裝配式管線支吊架技術在地鐵機電安裝中的應用

張鵬

摘要：裝配式管線支吊架技術因其高效、標準化和安全等優勢，而在地鐵機電安裝工程中得到了廣泛應用。該技術通過預制標準化的管線支吊架系統，將機電設備與主體結構非結構連接，以提升施工效率和空間利用率。分析裝配式管線支吊架技術的原理和優勢，并闡述其在地鐵站機電綜合管線布置中的應用原則。通過將該技術與地鐵機電安裝工程相結合，實現了施工效率的提升和空間利用的優化，以望為地鐵工程施工的有效實施提供有益指導，推動地鐵系統的順利建設與運營。

關鍵詞：裝配式管線；支吊架技術；地鐵機電；安裝要點

0? ?引言

地鐵作為現代城市交通系統的重要組成部分，在迅速發展的城市化進程中發揮著關鍵作用。地鐵工程建設中，如何在有限的空間內高效安裝各種復雜的機電設備，并確保施工質量達到標準，成為地鐵工程亟待解決的問題之一。裝配式管線支吊架技術作為一種創新的施工方法，因其高效、標準化和安全等優勢，為解決這一問題提供了新的途徑。

1? 裝配式管線支吊架主要特點及組成

1.1? ?裝配式管線支吊架的主要特點

裝配式管道支吊架是一種靈活且可重復使用的支架系統，用于支持和固定各種管道和設備。裝配式管道支吊架設計避免了焊接和機械鉆孔，支吊架組合件和配件可以自由調整管道支架的尺寸和高度，便于調整和安裝，有效降低了施工難度和成本。

1.2? 裝配式管線支吊架的組成部分

裝配式管道支吊架包括成品槽鋼、彈簧螺母、型鋼底座、型鋼組合件、防震絕緣管束、P型管束和套管式膨脹螺栓等多種組件，由此構成了一個完整的支吊架系統。成品槽鋼采用冷拉成型的鍍鋅槽鋼，可選用材料包括Q235、S250GD、S235JR鋼，具有良好的強度和耐腐蝕性能。

截面尺寸包括41mm×25mm、41mm×41mm、41mm×

62mm、41mm×82mm和41mm×124mm，適用于不同類型和尺寸的支吊架和管道支持，每根成品槽鋼的標準長度為3000mm，型鋼壁厚不小于2.0mm。成品槽鋼內緣具有齒牙，齒牙深度不小于1mm，所有配件可以通過機械咬合方式安裝在成品槽鋼上。成品槽鋼以及與之相關的鋼制零配件經過熱浸鍍鋅處理，鍍鋅層的厚度應不低于8um。裝配式管道支吊架的結構荷載分項系數大于1.4，結構安全等級為一級，相應重要性系數為1.1。

2? ?裝配式管線支吊架施工技術

2.1? ?制備管線支吊架

管線支吊架的制備應遵循設計規范，制作少量成品構件，經過檢測確保滿足工程要求后再進行量產制備。根據設計要求，使用切割機將型鋼切割成所需的長度和形狀，使用機械鉆孔方法，在型鋼上進行孔洞打孔，不應使用電氣法進行打孔。在支架的焊接過程中，將型鋼部件進行預先焊接，如底托、吊桿、橫梁等，安裝螺栓、螺母和墊片，將不同部件連接在一起，對連接點進行檢查，螺栓、螺母和焊接連接是否符合要求。

加工支吊架根部時，使用切割機截斷槽鋼，將支吊架的根部切割長度一致，用角向磨光機對槽鋼的根部進行磨光處理，將經過切割和磨光處理的槽鋼根部與支吊架的上部保持平行進行焊接，焊接縫的厚度必須達到規范要求應不少于4mm，沿著整個支吊架根部的長度進行焊接，確保焊接的均勻和牢固，然后進行除銹和防腐處理。

根據地鐵管道的設計標高，將吊桿截取到適當的長度，吊桿的絲扣尾長度要小于托架的最低點位，避免過多的露絲。在制備完成后，進行支吊架的驗收和測試，確保其滿足設計和安全要求。

2.2? ?用BIM對管線綜合排布

機電系統通過創建BIM（建筑信息模型）的方式來管理和優化建筑項目的設計、施工和運營。將給排水管、消防管、強電橋架、弱電橋架、通風空調風管等機電系統元素進行數字化建模，并在一個統一的虛擬環境中進行綜合排布，不交叉干擾。工程師利用BIM技術，在有限的空間內合理安排機電系統，并優化管線的標高排布。通過BIM模型可以生成視覺化的外觀，使項目團隊能夠直觀清楚地了解到機電系統的設計和布局，在建筑項目的全周期中都可以應用。

