地铁机电安装中的装配式管线支吊架技术浅析

机电安装行业的覆盖范围十分广泛，涉及到了地铁等工程，在操作期间需要掌握许多的专业知识。近几年，科学技术在我国得到了快速发展，许多地铁工程为了便于项目施工作业的开展，开始引入不同的自动化机械设备，这也加快了机电安装行业的发展速度。因此，本文以地铁机电安装为目标，探讨了装配式管线支吊架的有效应用策略，以供参考。

1. 工程概况

该工程的交通线主要位于深圳市地下站，属于人防终点站，地理位置在龙珠大道路中。在龙珠大道按照东西走向布置。车站西北侧、东北侧、西南侧和东南侧分别是龙都花园、龙联花园和龙辉花园。车站为DK4+271.725中心里程，地下二层车站为单柱岛式站台，双跨宽为11.0m，站台有效长度和宽度分别为140m、10.4m，整个车站的长和面积分别为239.90m、12230.28㎡，主体建筑、附属建筑分别为10163.82m²、2266.09m²。站厅层和站台层分别有1731.7m²和1343.2m²的公共面积，本站通道长在60m以内。

二、综合支吊架的优点及性能

综合支吊架系统中应用了刚性支架，其中的槽钢数量为一个或多个，一般来说，需要在单层或多层安装管线，并且需要根据现场实际情况进行调节和增改，如此有助于充分利用管线布设。该技术主要具有如下特点：

（1）在布置各专业管线时，需要将其作为一个整体，支架系统中集中了各专业管线，可以支吊管道，使得上部空间得到了充分利用，特别是有助于高效利用地下空间，可以灵活利用空间，实现了对空间问题的有效解决，并且可以结合实际情况调节管线标高，如此有助于扩容；

（2）装配式施工有助于提升现场施工效率，大幅的缩减了以往的安装时间，可以交叉不同的专业和工种，实现了对工作效率的提升，对工期的缩短；

（3）无需在现场进行焊接，可以有效避免焊接高温破坏其他结构或导致火灾的发生，并且可以对基材防腐涂层起到保护作用，有效提升其耐久性；

（4）设计支吊架系统，在完成安装后，应当均匀、整齐的布置管线，还应当选择与装修风格相符的环氧喷涂剂，保证其具有美观的外观颜色和造型。综合支吊架主要起到承力的作用，所以必须达到国家规定的标准强度和刚度，此外，还应当符合工程要求。在选择不同材质的管道吊挂支架时，不仅应当结合地铁工作环境，还需要考虑介质在被夹管内的温度和压力。并且应当按照相关规范设计钢结构的刚度。

三、施工技术

（一）制作支吊架

最重要的运行构件就是支吊架，主要用于支撑管线及其运动，有助于安全稳定的运行管线及其连接设备。所以支吊架的制作必须符合设计要求和相关规范，先对少数成品进行试验加工，等到质量检验合格后，在实施批量加工，采用统一的形式镀锌，在所有工序完成后才能够进行安装。

1. （1）矫正、切断和打孔：应当按照先扭曲后弯曲的顺序进行矫正，型钢采用冷矫正法；在切割型钢和钻孔期间，需要用到砂轮切割机和台钻，如此可以提升支架焊缝质量，使支吊架具有更强的承载力。

（2）吊杆截取：在截取时应当结合实际的管道安全标高，丝扣末端应当比托架末端低，且不得存在过多露丝。

（3）除锈和防腐操作：应当重视验收钢材质量，在除锈环节和防腐环节分别需要用到角向磨光机和空压机。

（4）加工制作支吊架根部：在制作根部时主要用到了槽钢加工法，详细的来说就是借助切割机和角向磨光机分别截断槽钢和处理完成加工的支吊架根部，完成抛光操作；在支吊架根部进行焊接时，应当保证吊架上部平行于预埋铁件，焊缝厚度应当符合施工规范在4mm以上，最后通过全长度满焊，可以保证焊接的牢固性和紧密性。

（5）支吊架根部防腐：在加工制作玩支吊架根部，并完成对其的焊接后，应当第一时间进行清理，然后做好对防锈漆的喷射。

（6）加工制作吊梁：应当结合现场的实际情况、施工安排等，采用砂轮切割机和台钻统一加工角钢，采用相同的方式加工处理支架、吊架和托架，并且应当对角钢和槽钢进行机械钻孔，完成管卡眼的钻孔，以此来替代电气打孔。

（二）安装支架

（1）安装膨胀螺栓：首先应当以支架设计图为依据，选择膨胀螺栓的型号，及相匹配的冲击钻和钻嘴。施工人员应当做好对钻孔深度和钻孔内径的认真测量，只有在钻孔和内径与相关要求相符后，才能够算完成螺栓配孔，然后在钻孔内放入膨胀螺栓。其次应当使用套筒在，螺栓沉头打入膨胀管，并让膨胀管胀开。最后螺栓沉头在螺母抽出后，应当再次收紧，加大膨胀管的胀开程度，如此就完成了收紧处理。

