綜合支吊架安裝施工技術研究

張寶平

（中鐵三局集團建筑安裝工程有限公司，山西太原 030000）

0 引言

在安裝施工中，將供水、暖通、電力、消防等各類不同領域的管道綜合在一起，將其統籌規劃，設置一個支吊架掛架系統將上述各類管道集中形成一個綜合支吊掛架體系，就是安裝工程中說的綜合支吊架體系[1]。室內施工的設備、風管、電纜橋架的品種很多，加之各類管線排布繁雜，如果使用傳統的支吊方式不但對人工需求量大，且排布管線困難，易出現臟亂分散、占用巨大空間的情況。

在我國基礎建設行業中，伴隨著各式各樣廠房、展覽館、體育運動場館等工程不斷增加，綜合支吊架的應用范圍越來越廣泛，對支吊架的安裝技術要求也越來越高，在現有的支吊架綜合安裝施工中，對高空支吊架安裝常采用搭設滿堂支架亦或是采用移動腳手架搭設臨時平臺的方式進行高空作業，采用此種方式，對支架等周轉材料需求大，且搭設過程消耗大量人力，同時施工效率低，安全隱患大[2]。

因此，研究怎樣在科學合理的管道綜合布置的基礎上做好對管道支吊掛架方案的規劃，通過建立合理優化的管道綜合支吊掛架布置和安裝方案，能夠達到節省施工成本、提高施工效率、提高觀感品質，并能夠最大限度節約空間[3]。

1 工程概況

北京綠隔產業用地項目位于北京市朝陽區北苑路及小營路交叉口，工程總建筑面積81558.0m2，主要功能包括商業、餐飲、影城。地上共7 層（第七層局部設夾層），建筑高度45m。七層夾層為中央放映機房，放映廳層高為13.05m，總共有7 個放映機房。在七層夾層走廊區域，各專業管道排布密集，施工區域狹窄，施工難度大，采用傳統的支吊架安裝技術需要搭設多層腳手架對支吊架進行安裝，但由于施工空間的限制，多層腳手架搭設后原本狹小的空間愈發局限，無法滿足正常施工的需求，同時施工安全性也得不到保障。

2 技術原理

為了克服施工空間狹小的問題，同時提高管線施工質量及施工效率，故研究設計一種新型綜合支吊架體系，并采用如下綜合支吊架體系施工方法。

根據預設點位將預埋泡沫條預埋于樓板內，并對該樓板進行澆筑；待樓板達到設計強度后，在每個所述預埋泡沫條所在位置鉆孔供植入錨栓植入；將支吊架套筒通過所述植入錨栓固定在所述樓板上；將支吊架拼接并固定抗震斜撐，其中該支吊架上設有至少1 個供風管安裝的安裝位；將所述支吊架提升進行安裝，以升降操作平臺作為施工平臺，將所述支吊架與所述支吊架套筒固定，并將所述抗震斜撐固定在所述樓板側面的墻壁上；對所述支吊架進行過載實驗；在所述風管的內壁安裝內撐結構，安裝完成后將所述風管放置于所述支吊架的安裝位上，完成施工。

3 綜合支吊架體系設計

3.1 支吊架設計

支吊架包括多個支吊架豎桿和支吊架橫桿，支吊架豎桿和支吊架橫桿之間通過彎頭支吊架連接筒和三通支吊架連接筒組裝，并用螺栓以及螺母固定形成支吊架，同時將抗震斜撐一端通過連接扣與支吊架兩側的彎頭支吊架連接筒連接。

3.2 反拉提升裝置設計

反拉提升裝置包括平臺、用于連接支吊架的繩索、與該繩索配合的繞線輪、設于平臺下方的移動輪以及設于該平臺上的豎桿，豎桿頂部設有與繩索配合的Y型撐。在支吊架提升時，將支吊架橫桿與繩索連接，通過繞線輪將支吊架整體提升。

