管線綜合布置平衡技術在空客A320項目的應用實踐

劉海鳴

摘 要:本文論述了管線綜合布置平衡技術在空客A320項目的實際應用,從管線基本布置、電子圖預裝配、節點圖細化設計、綜合支吊架的選用及合理安排施工順序等多方面描述了此項技術的應用情況。

關鍵詞:管線綜合平衡技術布置電子圖預裝配節點圖綜合支吊架

中圖分類號:TU391 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)07(a)-0051-03

1工程介紹

空客A320系列飛機中國(天津)總裝線項目,位于天津濱海新區空港物流加工區內,由生產設施及相關附屬設施組成。工程總建筑占地面積8.5萬m2,總建筑面積11萬m2。共有19項單體建、構筑物組成。

天津空客A320項目是我們在機電設備安裝施工中所遇到的各種各類管線最復雜的工業項目,受結構空間的限制和相應規范標準的要求,如何做到合理布局,是對我們施工安裝單位的一個考驗,管線綜合平衡技術自然成為一項必須采用的新技術。

本項目機電安裝工程中的管線系統包括;送、排風系統、空調風系統、空調水系統、消防排煙系統、頂板輻射采暖及散熱器系統、凈水系統、凈水熱水供回水系統、RO水系統、冷水系統、雨水及虹吸雨水系統、污水及污水處理系統、消火栓系統、噴淋系統、電氣設備動力系統、中頻電源、工作照明及應急照明系統、辦公照明自動化系統、時鐘及門禁系統、漏水及水位檢測系統、廣播通信系統、煙(溫)感及消防報警系統、壓縮空氣系統、盲閃點燃油系統、液壓系統、樓宇自動化系統的數十個系統的管線。

本工程進口的設備、材料種類很多,技術參數、安裝形式及標準要求等有很多與設計圖紙不一致的地方。經常會出現設計圖紙中管線走向及標高在施工過程中出現大量變更的現象。

2管線綜合平衡的布置原則

(1)保證重力排水、空調冷凝水的坡向和坡度要求,嚴禁出現反坡現象。為使水流順暢,坡度要求嚴格滿足設計及規范要求的范圍之內(即1%～3%)。

(2)水、風及工藝管線與電氣管線分開布置,至少要保證標準及規范要求的安全距離。

(3)強電與弱電避免共用線槽及管線,減少對弱電信號的干擾。弱電電纜采用屏蔽電纜。

(4)工藝管線與保證環境要求的供應管線分別布置。

(5)一般布置規律自上而下依次為電氣線管、電纜橋架、風管、工藝管線、其它管線。在其它管線布置中盡量安排小管在上,大管在下,以方便施工操作。

(6)在保證管線使用功能的前提下,交叉避讓的一般作法:“有壓管讓無壓管”、“小管讓大管”、“電氣線管讓水管”、“水管讓風管”、“冷管讓熱管”、“一般性管道讓動力性管道”、“同等情況下造價低讓造價高的管道”等,同時要考慮到符合技術要求。

(7)管線布置要考慮規范要求、施工操作方便、檢修維護便利、經濟合理等因素。

(8)循環泵閥門組、調節控制組、給排水節點等綜合節點設計(節點內包含放氣點、放水點、閥門、支架等形式),不但滿足系統流程,而且將其集中布局,使水、電系統控制組成集中單元,便于操作、易于識別及檢修。

(9)依據的規范標準:德國標準、德方概念設計、中方設計圖紙、中國標準(地方標準、行業標準)、企業標準等。

3實施管線綜合平衡技術的主要步驟

在空客A320工程中,管線布置綜合平衡技術主要靠幾部分來實現:一是用電子圖紙實行預裝配;二是綜合支吊架的使用;三是合理安排施工順序。下面分別從這三個方面來闡述在本工程上的設計應用。

3.1 電子圖紙預裝配

為確保工程施工順序,避免專業設計不協調和變更產生的“返工”現象,合理分布各專業管線的位置,在施工準備階段就要對各工程部位進行圖紙“預裝配”,通過使用電子版施工圖,在計算機上進行模擬裝配,最大限度實現設計和施工之間的銜接。同時,要綜合考慮各專業的相互關系和相互影響,做到統籌考慮。

電子圖紙預裝配是實現管線綜合平衡技術的基礎。

3.1.1 審核各專業圖紙

收到施工圖紙后,機電總承包單位組織各專業分包單位的施工技術人員認真進行圖紙會審。熟悉本專業圖紙,以及建筑物整體功能和各層的使用要求;了解一個棟號中有多少個功能系統、設備的布置、管線分布情況;清楚建筑結構的形式等。核對各專業之間的位置和標高沖突問題。

