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成品支架在高大空間鋼結構建筑機電管線中施工技術淺析


	2024-05-23

隨著建筑行業的發展，高大空間鋼結構建筑越來越受到人們的關注。機電管線是高大空間鋼結構建筑中不可或缺的部分，而成品支架作為機電管線的安裝載體，對于工程的..和穩定起著關鍵的作用。

1、工程概況
某工程主體結構大量采用大空間鋼結構，其中主要高大空間區域包括容納5500人的北側大型會議廳（建筑面積6378㎡）和容納3000人的南側大型宴會廳（建筑面積4040㎡），其中會議廳主主桁架跨度63m，高7m，南區宴會廳主桁架跨度54m，高6m。桁架底部凈空為14m，施工高度20m。樓板下部為250mmx600mm工字鋼梁，工字鋼梁間距為3m。會議廳、宴會廳均設置中央空調系統、防排煙系統、消防噴淋系統、電氣系統等，在桁架區域需安裝向上及向下的2層噴淋管道、防排煙風管、空調風管、橋架等機電管線，施工高度為14~20m。
為..鋼結構強度，高大空間管道支架不允許直接與鋼結構焊接生根。為防止破壞屋面結構及防水層，管道支架不允許在屋頂混凝土樓板打膨脹螺栓進行生根。因此，高大空間區域管道施工難度非常大。

2、成品支架深化設計
2.1鋼梁夾
2.1.1基本構造
本工程選用鋼梁夾作為機電與鋼結構生根的連接載體，鋼梁夾通過螺母鎖緊后形成垂直承載力和側向摩擦力，進而形成有效固定。
2.1.2與結構生根的節點
通過鋼梁夾、C型鋼、輕型槽鋼底座、螺栓等配件，將C型鋼固定在結構上。
2.2成品支架
2.2.1成品支架組成
成品支架主要由C型鋼、鋼梁夾、塑翼螺母、槽鋼底座、連接件、外六角螺栓、法蘭螺栓、槽鋼端蓋、P形管夾、U型管夾、O型管夾、限位器、V形加勁件、U形槽鋼扣板、方鋼卡、全牙螺桿等配件構成。
2.2.2單管道支架間距及支架選型

根據GB 50242—2002《建筑給水排水及采暖工程施工質量驗收規范》、CECS 183—2015《虹吸式屋面雨水排水系統技術規程》、GB 50303—2015《建筑電氣工程施工質量驗收規范》、GB 50243—2016《通風與空調工程施工質量驗收規范》、T/CECS 151—2019《溝槽式連接管道工程技術規程》，確定防排煙、空調風管、消防水管、電氣橋架等支架間距。依據GB/T 17116.1—2018《管道支吊架1部分:技術規范》、GB/T 17116.2—2018《管道支吊架第2部分:管道連接部件》、GB/T 17116.3—2018《管道支吊架第3部分:中間連接件和建筑結構連接件》等確定各系統機電管線支架形式。
2.3綜合管線成品支架平面布置
在機電深化設計圖紙的基礎上，繪制成品支架綜合平面圖，考慮管線層次及相互間的碰撞問題，將詳細支架尺寸標注在平面圖上。

1)優化管線層次，從上至下依次為上噴噴淋管、虹吸雨水管(與上噴同層)、防排煙風管、空調風管、電氣橋架(與空調同層)、下噴噴淋管。

2)解決機電管線和鋼結構桁架及三角支撐架的交叉問題。

3)借助BIM軟件進行設計，詳細評審成品支架布置圖，確定成品支架固定及安裝形式。
2.4多管道綜合支架
根據綜合管線成品支架平面圖，在需要設置綜合支架的區域繪制成品支架剖面詳圖，明確支架具體做法3成品支架受力分析。支架間距設置為3m，1.25m一節的風管重61.09kg，荷載分項系數1.35。
經計算，均布荷載q=2.474kN/m；鋼梁夾設計承載力為4.5kN。M12塑翼螺母抗拉設計值為5.0kN，抗剪設計值為5.0kN。槽鋼底座抗拉力為11kN。鋼梁連接處橫擔使用C型鋼、鋼梁夾，力學模型為簡支梁，C型鋼與鋼梁夾均滿足受力要求。

