淺論地鐵車站機電安裝工程中綜合支吊架的合理利用

陳 彪 韓 丹

（1.中鐵電氣化局集團西安電氣化工程有限公司大連分公司 ； 2.信利達（大連）項目管理咨詢有限公司）

淺論地鐵車站機電安裝工程中綜合支吊架的合理利用

陳 彪1韓 丹2

（1.中鐵電氣化局集團西安電氣化工程有限公司大連分公司 ； 2.信利達（大連）項目管理咨詢有限公司）

地鐵車站機電安裝工程中，機電各專業安裝管線眾多,現試從機電設備及管線安裝施工的角度，分析地鐵機電設備管線安裝中管線的優化布置及綜合支吊架的合理設計與利用。

地鐵 機電安裝工程 綜合支吊架 優化 合理利用

一、概況

地鐵車站內機電安裝工程中，通風空調、給排水及水消防、動力照明、FAS、BAS、通信、信號等設備管線眾多且布局復雜。車站各區域如設備機房、設備區走廊吊頂內、風道、出入口等處都是各專業管線分布比較密集的地方，各個系統專業均有不同的標高及安裝要求，在滿足凈空、檢修空間的條件下，合理地排布各個系統的排布層次異常重要。利用綜合支吊架來優化各管線的路徑，避免各機電安裝專業施工階段管路交叉打架、銜接不當而造成的返工，不僅滿足設計的使用功能、美觀整齊、便于維護，又合理有效的降低了工程成本、縮短了工期，確保了工程施工進度。

二、綜合吊支架的必要性

以大連地鐵一號線風水電安裝四標段海事大學車站的綜合管線安裝設計為例，車站小里程端設備區走廊設計凈空4.85m，吊頂高度2.5m，走廊寬度1.65m，即吊頂以上的理論安裝空間只有2.35m。

而在此2.35m垂直空間之內，需要布置的管線如表1所示：

表1 海事大學站站廳層設備走廊區某剖面管線布置

從上表計算可得，10種管線需要垂直空間2.075m，附加各自的支架橫擔角鋼，再加上設計要求的各專業、各系統之間的最小間距的要求（見表 2），理論凈空2.35m遠不能達到安裝要求。而管線的綜合優化，并利用綜合吊支架排布管線，可以最大化利用有限空間，并且還可預留出一定的檢修空間，所以綜合管線吊支架的合理利用意義重大。

三、管線支吊架設計及安裝的基本原則

1、綜合管線相對位置原則主要遵循“風上、電中、水下”原則，即送風管、排風管布置在上層，強、弱電橋架布置在中層，水管布置在下層。

2、在管線布置的同時考慮檢修、維護空間，并盡量將運營期維護量較大的管線布置在下層，檢修空間一般應滿足0.6m，極限情況可取0.4m。

3、設備區走廊管線較多，施工應該合理安排施工工序，便于現場安裝，并緊密結合車站裝修、二次砌筑的施工進度。

4、風管、橋架、金屬水管的支吊架選用應該經過荷載分析，選用適當的、膨脹螺栓、通絲螺桿、角鋼、槽鋼等。

5、一般情況下各系統相互間距最小值應該滿足表2：

表2 各系統管線最小間距要求（單位mm）

四、非綜合支吊架安裝管線

如表1中的管線，如果不采用綜合吊支架安裝，則實際效果圖如圖1所示。傳統的安裝方式，在有限的空間中，風管、動照橋架、通信橋架、BAS橋架、水管各自施工，分別安裝吊桿（支架）。

圖1 傳統吊架布置管線

該走廊采用非綜合吊支架，存在以下問題：

1、設備區走廊1.65m寬度，DSF風管寬度1.25m，風管兩側各剩余0.2m間距。在這0.2m間距中，需要安裝的吊架有：風管吊桿，動照橋架40×4角鋼，FAS和BAS橋架吊桿。0.2m寬度的空間容納如此多吊桿不合實際。