3.3 自穩型升降操作平臺設計

自穩型升降操作平臺包括底部配重車體、設于該底部配重車體底部的移動滾輪、設于該底部配重車體頂部的交叉型鋼撐架、設于該交叉型鋼撐架頂部的操作平臺以及設于該操作平臺上的護欄，護欄上設有升降控制臺，通過該升降控制臺控制交叉型鋼撐架伸展和收縮以實現操作平臺的升降。交叉型鋼撐架上還設有一千斤頂，千斤頂兩端分別設置有底部撐桿和頂部撐桿，千斤頂底部撐桿和千斤頂頂部撐桿均與交叉型鋼撐架連接，以使得能夠通過千斤頂驅動千斤頂底部撐桿和千斤頂頂部撐桿相對分離或靠攏以帶動交叉型鋼撐架伸展和縮攏，升降控制臺與千斤頂通信連接。

3.4 過載試驗裝置設計

過載試驗裝置主要由以下部分組成：吊索、千斤頂固定桿、千斤頂頭部、千斤頂液壓缸、底座橡膠墊板、固定桿、平臺、底座、千斤頂固定架、移動車輪。所述過載試驗裝置包括與吊索遠離支吊架一端連接的平臺、設于平臺下方的底座、設于該底座上的固定桿以及設于該固定桿上的千斤頂固定桿，固定桿穿過平臺并與之滑動連接，千斤頂一端抵接平臺，另一端與千斤頂固定架連接，以使得平臺能夠在所述千斤頂驅動下沿所述固定桿長度方向上下移動，從而能夠帶動吊索下降拉動上升支吊架。

進行過載試驗時，將支吊架與吊索連接，利用第二千斤頂提供下壓力，使得所述吊索拉動所述支吊架向下運動，根據逐漸增大所述第二千斤頂的壓力值不斷測試該支吊架的臨界承載力。

3.5 風管內壁內撐結構設計

內撐結構包括與風管內壁四角連接的交叉斜撐、設于該交叉斜撐中心處的第一鉸環以及設于該交叉斜撐四個端部的第二絞環，每個第二絞環上設有與交叉斜撐鉸接的活動撐桿，活動撐桿通過活動栓釘連接有第二固定桿，第二固定桿通過自由栓釘連接交叉斜撐，活動撐桿安裝于風管內壁上，由于風管是一段段分別安裝依次拼接的，因此風管變形會導致兩個風管之間無法順利拼接，此設置，可有效防止風管在安裝過程中或移動過程中發生變形。同時，交叉斜撐分別位于風管的兩端，且兩個交叉斜撐之間通過連接第一鉸環的連接桿連接，交叉斜撐上設置有固定孔，此設置，可進一步提升風管的抗變形能力。安裝時，將交叉斜撐分開，將交叉斜撐端部活動撐桿打開，調整第二固定桿，將第二固定桿一端自由栓釘固定在交叉斜撐上固定孔，將內撐結構撐住風管四角，將連接桿通過第一鉸環連接兩道內撐結構。有利于防止風管薄壁在吊裝過程中變形，同時可作為拼接導向裝置。待風管安裝完畢后，可以將內撐結構拆除，如此就可以重復利用。

4 工藝流程與操作要點

4.1 工藝流程

工藝流程如圖1 所示。

圖1 工藝流程

4.2 操作要點

4.2.1 施工準備

根據規范以及設計要求，并按照工程現場實際情況對各類管線進行排布。

4.2.2 管線排布

（1）工程管線綜合布置原則：①遵循先排布大口徑管道，后排布小口徑管道的原則，像空調、排水、其他大口徑大截面的管道，在空間上的需求較大，所以需要優先設置[4]。②分開設置強電管道與弱電管道，由于弱電管線易受到電磁干擾，例如電視有線電路、網絡線路、和其他易受到干擾的弱電線路，所以強電管線應和弱電管線分開設置，最好將強電管道間隔于弱電管線設置，盡可能減少電磁效應對弱電線路帶來的干擾。③盡量保證無壓管道坡度設置，由于特性不同，有壓管道不需要設置坡度便可順利實現排水，無壓管道由于沒有壓力僅能憑借重力排水，故需要保證無壓管道的安裝坡度，如生活污水管、雨水集水管、糞便排污管等其他無壓水管。在安裝中，有壓水管與無壓水管交叉時，有壓水管應盡量必然無壓水管。④水電應分離。水管與電路管道應盡量分離設置，尤其在熱水管道、蒸汽管道四周應避免設置電氣線路，避免造成安全隱患。

