王巧利
(山西省第二建筑工程公司,山西太原 030013)
隨著建筑物功能的不斷多元化,各種高新技術不斷應用于各種建筑物中,機電工程所涉及的專業也逐漸增多。安裝施工過程中,建筑物的某些部位,常常因為管道種類繁多集中、尺寸大小不一致,支管及附件復雜、安全隱患多、施工環境差等因素,導致建筑物的某些空間如設備層、技術層、公用通道的吊頂內、管道井等一直是施工過程的重點和難點。管線安裝時由于空間有限,很容易出現各專業管線由于交叉混敷而引起返工、難以滿足基本的維修空間、樓層凈高過低等問題。因此,做好高層建筑的管線綜合布置,才能有效地解決有限空間部位中的各種問題。
對管線進行初步整體布置,應充分了解建筑物的使用功能、管線分布及有限空間部位的結構、尺寸、標高等數據,綜合考慮各專業管線的位置尺寸、標高及坡度要求、材質性能、連接方式等各種因素的影響和要求,考慮管道的附件及管件、法蘭及保溫厚度等尺寸,然后考慮操作及維修的最小空間,這樣就可以進行精確定位。結合以上因素,按照管線的安全、功能、規范等要求及管線綜合布置情況,對有限空間內的管線設計出合理的專項施工方案。本人結合具體工程對管線綜合布置的方法進行闡述,以供參考。
山西匯都·MOHO大廈位于太原市學府街,總建筑面積:74 234.32 m2,框剪結構,層數25層,其中地上23層,地下2層。建筑總高度為109.7 m。共分為A,B,C,D四個樓座,A座為寫字樓,B座為酒店式公寓,C座為商務中心,D座為五星級賓館。
該工程功能齊全、設備先進,內設生活冷熱水、下水、中水、消防、自動噴淋、中央空調、電氣、燃氣、智能化及直飲水等系統,包括空調鍍鋅鐵皮風管、焊接鋼管、鍍鋅鋼管、無縫鋼管、襯塑鋼管、離心式排水鑄鐵管、UPVC管、PP-R管、不銹鋼管等多種管材。管線布置較多,且大多集中在地下室、管道井、公用通道的吊頂內。
針對工程實際情況,我們成立了技術攻關QC小組,集思廣益,找出了在有限空間內管線綜合布置的有效方法,從而使得工程進展順利。
組織相關的專業技術人員到運用該技術比較成熟的工程項目進行系統的學習、交流,使每個專業的技術人員不但能夠精通本專業的技術,還能夠熟悉其他專業的相關知識。并組織學習專業軟件,使每個專業技術人員都能熟練使用軟件。
收到設計圖紙后,項目部應組織專業技術人員認真熟悉各專業施工圖紙,主要核對有無圖紙上表達不清不明、缺項漏項、自相矛盾等問題,做好各專業的圖紙自審。在組織圖紙會審時,與各專業設計人員共同解決圖紙中各專業之間的位置沖突、標高交叉錯位及漏繪等問題。由于該大廈的個別安裝工程業主分包,例如直飲水等,在業主、監理單位、施工單位的開工準備會議上,我們多次強調管線綜合布置的重要性,因此,業主及監理單位組織了多次內部圖紙自審。
在管線布置設計開始前,相關技術人員應熟悉各專業系統原理,清楚有限空間部位的周邊環境、管線的分布、標高、結構及位置尺寸;熟悉建筑物的結構形式、裝飾裝修的造型及所采用的裝修材料材質;熟悉建筑功能和各層的使用功能;熟悉國家及地方的規范及標準圖集;對于尚無國家標準、規范的新材料、新技術、新工藝還得參考生產廠家的有關資料。
建筑物有限空間的結構形式是設計綜合支架的重要基礎,也是繪制管線布置綜合排布圖及編制專項施工方案的依據。相關技術人員應對現場的尺寸進行實測實量,然后繪制測量簡圖,根據管線工藝和布置要求,向土建單位提出整改影響管線施工的較大結構偏差。
所有施工技術人員要熟悉施工規范,掌握管線布置原則:電氣讓水管、水管讓風管、小管讓大管、有壓管讓無壓管,同等條件下,造價低讓造價高的原則。在施工時,實行樣板制度,選擇管道最多、最具代表性的管井、標準層作為試點,根據布置圖組織施工,選擇施工經驗豐富的安裝人員進行樣板施工。
以一個專業的圖紙為例,按照軟件進行管道的整理及改色,對綜合布置在一起的圖紙進行二次深化設計,即通過圖紙來進行“預裝配”,也就是盡可能在圖紙上先解決各專業的標高交叉錯位和位置沖突的問題。管線標高情況通過斷面圖表示;走向情況通過平面圖表示。在業主對吊頂標高或布置安排上有改動時,利用綜合圖可以直觀的看到各專業的情況,綜合考慮各專業的相互關系和相互影響,做到統籌考慮。再通過斷面圖和平面圖來表示出新的布局和標高,必要時繪制剖面圖和大樣圖進行表示。
