卡諾航站樓管線布置綜合平衡施工技術

唐宇軒

（中國土木工程集團有限公司，北京100000）

1 引言

管道布置圖綜合平衡技術廣泛運用于建筑機電工程、市政管網工程、通信工程中，涉及通風、暖通、給排水、電氣、通信、消防等多個領域的管道管線的安裝。 本文以典型斷面圖為例，對工程設計中存在的各種問題進行分析，尤其是對工程設計中各個專業在標高上存在的“沖突”進行了分解。 通過事先設計好的安裝方案，在工程實踐中基本能夠達到一次成功，降低了由于管道布置更改和拆除所帶來的經濟損失。 同時對工程中的每根管線支撐結構進行強度分析， 以確保管線的質量與安全。

2 工程概況

卡諾國際機場候機廳二期工程是為確保候機廳基本功能、確保其正常運行而增設的一項新項目，其主要內容包括：特殊設備（登機口、座位、安全檢查設備、登機廊橋、行李搬運系統等）；強電設備（變壓器、不間斷電源系統）和弱電設備，空調主機和配套設備，FM200 和EX50 消防系統， 站坪工程；戶外給水和下水道工程，戶外綠化工程和地下停車場；戶外道路及與之相適應的排水溝，照明等配套工程。

3 管線綜合平衡的布置原則

1）水力、風力線、工控線、電源線，應單獨布設，且至少應按有關技術規范所要求的安全間距進行布設。

2）盡量避免強弱電共用線槽和線路，以降低對弱電信號的影響。 弱電線路使用有屏蔽保護的電纜。

3）一般的布置規則，從上到下的順序依次為：電線管、電纜橋架、風管、工藝管道、其他管道。

在其他管線的排列中， 盡可能將質量較小的管道放在上部，質量較大的管道放在下部，方便后續施工作業[1]。

4）以最小干擾為主要原則，市區、街區、行人活動區域必要的管線、設施設備，應因地制宜運用既有材料及設備，通過精細設計施工并適當隱蔽和美化。

4 實施管線綜合平衡技術的主要步驟

在卡諾國際機場航站樓建設項目中， 管道布局的整體平衡布置通過以下幾個方面進行施工：一是電子圖紙預裝配；二是采用綜合支吊架系統；三是科學安排好施工時序。 以下就這幾個方面分別對該項目的設計運用進行說明。

4.1 電子圖紙預裝配

為了保證項目的施工有序性， 防止因設計不一致而造成的“返工”，保證各個專業管道的合理布置，在施工前，需要對各個項目的各個部分進行“預裝配”，利用電子施工圖，在電腦上進行仿真組裝，以達到最好的設計與施工銜接。 電子圖的預先裝配是管線綜合平衡技術的基礎。

1）專業圖紙評審。 在接收到工程設計圖后，組織各專業施工隊伍技術負責人進行設計圖紙專項審查， 熟悉相關專業設計圖紙，對大樓的總體功能及樓層的功能需求有一定的了解，對每一幢大樓的功能系統、設備布局、管道布置等有一定的認識；理解建筑物的形狀、構造等。 核查各專業在定位、標高方面存在的矛盾[2]。

2）找出不合適的施工位置。 業主或監理單位應在圖紙自查的基礎上，在各分項之間，組織設計單位進行設計交底，并與各專項施工技術人員進行專項會審，結合現場實際情況，解決各專項的具體施工問題。 找出施工中的困難部位，進行優化設計，及時做出調整。

3）管道基本布置。 主要采用卡諾國際機場航站樓區域內自足、最小干擾、靈活適用的原則。 管道設施容量主要以滿足卡諾國際機場航站樓區域內需求為主；設施設備、管道管線采用精細化設計并適當地進行隱蔽和美化， 減少對周邊環境的干擾；并將“控制閥組”“泵閥門組”“入戶計量調節組”等易分散、影響整體布局的關鍵部件進行細致劃分，使其更易操作，便于整體布局與控制，以利于閥門組的管道布局與設計。

4）局部調整。 按照以上所述的管道綜合平衡布置原理，對施工不便的部位，不拘泥于常規技術手段和技術規范，結合現場施工情況，進行因地制宜的調整。

5）綜合管線支架的統一計算。 管線支架受力形態復雜多變，工況變化快，且往往受安裝地點的約束。 要根據實際情況，對其受力及工作情況進行綜合分析，在此基礎上，結合工程實踐和使用經驗，提出相應的設計方案，擬采用Helide 公司提供的各類標準零件及計算軟件，通過設計圖紙（土建、結構、機電安裝），對管線支架進行深度優化設計，初步設計后用相應計算軟件分別對不同材料支架的承載力、剛度、屈服強度、穩定性等進行核定演算，確定綜合支架的使用材料及設計方案。

6）全面的管道平衡評審。 施工完成后，業主單位應組織建設單位、監理單位、施工單位、專項施工人員、檢測機構進行質量與整體平衡檢測。 重點對管道布置的合理性、經濟性、施工順序安排及調試便利性進行評價，確定最佳方案[3]。

4.2 綜合支吊架的選用

在卡諾國際機場的機電安裝項目中，采用的是一體化支架系統——喜利德MQ 系列支架。 該方案不僅可以有效改善設備的安裝效率，還可以有效地改善整個項目的外在形象。 在管道綜合平衡工藝中，綜合吊掛體系的選型是一個重要環節。