（2）綜合考慮各專業特性。①在進行綜合支吊架施工時，要考慮各類管道的特性，規劃好各類管線的排布，例如有壓管道與無壓管道的避讓；各類水管與電路管的間隔排布；強電管道與弱電管道的分離設置。管線的排布遵循對應管線按照特性排布合理，且不影響其他管線走向的原則，以此對管線進行合理規劃并最大限度利用支吊架空間[5]。②保溫墊以及隔熱裝置的設置需要占用一定的支吊架凈空間，在進行管線布置時應考慮。③風管屬于薄壁裝置，風管外壁結構脆弱且需要占用較大空間，我處研制的新型綜合支吊架體系將支吊架設置為雙層結構，將體積大、重量輕的薄壁風管設置于上層，這樣既保證了風管的完整性，避免在安裝中風管結構變形，同時又能保證下層其他管線的正常安裝。④在進行支吊架各類管線的排布時，應考慮管線的特性以及設置要求，例如無壓水管必須保證一定的坡度才能正常排水。在進行排布前，應明確各類管道的布置需求，確定各類管線需要的排布空間以及管道的形式材質以及型號。⑤在支吊架下部，為了美觀，施工方常常會設置龍骨吊頂或其他裝飾性材料，支吊架施工時應預留其安裝空間以保證建筑通道的高度要求。

（3）利用計算機BIM 技術對支吊架各管道安裝進行模擬布置，確認滿足施工要求后最終確定支吊架安裝布置方案。

通過以上3 種方法，結合工程現場實際情況，對支吊架的安裝以及管線排布進行適當調整，最終使得整個方案切實可行。

4.2.3 預埋泡沫條

在樓板澆筑時，將泡沫條預埋在規劃的支吊架與樓板結合處，而后澆筑樓板混凝土。

4.2.4 安裝支吊架套筒

將預埋泡沫條處鉆孔，由于有泡沫條故鉆孔過程會十分輕松，待鉆好孔后，將支吊架套筒埋入樓板內。

4.2.5 支吊架預拼

在地面上將支吊架預拼裝好，將支吊架橫桿與豎桿通過支吊架彎頭連接筒和三通連接筒連接并通過螺栓固定。

4.2.6 支吊架安裝

將支吊架通過反拉提升裝置上的吊索固定住支吊架兩豎桿，同時工人站在自穩型升降操作平臺上，將支吊架通過反拉提升裝置提升到樓板底部，工人將支吊豎桿與樓板上支吊架套筒通過螺栓固定完成支吊架安裝。

4.2.7 支吊架過載試驗

通過支吊架過載試驗裝置上兩條吊索與支吊架橫桿連接，打開過載試驗裝置液壓千斤頂，通過千斤頂連接平臺向下運動使得支吊架收到向下拉力，以此測試支吊架抗壓性能。

4.2.8 風管安裝

將風管在地面預拼接兩段，通過風管內壁內撐裝置，將兩端風管薄壁撐起，工人使用自穩型升降平臺將風管抬至支吊架風管安裝位置，待風管安裝至預定位置后，插除一節風管內壁內撐裝置，安裝到風管安裝方向下一段，以此作為風管安裝導向裝置，完成下一節風管的安裝。

5 結語

（1）與現有技術相比，本技術通過在樓板預設預埋泡沫條，有利于樓板鉆孔時避開鋼筋骨架同時降低鉆孔難度。

（2）在地面上拼接支吊架，可以減少高空作業同時降低安裝作業上部空間需求。

（3）采用升降操作平臺代替傳統腳手架，作業靈活，能夠有效節省搭設腳手架的時間，提高施工效率。

（4）通過對支吊架進過載實驗，可以及時處理不合格的支吊架，從而保證支吊架的質量合格。

（5）通過在風管內安裝內撐結構，有利于防止風管薄壁在吊裝過程中變形，同時可作為拼接導向裝置。

（6）本裝置體系除了支吊架和風管，其余用于施工的絕大多數裝置和零件均可以回收重復利用，可進一步降低施工成本，更加環保。