淺析鋼結構廠房內管道和支架安裝方法

楊國華

中天建設集團浙江安裝工程有限公司

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淺析鋼結構廠房內管道和支架安裝方法

楊國華

中天建設集團浙江安裝工程有限公司

摘 要：鋼結構廠房在工業生產中的大量使用帶來了輔助風、管、電路系統的排布問題，綜合支吊架是在安裝工程中將空調、消防、強電、弱電等各專業的支吊架綜合在一起，統籌規劃設計，整合成一個統一的支吊系統。大型室內工程的設備、風道、電纜橋架及各類管道的綜合排布與安裝往往會影響到自身及相關專業的施工進度、觀感和空間的合理利用，支吊架的選擇與安裝又是決定設備管道綜合排布是否合理、美觀的前提條件。本文主要對重型鋼結構廠房的支架做法和大跨距鋼結構廠房支吊架安裝施工方法進行剖析。

關鍵詞：鋼結構廠房；管道；支架安裝

前言

在工業建設中，隨著人們對建筑物的建設速度和生產效益的要求越來越高，土木工程的鋼結構專業在發揮著重要作用而且正處于迅猛發展的勢頭。由于鋼結構具有重量輕、強度高、韌性和塑性性能好、加工制作方便等諸多優點，因此，在各類工程中有廣泛的應用和良好的發展前景。

對于重型工業廠房和大跨度結構車間的建設使用中，鋼結構與鋼筋混凝土結構、磚石結構、木結構等其他結構相比較，在性能方面凸顯出獨特優勢。但是，在工業廠房中都有為工藝生產或建筑功能需求而設置的各種管道，比如：給排水、消防、供熱、蒸汽、通風、空調以及生產工藝等各種各樣的管道。在這些管道的安裝過程中，均需要設置支吊架，以前鋼筋混凝土結構由于跨距小，在梁、柱、板上都很容易生根安裝，一般均能滿足管道的安裝間距要求。但是，對于鋼結構廠來說，由于受跨距的制約，管道支架一般光靠柱間距的支撐是不能滿足管道安裝間距要求的，所以，在柱間、梁間、檁條之間需要增設支架的吊點是非常重要的。

1 重型鋼結構廠房的支架做法

鋼結構規范中對于鋼結構的分類并沒有清晰的界線，人們通常所說的重型和輕型鋼結構只是相對而已，重型鋼結構一般指H 型鋼的鋼板厚度≥25mm的鋼構件。常見的重型鋼結構廠房主要有箱型柱鋼結構形式，此種廠房的跨度一般不是很大（約為6m～10 m 左右），結構形式一般比較規則（通常為橫平豎直），承受載荷較大，在結構設計允許的載荷下，管道大部分可以沿著梁、柱直接布設，可在梁、柱的翼緣板上直接焊接支架或者加設吊點。所以，一般管道安裝的難度不是很大，但是，在管道布置設計時應特別注意管道安裝后對室內凈空高度的影響，比如，主管道應選擇合適的位置布設，同時可將支管上返后貼近次梁安裝，或者有多種管道交叉時，可以在主次梁間進行跨越，以此來保證室內的美觀和使用高度。

2 大跨距鋼結構廠房支架安裝方法

輕型鋼結構是由輕型H 型鋼做成的門形鋼架支撐，用C型、Z型冷彎薄壁型鋼作檁條、墻梁，壓型鋼板或輕質夾芯板作屋面和墻面的圍護結構，采用高強螺栓或普通螺栓及自攻螺絲連接件和密封材料組裝起來的低層和多層預制裝配式鋼結構房屋體系。以門式鋼架結構為主，此種結構一般跨度大（約為6m～20m 左右），鋼柱截面較小、鋼梁以帶弧線的居多，載荷較小，屋面以坡頂為多。所以，對于室內的管道安裝施工帶來很大的困難。一般在管道安裝時，應考慮以下因素和施工方法進行安裝。

（1）根據管道的安裝要求和布置情況，對鋼結構的荷載能力、梁柱間距以及檁條的承載能力等進行初步評價在載荷允許的情況下，盡量適當調整管道布置使鋼結構的受力平衡、均勻穩定，結構安全不受影響為主。必要時應與監理工程師和設計院相關專業人員進行探討后，確定可行性方案，然后進行安裝。

（2）綜合考慮管道布置的美觀性、適用性和可靠性在實際工程中，我們經常發現，設計院的管道安裝設計師一般在做專業設計時，很少考慮鋼結構廠房的結構形式，以及施工安裝的困難等因素，僅僅圍繞功能需求進行設計。所以，在施工過程中，我們應根據實際情況提出設計修改建議，比如，主管道的安裝應盡可能懸掛在主承重梁下或者支撐于主框架柱上，這樣才能保證結構的可靠性。另外，管道安裝講究的是橫平豎直，而輕鋼結構的梁為了減少自重大部分下緣帶有弧線，所以，在管道安裝時往往與梁做不到絕對平行關系，只能參照梁的上平面或中心線與其平行布置。