通風水系統通過控制供應的新風量和空氣溫度，來維持車站和隧道內的溫度和濕度在舒適的范圍內。過濾和處理空氣，去除有害氣體、顆粒物和污染物，從而保障乘客和工作人員的健康。火災等緊急情況下，通風系統需滿足排煙要求，有效地排出煙霧和有害氣體。通風系統需時刻維持和監測設備管理用房內的溫度、濕度和噪聲，使地鐵系統正常運行。

在深化設計階段，工程團隊可以使用BIM軟件創建一個建筑物的外部結構，將所有機電設備、管道、支架、構件等高度詳細的三維結構模型作為項目的核心。通過BIM，模擬和優化設備和管道的布局。

2.3? ?基于BIM的支吊架設計

使用BIM支吊架設計軟件，建立一個包括設備、管道和支吊架的三維模型。選擇由專業支吊架廠家提供的支吊架組件，根據實際的現場條件和設備尺寸，將項目劃分為單元模塊，設置為統一的尺寸，利用 BIM 技術進行碰撞檢測。當支吊架與其他構件（如管道、電纜等）之間存在沖突時，可調整支吊架的位置和布局，隨后生成詳細的制造和安裝圖紙。

蒸發冷機房單元模塊布置如圖1所示。其中編號1為集水器單元模塊，編號2為分水器模塊，模塊3為冷凍水泵LD-A1和水處理器SCL-A1，模塊4為冷凍水泵LD-A2和水處理器SCL-A2，模塊5為蒸發冷機組LS/A1水管，模塊6為蒸發冷機組LS/A2水管。

2.4? ?生成支吊架的材料訂單

明確支吊架的各個組成部分，由廠家提供規格，根據每種組件的尺寸和數量，制定綜合支吊架的材料清單。

2.5? ?現場放樣定位

首先，對施工現場展開調查，制定初步的管線綜合方案，對管線的大致布控。基于初步方案，進行測試和驗證，以確認管線的布置、標高和走向，特殊情況可對管線布控進行調整。管線布控后，進行全方位的布控調整，然后進行二次調整，細化管線布置，制定管線方位布控圖。

在布控圖中，確認和標注好交叉點位，確定單排支架端點的放樣方位，測算出支架之間的距離并進行適當的矯正調整。嚴格按照施工圖紙的要求，仔細的規劃、測試、調整和測量后方可進入下一道工序。

2.6? ?支吊架的組裝及安裝

2.6.1? ?安裝膨脹螺栓

準備好適用于支吊架的膨脹螺栓、膨脹管、螺母等，根據圖紙設計將支吊架放置在預定位置上，使用沖擊鉆進行打孔，將膨脹螺栓插入預先打好的孔洞中，并留出一定的空間，以便后續的膨脹過程。

使用套筒在螺栓的頂端或沉頭處插入膨脹管，使膨脹管逐漸填充孔洞并擴張，緊密固定在孔洞內。在膨脹管外脹到規定程度后，使用螺母將螺栓的頂端或沉頭拔出，使膨脹管進一步膨脹，與孔洞壁形成緊密的連接，將支吊架穩固地固定在支撐面上。

2.6.2? ?安裝底托

在設計圖紙在管道所需支撐的位置標記底托的安裝點。在安裝底托之前，確保底托上的膨脹螺栓螺母為松開狀態，將預制的槽鋼底座嵌入到底托的底部，調整底托的位置，使其與管道對齊然后擰緊。

2.6.3? ?拼裝豎桿和底桿

在拼裝底托和豎桿時，將預先經過電鍍鋅等防腐蝕處理的帶齒槽槽鋼，安裝在底托上。按照特定的順序擰裝底托和豎桿，先安裝彈簧螺母，然后再安裝特種六角螺栓。安裝槽鋼時，槽鋼的角度始終與彈簧螺母垂直，并將角度偏差應控制在5°范圍內。

根據實際需要，使用扳手來調整豎桿的垂直度，避免傾斜或歪斜。使用水平儀和垂直儀檢查每個底托的水平度、垂直度，檢查每個底托的位置，檢查每個底托上的螺栓和螺母的緊固情況。

2.6.4? ?安裝管道和橫擔

對管道和橫擔的安裝位置進行標記，使用起重機械將管道和橫擔吊裝到預定安裝位置，將橫擔與管道對齊，使用螺栓、螺母等連接器件將橫擔固定在支吊架上。在橫擔與豎桿拼裝后，安裝吊架連接梁，用于支撐雙方向滑動底座。