4.2.1 綜合支吊架裝置的構成

1）槽鋼系列。 卷邊帶有鋸齒，能有效地防止剪切、滑動、沖擊，并在其表面上刻輔助刻度；雙重連接的坡口，使用了互沖及高級焊接工藝；表面經過電鍍，具有良好的外觀；條狀的安裝口，使用方便靈活，適用于橫臂和吊梁。

2）托臂（架）系列。 其性能與槽鋼系列一樣，都要求有側向支撐。

3）槽鋼螺母。 彈簧集成，使用方便，一鍵鎖定。

4）管束扣墊。 集成、簡單、快捷，不需要任何安裝工具。 其用于連接管束和橫臂。

5）底片、拐角連接、拐角支撐、連接件等。 可以預先組裝，便于快速安裝；堅固耐用，鎖鍵連接可靠。

6）槽鋼基座和接頭。 用來將托架或吊桿固定在建筑物上，具有性能穩定、安裝簡便等特點。

7）各類梁夾和附件。 用于免焊接井眼的鋼架支架安裝，卡扣最大厚度小于36 mm，應用范圍廣。

8）各類管束。 例如，標準管束、輕管束、重管束、超重管束、噴淋管束、熱敏感管束和固定熱敏感管束。 管束安裝實例圖如圖1 所示。

圖1 管束安裝實例圖

9）各種支座。 支座有固定支架、可滑移支架兩種形式，適用于各種介質的溫度變化情況。

10）其他普通附件。 螺紋、法蘭、螺帽、螺紋連接、螺紋管件、六角螺紋及其他配件。

4.2.2 支架形式的選擇

各分項施工技術人員需要配合喜利德公司工程技術人員，對管線承受荷載、溫度、位移距離等條件進行核實，再結合現場實際情況和 喜利德MQ 系列的物理特性，選擇合適的支架，并將支架送交設計機構，對建筑結構的承載力進行評估，在達到要求之后才能使用。

在本項目中，電站組裝機庫（19 m）大跨（19 m）組合支撐系統的設計中，使用了箱形鋼，并結合管束和其他配件，對喜利德的MQ 系列槽鋼進行現場熱鍍鋅， 以解決其承載能力不足的問題[4]。

4.3 安排合理的施工順序

卡諾國際機場的機電安裝項目有很高的人性化需求，它的運行系統非常復雜，有很高的設計要求，功能標準要求高，各專業施工人員多，穿插作業施工頻繁，且施工工期緊張。 所以施工管理人員對各專業施工隊之間的協調作業、流水銜接、過程控制就顯得非常關鍵。

1）做好施工準備。 為保障后續安裝施工順利進行并按時完工，在施工前做好圖紙會審，針對疑難部位進行專項討論，提出優化方案； 土建單位在土建施工時需做好孔洞預留和相應預埋件的預埋，同時為防止預留和預埋部分尺寸不達標，在施工期間，應按照綜合管道圖，對土建圖預留預埋部分進行修改，及時調整相應的剛性、柔性套管接頭以及防沉降、防腐的預埋管接頭，以減小預埋誤差。

2）制訂全面的施工計劃。 在項目實施過程中，對過程中出現的問題進行分析，并提出相應的解決方案。 總體思路是：由機電工程總包單位進行整體支架的選型、安裝，并按照管線布置的要求，由專業施工人員“由上而下”“由內而外”完成。 機械和電氣設備的安裝總包，與總包公司進行定期協調，以保證項目的順利進行。

3）建立安全文明施工控制體系。 作業前對施工班組作業人員做好技術交底和安全交底工作，提高安全意識，保障施工安全。 建立相應制度進行現場文明施工，提高工人的安全保護意識，由施工管理人員做好監督。

5 管道綜合平衡技術在實際工程中的應用效果分析

1）利用電子圖紙的預裝配，能夠迅速地對節點設計、施工細節設計進行完善， 最大限度地將施工圖中的技術問題找出來，在施工前期就將其解決。

2）在施工之前，要對管道進行充分的布置，以防止在施工過程中出現管線交叉、各專業位置沖突的情況，降低重復工作的概率。

3）通過合理安排施工順序進行流水作業，提高施工效率。

4）施工、建設、設計、監理、專業施工方及業主方，通過對管線的設計后優化過程， 可以對現場施工有一個熟悉的了解和掌握，對后續指導施工、施工管理等都有著顯著的幫助。

5）在地下室管廊較大且管道密集的地區，使用預埋墻槽支架（每1.2 m 設一組預埋槽鋼），可極大地便利對綜合管道的支撐配置，并降低在地下室側壁上打孔攻絲的次數，調整余量變大，效果美觀。

6 結語

采用管線綜合平衡技術的目的就是要更好地實現設計意圖和施工產品之間的銜接，對各種管線進行統籌安排，使它們能夠更好地滿足用戶的使用功能、經濟效益以及審美標準。 在該技術的運用過程中，經常會遇到一些問題，如設計數據可操作性差，管理上執行力不足等問題。 通過機電管線布置綜合平衡技術，明確了管線分類、走向排布，統一了管線檢修布局，減少了檢修孔數量，增強了吊頂工程的視覺效果，為日后維護提供便利，實現了長期效益。