裝配式建筑機(jī)電工程施工技術(shù)要點(diǎn)探究

摘" 要：為提高機(jī)電工程施工技術(shù)水平，并研究其在裝配式建筑中的應(yīng)用效果。以裝配式建筑機(jī)電工程施工技術(shù)為研究對(duì)象，結(jié)合實(shí)際施工情況分析裝配式建造模式在機(jī)電工程施工中的優(yōu)勢(shì)與施工難點(diǎn)。通過(guò)對(duì)管道預(yù)制安裝、疊合板電氣預(yù)埋盒安裝、套管預(yù)留、可調(diào)式線盒安裝、電纜支吊架預(yù)制安裝、機(jī)電設(shè)備安裝、超大件運(yùn)輸?shù)跹b和機(jī)電系統(tǒng)調(diào)試檢查環(huán)節(jié)的研究，明確裝配式建筑機(jī)電工程中的多項(xiàng)關(guān)鍵施工技術(shù)。說(shuō)明通過(guò)上述技術(shù)應(yīng)用能夠有效改善裝配式建筑機(jī)電工程質(zhì)量，確保電氣設(shè)備運(yùn)行效果。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑；機(jī)電工程；施工技術(shù)；配套裝置；機(jī)電設(shè)備

中圖分類號(hào)：TU85" " " "文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " 文章編號(hào)：2095-2945（2023）16-0185-04

Abstract： In order to improve the construction technical level of mechanical and electrical engineering， and study its application effect in prefabricated buildings， this paper takes the electromechanical construction technology of prefabricated buildings as the research object. According to the actual construction situation， the advantages and difficulties of prefabricated construction mode in mechanical and electrical construction are analyzed. Through the research of pipeline prefabrication installation， laminated board electrical embedded box installation， casing reservation， adjustable wire box installation， cable support and hanger prefabrication installation， mechanical and electrical equipment installation， super large parts transportation and hoisting， electromechanical system debugging and inspection links， a number of key construction technologies in the mechanical and electrical engineering of assembled buildings are clarified. It shows that the application of the above technology can effectively improve the mechanical and electrical engineering quality of prefabricated buildings and ensure the operation effect of electrical equipment.

Keywords： prefabricated building; electromechanical engineering; construction technology; matching equipment; electromechanical equipment

現(xiàn)階段，我國(guó)建筑行業(yè)正處于轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，裝配式建造模式逐漸取代了傳統(tǒng)建造模式，這對(duì)施工水準(zhǔn)、施工效率與工程綜合效益的提升有重要影響。然而，裝配式建筑對(duì)機(jī)電施工提出了更高要求，傳統(tǒng)施工技術(shù)體系具有流程繁瑣、作業(yè)難度大的局限性，無(wú)法滿足機(jī)電施工需要。在這一背景下，需構(gòu)建起一套適用于裝配式建筑的全新機(jī)電施工技術(shù)體系，從而達(dá)到節(jié)約工期、節(jié)省成本、提高質(zhì)量的目的，并促進(jìn)裝配式建筑工程中機(jī)電安裝工藝的優(yōu)化發(fā)展。

1" 裝配式建筑機(jī)電工程施工概述

1.1" 施工優(yōu)勢(shì)

在裝配式建筑工程中，全新機(jī)電施工模式有著工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)勢(shì)，機(jī)電安裝精度和作業(yè)效率因此得到顯著提升。第一，工業(yè)化。提前把各類管線、支吊架等構(gòu)配件委托第三方工廠代為制作，在工廠車間內(nèi)采取工業(yè)化、流水化的生產(chǎn)方式，無(wú)須施工人員在現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)展下料加工作業(yè)，極大縮短了工期建設(shè)時(shí)間。第二，標(biāo)準(zhǔn)化。機(jī)電施工期間所使用到的管件配件由預(yù)制生產(chǎn)方式制成，可以把產(chǎn)品材料的尺寸偏差控制在較小程度，平均偏差明顯小于手工制作誤差，以此來(lái)減小材料因素對(duì)機(jī)電施工質(zhì)量、機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行工況造成的影響。

1.2" 施工難點(diǎn)