結合管道綜合布置詳圖,從原理和功能的角度進行校核及精確定位。精確定位時,還要充分考慮以下幾點:
1)管線布置間距。管道布置應盡可能留出較多的維修空間,盡量靠墻、柱、內側布置,同時,還應滿足管道間的最小布置距離應滿足維修和維護要求,管道與管井墻面、柱面的最小距離等,具體布置距離尺寸可按照施工工藝標準進行。布置吊頂內的管線時,特別要注意橋架與管道的間距問題。橋架與管道的安裝距離要求見表1。

表1 最小凈距 m
2)布置在有限空間內的材質性能與所采用的連接方式。繪制綜合圖的專業人員,應清楚在有限空間部位的各類管道、橋架等的材質性能及連接方式,為了方便綜合支架的設計,應盡可能將同種材質的管道布置在一起(條件允許的情況下),同時,應將不需要經常維護和檢修的管道排布在內側,這樣可以便于其他管道檢修。在該工程排布時,將離心鑄鐵排水管及采用焊接方式連接的鋼管布置在內側,并按照先內后外、先鋼管后塑料管的安裝順序進行施工。
3)管道附件、管道外徑。各類管道閥門、過濾器等附件,其外形尺寸大于管道外徑,需充分考慮合理的操作和維修空間。在公用通道的吊頂內,這些管道附件應盡量布置在管道下面,并且在吊頂處留出檢查口;在管道井,應盡可能靠外布置。
根據設計圖紙、五金手冊及標準圖集,查找確定管道的外徑及保溫層厚度,并繪制在綜合布置圖的相應位置。在條件允許的情況下,為了節省支架用料,利于管道支架的統一布置,應將規格大小相同或相近的管道排在一起,在管道井,應遵守較大的管道在內側,較小的管道在外側的原則,在公用通道的吊頂內,應注意留出水平支管穿越的空間距離。
在精確定位的同時,需對綜合支架進行設計細化,在考慮合理的安全系數及使用環境下,對支架進行受力分析與計算,確定每根型鋼的型號大小,并將計算的荷載提交土建工程師復核確認。本工程對管線支架進行了綜合調整、強度計算及復核。新選用的綜合支架完全能夠滿足要求,支架數量明顯減少,經濟效益明顯。僅地下1層的管線的支架,根據原先的使用要求及現場的實際使用量計算可節約∠40角鋼100 m,∠50角鋼130 m。
在綜合考慮以上各要素后,形成管線綜合布置施工詳圖,圖上準確標注每根管線的具體定位尺寸及標高。此圖對于指導、組織施工及控制各施工生產要素起到了關鍵作用。
1)使用該方法后,安裝工程全部是一次安裝到位,避免了不必要的返工損失,節約了大量的人工,縮短了工期,保質保量的完成了該項工程,受到業主及監理的好評。2)能夠提前預知安裝存在的技術問題和負面影響,避免因技術問題而帶來的經濟損失。3)合理使用綜合支架,避免了不必要的管道翻彎打架,返工量明顯比同類型的工程少20%,減少了支架用量。在匯都項目,共計節約機械、材料及人工費48 500元。
1)在山西省施工的工程大多難以實現機電施工總承包,業主會由于各種原因,將機電安裝的部分專業分包,施工單位由于管理協調困難,很難實現管線的綜合排布,即使實現了,有些分包單位也不能按照規定的位置進行施工。例如:由我們施工的太原市交警指揮中心項目,空調、消防、弱電均已分包,履行過程中困難重重,甚至無法履行。
2)施工單位的資質范圍有限,造成業主的二次分包。例如我們沒有消防資質,業主經常都會對消防工程進行分包。
3)有些單位由于資金等問題沒有配置相應的軟件。
4)有些設計單位不提供電子版施工圖,影響管線的綜合排布圖的繪制進度。
1)配套性:配備的軟件必須與設計院的軟件對應,以便于圖紙溝通;施工依據的標準和規程也必須和原設計圖相一致,避免發生因不同標準規定不一致造成矛盾的情況。
2)專業性:機電安裝是一門多專業多學科的綜合領域,每一種專業都有其專門的技術和規程。必須在確保安全的前提下,滿足樓層的凈高、檢修空間、管線穿越等問題。
在近幾年來,我公司大力推廣該方法,在很多工程中得到了應用,例如:援貝寧外交部辦公大樓、魯能領秀城、匯都·MOHO大廈、坤城廣場等項目的應用,產生了較高的經濟效益及社會效益。管線及支架的合理布置,使工程質量得到了有效的控制,一次驗收合格率達到98%;施工過程程序合理、有條不紊,管道打架翻彎的現象大大減少,安裝施工成本降低率達到8.2%,同時,減少了在有限空間內施工的部分安全隱患,降低了安全風險。