

在設(shè)計(jì)過程中，需充分考慮管線綜合布置時的管線支撐點(diǎn)布置、支撐荷載的情況，首先收集綜合吊架敷設(shè)管線的總重量、截面尺寸，根據(jù)布置方案確定吊架的層數(shù)、寬度、支撐間距和支撐荷載；然后根據(jù)上述參數(shù)設(shè)計(jì)吊架，先進(jìn)行吊架部分的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，然后進(jìn)行斜拉桿的設(shè)計(jì)，斜拉桿中設(shè)置鎖具螺旋扣，便于安裝過程中調(diào)整吊架姿態(tài)；最后設(shè)計(jì)鋼柱上的牛腿，牛腿可直接采用型鋼在鋼柱上焊接制作，荷載較大時使用斜撐加強(qiáng)。

圖2 斜拉式大荷載管線綜合支架

3 綜合管線支吊架的制作和安裝

上述設(shè)計(jì)的綜合管線支吊架主要由型鋼構(gòu)成，主要原材料包括角鋼、圓鋼、連接節(jié)點(diǎn)的鋼板、螺栓和螺旋扣等，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行下料和焊接、拼裝即可，加工制作方便快捷[3]。

管線敷設(shè)前，先進(jìn)行綜合管線支吊架的安裝，其牛腿可在廠房鋼柱出廠前安裝，也可到現(xiàn)場安裝，現(xiàn)場安裝時應(yīng)注意對焊接破壞的鋼結(jié)構(gòu)防護(hù)層進(jìn)行補(bǔ)充防腐處理。牛腿和斜撐安裝完畢后即可進(jìn)行斜拉桿和支吊架的安裝，因本設(shè)計(jì)方案中型鋼規(guī)格不大，重量輕，可直接人力搬運(yùn)安裝，施工簡單快捷，可明顯節(jié)約工期。

4 結(jié)語

采用斜拉式大荷載綜合管線支架與傳統(tǒng)的鋼梁方案對比，具有節(jié)省材料、重量輕、安裝方便、施工快、成本低的優(yōu)點(diǎn)。在本項(xiàng)目中，如采取現(xiàn)有圖集做法，需使用16a型鋼焊接成鋼梁，且需要使用吊車進(jìn)行安裝，以其中一個廠房為例，需布置綜合管線支架1500m，節(jié)約鋼材重量23t。按支架制作費(fèi)用6500元/t計(jì)算，節(jié)省制作費(fèi)用14.95萬元，考慮到安裝過程中不需要使用起重設(shè)備，工件重量輕，便于定位，且安裝工程量較少，經(jīng)綜合分析，節(jié)約工期約10天，節(jié)約人工費(fèi)用和設(shè)備費(fèi)用3.6萬元[4]。

在今后的大型鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房的施工過程中，采用斜拉式大荷載綜合管線支架可明顯節(jié)省材料、人力、設(shè)備、工期，并降低成本，具有很好的推廣價值。