現(xiàn)代裝配式建筑對(duì)使用功能、機(jī)電安裝質(zhì)量提出了嚴(yán)格的要求，有著功能分區(qū)眾多、機(jī)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特征。根據(jù)實(shí)際施工情況來(lái)看，當(dāng)前在機(jī)電施工期間，主要面臨著管線不易定位、大型設(shè)備運(yùn)輸困難、專業(yè)協(xié)調(diào)效果不佳的施工難題。第一，管線不易定位。施工人員需要在預(yù)制構(gòu)件中安裝電氣線盒、預(yù)埋管線，預(yù)制構(gòu)件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、無(wú)法提供足夠操作空間，容易出現(xiàn)管線偏位、錯(cuò)位、連接錯(cuò)誤等情況。第二，大型設(shè)備運(yùn)輸困難。機(jī)電施工期間需要安裝一些尺寸、重量較大的機(jī)電設(shè)備，如果使用平板車等簡(jiǎn)易運(yùn)輸工具，很難在短時(shí)間內(nèi)把機(jī)電設(shè)備運(yùn)輸就位，進(jìn)而影響工期進(jìn)度[1]。第三，專業(yè)協(xié)調(diào)。機(jī)電施工活動(dòng)涉及到土建、強(qiáng)電、弱電和消防等專業(yè)，如果沒(méi)有提前做好專業(yè)協(xié)調(diào)工作，而是盲目開(kāi)展機(jī)電施工作業(yè)，容易出現(xiàn)管線碰撞、土建結(jié)構(gòu)預(yù)留孔洞數(shù)量不足、孔洞尺寸位置有誤等情況。

2" 裝配式建筑機(jī)電工程中的關(guān)鍵施工技術(shù)要點(diǎn)

2.1" 管道預(yù)制安裝

第一，圖紙審查。按照設(shè)計(jì)方案來(lái)出具機(jī)電管線設(shè)計(jì)樣圖，重點(diǎn)檢查圖紙中是否明確標(biāo)注管道編號(hào)、材質(zhì)、尺寸等關(guān)鍵信息，如果管道長(zhǎng)度較長(zhǎng)，則把管道進(jìn)行分段處理，后續(xù)在工程現(xiàn)場(chǎng)再把各節(jié)段管道拼裝連接。同時(shí)，為保證機(jī)電管道預(yù)制加工質(zhì)量，可選擇運(yùn)用BIM技術(shù)，在軟件中構(gòu)建機(jī)電管道BIM模型，立體化呈現(xiàn)管道結(jié)構(gòu)[2]。第二，預(yù)制加工。在生產(chǎn)設(shè)備中設(shè)定長(zhǎng)度、體積等參數(shù)，控制設(shè)備對(duì)管道材料進(jìn)行下料加工，再把基本組件按照編號(hào)進(jìn)行預(yù)組裝，檢查預(yù)制加工質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)（圖1）。例如，在預(yù)制通風(fēng)排煙管道時(shí)，在管材送料后依次開(kāi)展開(kāi)平壓筋、倒角咬口、法蘭加工與風(fēng)管縫合作業(yè)，再安裝法蘭件進(jìn)行固定連接。第三，轉(zhuǎn)運(yùn)入場(chǎng)。按照組件編號(hào)分批裝車運(yùn)輸入場(chǎng)，在入場(chǎng)環(huán)節(jié)檢查組件的規(guī)格尺寸、外觀質(zhì)量是否達(dá)標(biāo)，退回存在質(zhì)量缺陷的管線、配件。隨后，在管道安裝前，施工人員重新復(fù)核管線配件的施工編號(hào)是否準(zhǔn)確無(wú)誤，避免管線混淆安裝。第四，固定安裝（圖2）。施工人員把預(yù)制管道穿入套管內(nèi)部，再把套管插入預(yù)制構(gòu)件和建筑結(jié)構(gòu)預(yù)留孔洞當(dāng)中，清理管口表面殘?jiān)c端面毛刺，再使用法蘭件或是卡箍件對(duì)套管接口進(jìn)行固定連接。如果選用法蘭件，要求保持法蘭件和套管中心點(diǎn)的垂直狀態(tài)。