2、即便是各專業吊桿在剖面上錯位、間隔安裝，如風管吊架2m/個，橋架吊架1.5m/個。勉強安裝之后，視覺效果極差，感官凌亂。而且密集的吊架不便于后期維修。

3、非綜合吊架安裝管線，各專業需要各自在頂堋打孔安裝膨脹螺栓固定吊桿（架）底座，孔眼多達十余處，對結構面的破壞較為嚴重。

4、各個專業獨立施工，工序協調復雜，返工率增大。

五、綜合支吊架優化改進

對綜合吊支架進行合理優化之后，利用整體吊架，將不同專業的管線按照“風上、電中、水下”的布置原則，分層排布在綜合吊架的各層橫擔上。在保證最小間距要求的情況下，預留出一定的檢修通道。

以海事大學站小里程端設備區走廊為例，進行綜合吊支架優化設計之后，方案效果圖如圖2所示。圖中綜合吊支架采用立桿5#槽鋼，橫擔采用40×4角鋼，用膨脹螺栓將鍍鋅鋼板吊架底座固定于天棚。

圖2 優化設計的綜合管線吊支架

1、安全分析

在進行了合理的負荷計算之后，采用了一定富余量的支撐結構。

①兩根吊桿底座分別采用四顆膨脹螺栓固定，負重后的總體拉拔性能大于單根吊桿一顆膨脹螺栓的固定方式。

②合理優化排布之后管線盡可能貼近走廊一側或左右兩側排布，為運營后的檢修預留出約550mm的檢修通道，便于維修人員對橋架進行檢修。盡可能大的檢修空間可是確保維修人員登高作業安全的一項重要指標。

2、進度分析

①綜合吊支架的主要連接件可在地面焊接、緊固完成，減少了高難度的高空作業時間，每處綜合吊架平均節省4人工。

②綜合吊架安裝完成后，通風、動照等專業可幾乎同步進行管線布置，免去支架制作時間。后進場的其他系統單位也可快速展開施工。

3、經濟分析

①耗材費用分析：非綜合吊支架及綜合吊支架的耗材分析表見表3（海事大學站設備走廊B16剖面實例，凈空高4.85m）。

表3 非綜合吊支架與綜合吊支架鋼材耗材統計表

在忽略膨脹螺栓、螺母、墊片等輔料的情況下，由表3數據分析可知，海事大學走廊B16剖面，非綜合與綜合吊架的鋼材耗材基本一致。

②人工費分析：綜合考慮吊裝、工序銜接等因素，通風專業進行綜合吊支架安裝一次到位之后，后續動照、FAS、BAS、通信、信號、AFC、給排水等專業逐一受益，保守估算每處綜合吊支架節省4人工。

海事大學站作為標準雙層島型車站，設備區走廊長度150m，考慮各專業吊架之間的最小間距要求，該站按照90處綜合吊支架計算。

本標段類似海事大學站的標準站共計 5個，還有一個規模較大的換乘站按 2個標準站來換算。

綜合吊支架節省的人工=7站 × 90處/站 × 4人工/處 = 2520工日

人工費計算=2520工日 × 200 元/工日 =50.4萬元

即，每個標準站可節省人工費7.2萬元。

六、總結

通過以上綜合分析，綜合吊支架的合理利用在工程安全、進度、經濟等方面均有良好的表現。在綜合管線吊支架設計及安裝過程中，還應注意以下原則。

1、綜合設計之前、施工過程中，務必與各個專業多做溝通，及時解決管線交叉、標高沖突等問題。

2、綜合吊支架的設計不能忽視土建施工誤差，為管線的安裝空間留有富余度。

3、關鍵、特殊、管線密集區域需要繪制詳細的管線剖面圖、空間布置圖。

4、嚴格遵循綜合吊支架的施工工序，風上電中水下原則，并為電纜敷設預留施工空間。

5、部分管線密集的設備房及公共區也可采用綜合吊支架。

[1] 地鐵設計規范GB 50157-2013

[2] 地下鐵道工程施工及驗收規范GB50299-1999(2003版)

[3] 黨挺，地鐵車站綜合管線設計注意問題，鐵道建筑技術2012（S2）

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1007-6344（2015）03-0202-02