選擇底座型號時，考慮管道的質量、尺寸、安裝要求等因素。對于雙方向滑動吊架橫梁，選擇并安裝雙向滑動底座（這種底座允許管道在不同方向上滑動）。緩慢地將管道放置在安裝好的雙向滑動底座上，使用管卡等固定裝置將管道與支架連接起來。

2.7? ?機電管線的安裝

在安裝風管、水管和橋架時，對管道和橋架的正確高度、水平度和間距進行精確調整，然后使用固定裝置，將其固定在組合式支吊架上，防止松動或搖擺。在安裝空調機組之前，對內部進行清潔，將機組的接口、入口和其他開口臨時封閉，防止污染物進入機組內部。嚴禁擺放雜物，以免雜物阻礙機組內部的空氣流動，影響機組的運行和性能。機組包含脆弱的部件，如冷凝器、蒸發器、電子元件等，嚴禁踩踏或施加不必要的壓力，以免對機組造成物理損害。

檢查風管的制作、安裝和密封是否符合《金屬風管及部件安裝工藝標準》中的相關要求，進行漏風檢測。在空調機組的送風口和回風口處，使用保溫軟連接，以防止冷凝水結露問題。空調機組與供水和回水管道應當正確安裝，合理的水封高度可以防止排放管內的惡臭氣體逆流到室內，確保冷凝水排放通暢。在空調機組的四個角設置限位裝置，限制機組移動和搖晃。空調機組正確設置外接地，在機組的相關部位設置防撞標識，提醒人員注意避免撞擊機組。

2.8? ?支吊架的負載試驗

負載試驗的主要目的是驗證支吊架是否符合設計要求，是否能夠安全承受實際工作荷載。在進行負載試驗之前，必須仔細核算電纜橋架、風道、支吊架、管道和機械設備的工作荷載和質量。進行試驗時，在48h內懸掛荷載總和2倍的承重物在支吊架上。

負載試驗結束后，進行吊架根部、支吊架和預埋鐵件的仔細檢查和核實，對支吊架進行全面檢查，包括橫梁、螺栓、連接件等部分，檢查是否有明顯的變形，所有連接是否牢固且沒有松動。安裝設備完成后，進行試壓測試，將管道系統充以液體或氣體，檢查是否存在泄漏。

3? ?支吊架安裝控制要點

在安裝單吊桿時，要確保吊桿的位置與管道的中心線對齊。在安裝雙吊桿時，需要確保雙吊桿分別位于管道的兩側，且托架的螺孔間距對稱布置。在管道的起始點和終點確定并安裝兩端的支吊架，以此為參考點來定位和安裝中間支吊架。中間支吊架的間距應根據管道的質量和管徑來確定，以確保均勻分布管道的質量。

在管道系統需要抵御振動或其他外部力量時，可以考慮應用防晃支架。應用防晃支架可以提高支吊架系統的穩定性，減少管道的振動和位移。為了防止冷橋和減少熱量散失，選擇性能良好的隔熱材料覆蓋整個管道絕熱層。隔熱材料的厚度應與絕熱層的厚度相匹配，以確保絕熱層的連續性和隔熱性。

4? ?結束語

操作空間有限、專業工種多樣和管線高度集中是地鐵機電安裝工程的特點。通過合理應用裝配式管線支吊架技術，可以在有限的空間內實現管線的高效裝配，減少施工時間，降低施工成本，為地鐵機電安裝工程帶來了實際益處，有效提高了工程施工和運行階段的效率和可維護性。將該技術與地鐵機電安裝工程相結合，實現了施工效率的提升和空間利用的優化，有利于推動地鐵系統的順利建設與運營。

參考文獻

[1] 張銳.地下管線智能化監測技術在地鐵施工中的應用[J].城

市住宅，2021（1）：21-22.

[2] 王凱.地鐵車站機電設備安裝中的綜合管線施工技術[J].低

碳世界，2019（6）：156-157.

[3] 李銀.地鐵車站綜合管線及室內環境的設計研究[J].建筑與

文化，2018（10）：53-54.

[4] 雷建宇.地鐵車站機電安裝綜合管線的施工技術[J].設備管

理與維修，2017（9）：75-76.

[5] 陳暉.淺談地鐵車站機電安裝工程中綜合支吊架的合理利

用[J].市場周刊·理論版，2020（84）：152-154.