2.2" 疊合板電氣預(yù)埋盒安裝

在疊合板電氣預(yù)埋盒安裝中，一般燈線盒的安裝高度為6 cm，把燈線盒埋設(shè)在疊合板內(nèi)部，施工期間會(huì)遇到線管連接操作困難、線管易堵塞的問(wèn)題。針對(duì)這些問(wèn)題，施工單位需要根據(jù)工程情況來(lái)提前定制專用燈線盒，此類燈線盒的高度普遍為10 cm，略大于疊合板構(gòu)件厚度。隨后，在疊合板內(nèi)部埋設(shè)燈線盒，盒體兩側(cè)設(shè)置穿鋼筋套管，所穿附的定位鋼筋與疊合板主筋進(jìn)行綁扎固定，在燈線盒內(nèi)穿入、連接線管。這樣既可以妥善解決線管連接操作問(wèn)題，同時(shí)還可以固定燈線盒位置，避免后續(xù)出現(xiàn)盒體移位情況。此外，在管線安裝環(huán)節(jié)，雖然提前在外墻、疊合樓板等部位預(yù)留一定空間，但由于空間狹窄，容易出現(xiàn)管線錯(cuò)位、相互擠壓、管線阻塞等問(wèn)題，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)影響到機(jī)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行工況[3]。對(duì)此，施工人員可使用輔助定位模板，裝置結(jié)構(gòu)如圖3所示，有效固定各類線管在結(jié)構(gòu)內(nèi)部的位置、走向。

2.3" 套管預(yù)留

套管預(yù)留需提前檢查各處預(yù)留孔洞的數(shù)量、位置、尺寸是否準(zhǔn)確無(wú)誤，如果孔洞預(yù)留情況沒(méi)有滿足套管安裝需要，則把問(wèn)題反饋給土建專業(yè)人員，對(duì)土建結(jié)構(gòu)進(jìn)行返工處理，返工完畢后再行開(kāi)展套管預(yù)留安裝作業(yè)。隨后，把套管穿入預(yù)留孔洞當(dāng)中，檢查套管外露長(zhǎng)度、插入長(zhǎng)度、套管外壁與孔洞孔壁間隙值是否達(dá)標(biāo)，保持套管處于平齊狀態(tài)，后續(xù)待套管放置就位、套管內(nèi)部插放機(jī)電管線后，再進(jìn)行封閉套管管口和結(jié)構(gòu)預(yù)留孔洞。最后，要求施工人員根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)施工情況來(lái)選擇套管預(yù)留方式。例如，在群管穿越外墻安裝時(shí)，在外墻居中部位預(yù)留孔洞，孔內(nèi)平穩(wěn)放入套管，把套管附加鋼筋和墻內(nèi)鋼筋焊接連接，在套管周邊澆筑振搗更高強(qiáng)度等級(jí)的微膨脹混凝土進(jìn)行填實(shí)，在洞邊墻身兩側(cè)部位設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)筋。

2.4" 可調(diào)式線盒安裝

在早期裝配式建筑工程中，所安裝預(yù)留插座的位置無(wú)法改變，如果建筑使用期間的電氣使用功能發(fā)生變化，則需要對(duì)外墻板等預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行開(kāi)鑿處理，在其他位置重新安裝線盒，老舊線盒則處于報(bào)廢或是閑置狀態(tài)。對(duì)此，需要在室內(nèi)安裝新型的可調(diào)式線盒，線盒結(jié)構(gòu)如圖4所示，可調(diào)式線盒主要由外盒、內(nèi)盒、標(biāo)準(zhǔn)值葉件和插座4部分組成，在內(nèi)盒中安裝插座，使用者可根據(jù)自身需求來(lái)調(diào)整插座位置，無(wú)須破壞建筑主體結(jié)構(gòu)、安裝全新線盒。同時(shí)，為避免內(nèi)盒從外盒中脫出，還需要在可調(diào)式線盒中額外設(shè)置防脫件。