（2）拼装竖杆和底托：首先，带齿槽钢在完成打孔处理后，应当在电镀锌底托处放入，然后进行安装，应当注意的是弹簧螺母需要在强度六角螺栓安装完后在进行安装，并且应当保证所安装的弹簧螺母和槽钢不存在超过规定的角度差，最后应当结合实际情况，对竖杆垂直度进行调整，保证高强度螺栓的收紧，竖杆紧密连接底托，如此就完成了拼装操作。

（3）安装横担和管线。应当结合实际的支架类型，选择横担安装或管线安装法，一般来说，横梁安装需要用到的吊架衡量有固定和双向滑动这两种。

固定吊架横梁的安装步骤如下：采用起重设备进行管道上举，有助于顺利安装管线；横担调节，将达到预定安装高度的横梁拼装到竖杆上；管线缓慢释放后，在横担上对其进行防放置；在安装上横梁、下横梁和管线时，应当采用一致的施工法，在管线连接完成后，再进行管卡安装。

双向滑动吊架横梁的安装法，主要包含了如下步骤：首先采用起重设备对管线进行上举调整，有助于顺利安装管线；横担调节，将达到预定安装高度的横担拼装到竖杆上；然后是吊架连接梁的安装；结合管线的实际位置，采用相匹配的底座，本工程中主要采用了双向滑动底座；接着应当在支架上缓慢放置管线，在管线连接完成后，对管卡记性安装和拧紧，然后就能够完成安装操作。

校正支吊架。在综合支吊架安装完成后，应当第一时间做好对其的校正检验，在调平和校正期间可以应用水准仪和经纬仪。然后进行过载试验。首先应当对设备、管线和风道等进行计算，在获取到重量值和工作荷载值后求出总和，然后在过载试验中采用2倍荷载的承重物，将承重物悬挂到支吊架上，并悬挂12h。在挂满12小时候应当检验预铁件和吊架根部的质量，观察其紧密性和变形问题。

4. 三维综合管线的运用

由于以往的二维图纸存在一定的局限性，再加上地下建筑没有充足的空间等，各专业图纸中经常会出现错误、漏洞等现象。在施工管理期间，各管线经常会出现碰撞，且经常会遇到交叉施工，返工会浪费企业资源等。

该地铁站在安装期间也经常遇到此类问题，为了解决这种问题，特地将BIM技术引入到了施工管理中，有助于深化设计各专业图纸，完成三维立体模型的建立，在前期设计环节，二维图纸中可以体现出可能发生碰撞的各专有效地节省效的节省了施工材料，避免了返工现象的出现。该地铁站获取到了如下碰撞检查结果：总共有可能发生264起碰撞事故，其中的风管VS水管、VS桥架、VS结构数分别为87个、63个和71个，水管VS桥架、VS结构数量分别为18个和9个，此外还涉及到了17个桥架VS结构。（如图1、图2）

图1 优化前

图2 优化后

1.该地铁站在车站设备管理区将综合支吊架吊装到了走道上方管线上。主要涉及到了站厅层、站台层的两端设备管理区和设备管理区走道，两者不超过2m，抗震等级为7级，可以使用30年。

2.在装配式施工环节，在现场采用了U型槽钢和扣件对管线支吊架进行机械拼装，锚栓可靠的连接在了车站混凝土结构中，主要采用了热镀锌构件，每一个管道都能够达到满载工作条件。如果支架的竖向存在较长的吊杆，那么就应当进行斜拉加固，提升其整体稳定性。

3.为了便于调整管线，在吊架竖杆和关键横杆的计算环节，应当保证结构承载力有20%以上的富余。简支梁和悬臂梁分别为1/200变形跨度和1/100 悬伸长度等。在连接底托和槽钢的过程中，槽钢应当接触到底托底部，如此可以使弹簧螺母具有良好的抗滑性。

4.可以由工厂预制产品的各种零配件等，结合现场实际情况进行尺寸装配，切勿直接进行现场焊接。如果有接入、接出和拐弯的管线，就应当做到对支吊架的增设。保证气体灭火管道的主干管道直径不小于50mm，垂直和水平两个方向必须各设置一个防晃支架。

5.结合管线在不同施工区域的实际布局，该地铁站在设备区走廊的吊架组合方式共有26种，如图3、4，在管线安装环节尽可能地利用了地下空间，同时也便于拆卸支吊架，以及后期维修管线等操作。

图3 站厅设备走廊支吊架

图4 站台设备走廊支吊架

总结

我国在近几年不断加快了社会经济的发展，整个地铁行业也得到了快速发展，开始投入使用大量的自动化机械设备，使得机电设备得到了更加高效的利用，有效地提升了机电行业的整体发展。由于在安装机电设备环节投入了大量的自动化机械设备，所以涉及到了更加复杂的操作内容，本文主要探讨了管线支吊架的装配式施工技术。

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