3.1.2 確定施工的最不利位置

在圖紙進行自審的基礎上,由業主或監理單位組織設計單位進行設計交底及各專業間的交叉會審,重點解決各專業之間的“錯、漏、碰、缺”等問題。明確哪些位置是施工的最不利點。這是進行管線綜合平衡的一個關鍵環節,對管線復雜區域(如管廊、通道、機房、設備間)及施工最不利點(如管線交叉集中的地方),進行重點位置的深化設計。

3.1.3 管線的基本布置

機電總包單位依據綜合交底和會審的施工圖紙電子版,進行管線的綜合平衡布置,由現場設計部進行綜合管線和重點部位的深化設計,包括繪制綜合管線圖、細部節點圖、孔(洞)預留圖、局部剖視圖等。把平面布局或標高有問題的區域,在深化設計圖上很直觀的反映出來。同時把最容易散亂的、影響布局的“控制閥門組”、“泵閥門組”、“入戶計量調節組”等單獨細化設計成易于操作、能夠集中布局和控制的節點部位,便于閥門組后的管線統一布置和設計。

3.1.4 局部調整

根據前面敘述的管線綜合平衡的布局原則,對存在問題的區域進行調整,問題比較大、局部調整難以克服的,對功能系統的管線重新進行定位。

3.1.5 綜合管線支架的統一計算

管道支吊架的受力情況復雜,工作條件多變,而且常常受到安裝位置的限制。應在全面考慮和分析支吊架的受力和工作條件的基礎上,結合結構要求、施工和使用經驗進行設計。本工程利用管線支架廠家(選用喜利得產品)計算軟件及各種標準構配件,結合結構(土建、結構)圖紙進行綜合支吊架設計,用相應的計算公式按剛度、強度及穩定性條件進行核算,最終形成支吊架圖及相關材料表。

3.1.6 綜合管線平衡的再會審

機電總承包單位現場設計部門完成管線的調整布置后,會同其它專業施工隊伍的技術人員、建設單位、監理單位、專業設計人員進行再會審。重點對管線布置的合理性、經濟性、施工順序安排、調試、搶修是否方便等進行評估,確定最佳的方案。

3.1.7 繪制綜合管線圖的方法

在完成最佳的管線布置會審后,進行綜合管線圖的繪制。

(1)選取某一個專業圖紙(如建筑專業)進行電子版綜合管線圖的整理,將機電所在專業的管線全部布置其中。

(2)為避免交叉修改誤操作,便于各專業單獨修改與出圖,每個專業圖進行單獨命名,如“消防管線”、“中立排水管線”。管線層中包含管線、設備及附件等,參照原設計圖紙統一規定的各系統管線線型、顏色、標準方法,達到圖面清晰、協調重點突出。

(3)依據建筑專業的定位基準線,確定水平及標高的基準點。根據已確定的管線布置方案,對各專業逐一進行插圖并整理。隨著專業圖紙的不斷被插入,綜合管線圖被完善。

(4)各專業的圖紙插入疊加完成后,再次進行深化調整,這是管線綜合平衡的重點。通過圖紙進行“預裝配”,重新布置各專業的標高和走向,直到滿足要求為止。根據管線的復雜程度,截取不同的斷面,繪制出剖面圖,直觀的反映出管線的調整情況,綜合考慮各專業的相互關系和相互影響,做到統籌考慮。

(5)綜合管線圖完成后,可能出現不能滿足建筑物的功能要求(水平空間及標高)的現象,解決方法是在設計人員許可的情況下,調整某些技術參數和管線規格。如果系統功能不允許上述改動時,則需要調整建筑物的水平空間或標高,實現建筑物的綜合使用功能。

(6)綜合管線圖進行綜合評審后,各方簽字確認出圖,用來指導各專業的施工。由于圖中管線比較多,出圖時要進行彩色打印。

3.2 綜合支吊架的選用

在空客A320機電安裝工程中,支吊架我們使用了綜合支吊架系統—喜利得MQ系列安裝系統。它在保證各功能系統安全運行的情況下,很大的提高了安裝功效,而且提升了工程的外觀形象。

選用綜合支吊架系統是實現管線綜合平衡技術的重要手段。

3.2.1 綜合支吊架安裝系統的組成

(1)槽鋼系列。

卷邊帶有鋸齒,有效抗剪、止滑、抗沖擊;表面刻有輔助標距;雙拼槽由相互沖壓與激光焊接先進工藝制作;表面鍍鋅處理,外觀美觀;條形安裝孔,靈活方便。用于橫擔和吊梁。(如圖1)