2.5" 電纜支吊架預(yù)制安裝

第一，在下料打磨步驟中，施工人員在清理鋼材表面灰塵污漬與打磨毛刺時(shí)，必要情況下可使用除油污溶劑來(lái)反復(fù)刷洗表面，從而去除難溶解的油污。隨后，按照?qǐng)D紙內(nèi)容，使用切割機(jī)把鋼材剪切為適當(dāng)長(zhǎng)度的節(jié)段，在鋼材表面開(kāi)設(shè)孔洞，清理孔口毛刺。第二，在組對(duì)焊接步驟中，核對(duì)鋼材構(gòu)件的尺寸、編號(hào)，確定后把鋼材擺放就位，保持鋼材處于橫平豎直狀態(tài)，把垂直度偏差保持在3 mm內(nèi)。隨后，按順序在各處焊點(diǎn)施焊，檢查焊縫部位是否存在漏焊、虛焊等質(zhì)量缺陷，對(duì)缺陷部位進(jìn)行補(bǔ)焊處理。而這就要求施工人員掌握各類支吊架的焊接方法，以槽鋼吊架為例，提前按照45°角下料加工，兩面切割，一面不切割煨彎到90°，再按照45°角進(jìn)行滿焊焊接[4]。第三，在除銹刷漆步驟中，使用角磨機(jī)等設(shè)備清除支吊架表面殘留銹跡，首先涂刷2道普通防銹漆料作為底漆，再使用調(diào)和漆來(lái)涂刷面漆。要求在支吊架除銹后4 h內(nèi)完成首道底漆刷漆作業(yè)，上道漆層徹底干燥后方可涂刷下道防銹漆，重復(fù)操作完成剩余漆層涂刷作業(yè)，并把防銹漆層厚度控制在40 μm以上。第四，在固定安裝步驟中，提前在安裝位置處設(shè)置支架根部筋板，使用水平準(zhǔn)繩或是激光水平儀設(shè)備作為參照物，按照平面圖紙來(lái)安裝各處支吊架，把支吊架的垂直度、水平度偏差控制在±1 mm以內(nèi)。確定支吊架安裝位置無(wú)誤后，擰入螺栓來(lái)固定位置，把螺栓外露螺距控制在2～5個(gè)，按順序完成剩余支吊架安裝作業(yè)，最終在支吊架上固定敷設(shè)機(jī)電管線。

2.6" 機(jī)電設(shè)備安裝

在傳統(tǒng)施工模式下，部分機(jī)電設(shè)備采取暗裝方式，需要提前完成建筑主體結(jié)構(gòu)拼裝作業(yè)，在機(jī)電設(shè)備安裝位置預(yù)留洞口，施工人員把機(jī)電設(shè)備在預(yù)留洞口內(nèi)暗裝，隨后在機(jī)電設(shè)備、周邊主體結(jié)構(gòu)的間隙部位嵌填水泥漿等材料，最終恢復(fù)預(yù)制構(gòu)件的外觀質(zhì)量。這一施工方法有著流程繁瑣、質(zhì)量可控性差的局限性，常出現(xiàn)設(shè)備周邊封堵不嚴(yán)、空鼓開(kāi)裂等質(zhì)量通病。對(duì)此，施工單位應(yīng)采取一體成型技術(shù)來(lái)安裝機(jī)電設(shè)備，以配電箱安裝為例，提前根據(jù)所配置配電箱的規(guī)格尺寸與形狀來(lái)制作預(yù)制模具，把配電箱放入模具內(nèi)，向模具澆筑C20細(xì)石混凝土，養(yǎng)護(hù)一段時(shí)間等待混凝土硬化成型。隨后，把預(yù)制構(gòu)件轉(zhuǎn)運(yùn)入場(chǎng)，送到樓層內(nèi)指定位置后，在周邊緊鄰墻體上標(biāo)注預(yù)制塊位置，把預(yù)制塊連同其他砌體材料進(jìn)行砌筑施工，以及在施工期間完成線管敷設(shè)作業(yè)，施工成果如圖5所示。在應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)時(shí)，需要選用優(yōu)質(zhì)鋼材作為模具材料，重點(diǎn)檢查模具加工質(zhì)量與規(guī)格尺寸是否達(dá)標(biāo)，并在預(yù)制塊安裝完畢后復(fù)查配電箱位置。