3、成品支架施工
3.1成品支架組裝工序
成品支架組裝工序如下:閱讀產品技術交底書，了解產品及注意事項→參加產品安裝技術交底，熟悉產品應用及安裝→施工準備，..工具、設備就位→閱讀成品支架設計圖紙，熟悉支架布局及結構→按照單片支架詳圖，準備所需支架材料→在地面組裝整片支架→根據支架布局圖，在生根點處連接整片支架→根據管道排布及支架布局，安裝管束及管道→管道安裝結束，檢查所有支架。

3.2成品支架組裝
1)按照支架設計詳圖取用相應支架材料，并依圖組裝單片支架。
2)支架組裝時..行整形、定位，再擰緊鎖扣螺栓，槽鋼鎖扣與槽鋼連接作為成品支架系統的根本緊固元件，安裝鎖扣時，務必..鎖扣旋轉90°且完全到位，鎖扣兩排齒牙與槽鋼卷邊齒牙完全咬合。
3)通過槽鋼鎖扣M12和六角螺栓M12/25相連，支架各連接件的螺栓擰緊扭矩為40N·m，防止松動。安裝時注意槽鋼與槽鋼底座開口方向，按照正確方向安裝。在地面安裝整片支架后，再連接整片支架與生根點。
4)支架組裝完畢后，應先擦拭干凈支架，在所有暴露的槽鋼端面安裝塑膠槽鋼端蓋，并根據設計圖紙對所有支架進行編號。
5)支架組裝完畢后，應由專人對所有鎖緊螺栓進行扭矩檢測，..槽鋼鎖扣全部安裝到位，且所有緊固件按照設計文件要求達到40N·m的扭矩力值。
3.3支架在生根點處的連接要求
1)在鋼結構基礎上，用鋼梁夾固定支架的生根時，鋼梁夾鎖緊螺栓的扭矩須達到40N·m。
2)支架間距應按設計圖紙要求設置。
3)支架安裝應保持垂直、整齊牢固，無歪斜現象。
4)吊架需按施工圖安裝根部，吊桿應無彎曲變形，螺紋完整且與螺栓管束配合良好。
5)支架組裝時應先整形、定位，再擰緊鎖扣螺栓。
3.4高空作業機具
1)液壓升降車JCPT1823ＲT高空作業車重8t，工作時zui大作業高度為18m，平臺尺寸為3.98m×1.83m，延伸后可達6.57m×1.83m。
2)曲臂車GenieZ-60/34曲臂車承載質量227kg，工作時zui大作業高度為20.39m，平臺尺寸為0.91m×2.44m，平臺可旋轉180°，爬坡能力為25%。
虹吸雨水管、橋架、噴淋短支管等輕質材料可用曲臂車進行垂直運輸。較重的材料如風管、噴淋水主管，先將機電管線固定在升降車上，提升至所需高度，再在管線兩端分別用曲臂車將工人及輕質工具提升至作業位置，將管線就位于支架上，并進行連接緊固作業。
3.5..施工措施
靠近樓板處的應固定于頂部樓板工字鋼次梁上，靠近鋼結構桁架的可就近固定在桁架上。鋼結構上的固定支架采用成品抱梁卡及成品支架體系，支架體系需進行受力計算，不得采用焊接、開孔等方式。為..系統..性，原則上不應采用聯合支架，各機電管線應分別設置吊架。
施工時根據管線排布及鋼梁走向合理布置鋼梁夾位置，..管道支架不與各層機電管線及需要與吊點追位的下支管發生碰撞。施工過程中應嚴格控制成品支架質量，必要時可將支架連接件、螺栓緊固件等配件送樣檢測。同時請成品支架廠家進行專項..、技術交底，..各配件滿足管道安裝要求。

4、應用效果
采用鋼梁夾生根的成品支架進行高大空間鋼結構建筑機電管線安裝，成品鋼梁夾與工字鋼的連接牢固..，可不焊接、不鉆孔、不損傷鋼結構。槽鋼、零部件實現模塊化、標準化生產，安裝速度是傳統做法的1.5～2倍，可大大提高生產效率，降低人工費。
成品支架系統安裝方便、維修便捷，可縮短工期，減少維修時間。成品支架為熱鍍鋅鋼件，表面光潔，現場無須焊接，切割槽鋼和螺桿即可拼裝，外觀整齊，對環境污染小。

總結
相比傳統型鋼支架做法，本施工技術規避鋼結構損傷及屋面漏水風險，施工現場整潔統一，大大提高生產效率，節約施工工期，同時有效防止環境污染，方便后期維護，對高大空間鋼結構建筑機電管線施工具有很好的借鑒意義。

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