2.1 方案比較

對于由H型型鋼焊接而成的多榀門型鋼架組成的縱橫向跨距都在6 m以上的鋼結構廠房，由于大部分專業管道支吊架間距都在6 m以下，甚至還有需要3 m或更小距離設置支吊架的管道，支吊架的著力點是安裝的關鍵所在。

結合安裝規范的要求，對于大跨距鋼結構廠房支吊架安裝的解決方案主要有以下兩種途徑。

（1）二次梁綜合支架：在鋼梁、鋼柱上增做貫通型鋼梁作為支點，可一次性解決支吊架著力點，但需要大量鋼材，浪費材料同時給廠房增加荷載，需要重新計算廠房荷載，工程量大不利于廠房穩定。

（2）斜拉式綜合支架：直接在鋼柱上設置支架和在鋼柱上增加固定結構作為支吊架著力點設置吊架聯合使用。這種做法節省材料，施工簡便，給廠房增加的荷載也非常小，是在柱間距較大和柱間無生根點的鋼結構廠房管道支吊架中采用較多的方案。

2.2 支吊架結構確定

結合廠房實際結構、荷載和各類管道走向及最大載荷，經設計院計算確定支吊架的結構形式和材料規格型號，繪制支吊架制作圖紙，經業主、設計單位書面確認后，方可進行制作安裝。

2.3 適用范圍及安裝特點

斜拉式綜合支吊架應用于柱間距較大，且中間無支架生根點的鋼結構廠房，可將通風、空調、消防管道、工業管道、電氣橋架等整合成統一的支吊系統，統籌規劃，使管道、橋架排列整齊有序，安全美觀，滿足使用要求。

與傳統管道支架施工方法相比，斜拉式綜合支吊架具有以下特點：

（1）可有效利用空間，層次清晰，布局緊湊，各種管線綜合部署。

（2）節約投資，節省鋼材。

（3）施工簡便，為交叉作業及管線布置提供了方便，各類管道橋架共用一套支吊架，節省了工期降低了施工難度。

2.4 施工工藝流程及施工注意事項

施工工藝流程：施工準備—材料進場驗收—計算選型—支架基層處理—型材切割—組裝焊接—刷漆—支架安裝。施工注意事項：

（1）明確各專業管線走向、要求及特征，確定支架綜合布局、布置間距，根據荷載通過計算書選用適當的支吊架規格材料，經設計院及甲方認可后畫出施工大樣圖。在斜拉式支吊架系統中，計算選型是最為關鍵的一步，它決定了系統負荷安全與否。

（2）嚴格按計算書尺寸、材料進行下料，確保下料符合要求，采用機械切割，切段后清除毛刺。

（3）螺栓孔采用機械鉆孔，保證螺栓孔位置、尺寸準確。

（4）組對焊接：切割好的零部件復核尺寸無誤后采用夾具夾緊組對焊接，防止焊接變形。焊接現場應干燥清潔，必要時搭設防風防雨棚保證現場焊接環境。

（5）支架焊接質量應滿足工藝及規范要求，不得有夾渣、氣孔、咬肉、未焊透、漏焊等質量缺陷，焊接完畢后及時清理熔渣飛濺。

（6）支吊架除銹必須符合規范要求，涂刷防銹漆、防火涂料漆膜均勻、附著良好，無脫皮、漏涂、流墜和氣泡等現象。

（7）支架安裝時根據計算復核拉桿角度，保證支吊架承載負荷滿足安全要求。

（8）有螺栓連接的連接件，必須使用雙螺母固定，防止松動。

3 鋼結構桁架結構的管道支架做法

在鋼結構廠房的桁架內進行管道安裝時，一般主要采用抱箍式管卡與受力桿件或構件進行連接。選擇與支架連接的受力桿件時，一般多選擇水平方向桿件。對于球形網架結構的廠房，在進行空調

或通風管道敷設時，也可以考慮直接利用網架的水平桿做支撐，從網架中穿越布置。

4結束語

綜上所述，在鋼結構廠房中進行管道安裝時，應綜合考慮各種因素進行全面分析選擇與鋼結構型式相適應的安裝方式，以確保廠房的主輔結構以及管道安裝后的使用安全和可靠性。

參考文獻：

［1］GB50235-2010，工業金屬管道工程施工規范［S］.

［2］GB50184-2011，工業金屬管道工程施工質量驗收規范［S］.

［3］GB50661-2011，鋼結構焊接規范［S］.