2.7" 超大件運(yùn)輸?shù)跹b

部分機(jī)電設(shè)備的重量體積較大，常規(guī)平板運(yùn)輸?shù)裙ぞ邿o(wú)法把機(jī)電設(shè)備轉(zhuǎn)運(yùn)入場(chǎng)。在這一情況下，施工單位需要應(yīng)用到超大件運(yùn)輸?shù)跹b技術(shù)，使用到卷?yè)P(yáng)機(jī)、吊機(jī)等設(shè)備，把機(jī)電設(shè)備起吊就位、固定安裝（圖6）。以電梯安裝為例，采取吊籠法，提前把電梯轎廂運(yùn)輸入場(chǎng)，在建筑物梁部安裝由工字鋼制成的安裝支架，預(yù)留0.1 m安裝余量，支架上部設(shè)置安全棚，通過(guò)高強(qiáng)螺栓在支撐架上固定吊籠，安裝滑輪與卷?yè)P(yáng)機(jī)設(shè)備。隨后，逐項(xiàng)檢查吊籠的升降狀態(tài)、運(yùn)行速度、平衡塊與頂部空隙值和縮緊裝置動(dòng)作執(zhí)行情況[5]。確定一切無(wú)誤后，啟動(dòng)卷?yè)P(yáng)機(jī)，通過(guò)拉拽鋼絲繩來(lái)提升吊籠，施工人員依托吊籠架來(lái)布設(shè)井道管線與安裝配套裝置，拆除吊籠后安裝轎廂與完成底坑機(jī)電施工作業(yè)，最后恢復(fù)頂層平臺(tái)、調(diào)試檢查電梯系統(tǒng)即可。

2.8" 機(jī)電系統(tǒng)調(diào)試檢查

在機(jī)電施工完畢后，為找出施工質(zhì)量隱患問(wèn)題，避免在后續(xù)機(jī)電系統(tǒng)運(yùn)行期間頻繁出現(xiàn)運(yùn)行故障，施工人員需要開(kāi)展機(jī)電設(shè)備單機(jī)調(diào)試檢查與系統(tǒng)聯(lián)合調(diào)試組作業(yè)。例如，在電氣系統(tǒng)調(diào)試環(huán)節(jié)，切斷照明配電柜電源，檢查各處燈具接線是否準(zhǔn)確，根據(jù)配電箱控制范圍來(lái)劃分若干獨(dú)立調(diào)試區(qū)域，按照從上到下順序完成各區(qū)域的調(diào)試作業(yè)，分區(qū)調(diào)試完畢后開(kāi)展總體送電運(yùn)行調(diào)試作業(yè)，向照明主干線電纜與封閉母線空載送電，檢查各回路送電情況和電源切換情況。

3" 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，為建設(shè)高規(guī)格裝配式建筑工程，保證機(jī)電系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。施工單位需要把機(jī)電施工技術(shù)作為突破口，提高對(duì)機(jī)電施工技術(shù)的應(yīng)用力度，深入了解并掌握技術(shù)操作要點(diǎn)，嚴(yán)格把控電氣預(yù)埋盒安裝、套管預(yù)留等關(guān)鍵步驟的作業(yè)質(zhì)量，積極采取可調(diào)式線盒、機(jī)電設(shè)備預(yù)制塊一體成型、超大件運(yùn)輸?shù)跹b等全新工藝技術(shù)，使機(jī)電施工技術(shù)更好地應(yīng)用于裝配式建筑施工活動(dòng)當(dāng)中。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐言毓，陳永生，王海川，等.裝配式建筑機(jī)電安裝施工技術(shù)研究[J].安裝，2018（8）：20-21.

[2] 高莉，鄭添豐.裝配式建筑機(jī)電安裝施工技術(shù)研究[J].建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)，2019，46（9）：116-117.

[3] 張振升.裝配式建筑機(jī)電安裝施工技術(shù)應(yīng)用探討[J].中國(guó)建筑金屬結(jié)構(gòu)，2021（2）：100-101.

[4] 羅麗平.裝配式建筑機(jī)電安裝優(yōu)勢(shì)及施工工藝[J].中華建設(shè)，2022（3）：150-151.

[5] 張娟娟.BIM技術(shù)在機(jī)電安裝工程裝配式施工中的應(yīng)用分析[D].鄭州：鄭州大學(xué)，2020.