(2)托臂(架)系列。

與槽鋼系列特點相同,是需要側向固定的支架。

(3)槽鋼螺母。

簡單、緊湊、省時;螺栓、墊片、螺母、彈簧一體化;使用方便,便于調整。分二種形式:一種是按鈕式鎖扣。另一種是蝶形螺母。用于吊臂(桿)與橫擔之間的連接件。

(4)管束扣墊。

一體化,簡單快捷,無需安裝工具。用于管束與橫擔之間的連接件。

(5)基板、角連接、角支撐、連接件等。

可以進行預組合,實現快捷安裝;強度高,有可靠的鎖鍵連接。

(6)槽鋼底座及連接件。

用于支撐或吊臂與建筑結構的固定,性能可靠,連接方便。

(7)各種梁夾及組件。

用于支吊架在鋼結構上的免焊接鉆孔安裝,最大扣夾厚度≤36mm,適用范圍廣。

(8)各種管束。

標準管束、輕型管束、重型管束、超重管束、噴淋管束、保溫管束、固定式保溫管束等多種形式。(如圖2、圖3)

(9)各種支座。

主要分為固定支座和滑動支座,用于介質溫度不同的管道上。

(10)其它常用配件。

全牙螺桿、凸緣螺母、螺桿接頭,全牙螺紋管、六角螺栓等配件。

3.2.2 本工程中使用的幾種支吊架形式

(1)帶斜撐多管吊架;(2)頂槽式安裝;(3)風管/水管共用吊架;(4)托臂加吊桿輔助支架;(5)鋼結構跨梁安裝;(6)托臂加斜輔助;(7)落地支撐;(8)、臂槽式安裝;(9)三維框架;(10)固定及移動組合;(11)預埋壁槽式安裝(如圖4)。

3.2.3 支吊架形式的確定

各專業施工技術人員會同喜利得專業工程師,對管道的載荷、位移等要求進行確認,再根據現場環境條件和MQ系統的物理特性確定支吊架的形式后,報設計單位復核建筑物結構的承載情況,滿足要求后采用。

3.2.4 對16#動力站大直徑密集管道及19#后裝配機庫大跨度(19m)組合支架

設計中采用了箱鋼設計,組合輔助喜利得管束等附件,通過現場制作主承力結構后熱浸鍍鋅處理,解決了喜利得MQ系列槽鋼承載力不適應的問題。

3.3 合理安排施工順序

本工程的人性化要求高、系統復雜、功能設計要求苛刻、工期緊,作為機電安裝工程的總承包單位,協調管理好各專業施工尤為重要。

合理安排施工順序是實現管線綜合平衡技術的保證。

3.3.1 提前做好施工準備工作

本工程中為保證后續安裝施工,經與業主商定由機電總承包單位進行合同中規定本應由土建單位施工的預留預埋工作,防止協調不力,影響綜合管線平衡技術的實施效果。施工中根據綜合管線圖修正土建圖紙中的預留預埋部分,調整有關剛性、柔性套管節點,以及防沉降、防腐蝕保護預埋管節點,減少了預埋錯誤。

3.3.2 編制綜合施工進度計劃

在工程進入到機電安裝及裝飾階段,由機電安裝總承包單位協調各相關專業施工單位,編制綜合施工進度計劃。每個節點、部位都落實好施工工藝順序,一般原則是由機電總承包單位負責綜合支吊架選型與施工,然后根據管線的布置由各專業施工隊伍“從上到下”、“從內到外”依次進行施工。機電安裝總承包單位定期進行進度協調,保證工程快捷有序的進行。

3.3.3 抓好施工現場的安全和文明施工工作

施工現場的安全、文明施工抓得好是對施工進度的一個促進和保證,提高員工的成品保護意識,減少“返工”現象,對最終實現管線綜合平衡技術有著重要的意義。

4應用管線綜合平衡技術的效果分析

(1)通過電子版圖紙的預裝配,可以較快完善節點設計和施工詳圖設計,盡可能全面發現施工圖紙中存在的技術問題,并能在施工準備階段得以解決。

(2)施工前做好管線綜合布置,避免了各專業在施工階段的管線交叉、位置沖突等現象,減少了返工浪費。

(3)合理的安排了工藝順序,優化了施工進度,大大縮短了施工工期。

(4)建設方、設計方、監理方、機電總承包、各專業施工方,通過綜合管線的布置與調整,都比較全面的掌握了現場情況,方便了施工過程中的各項管理,尤其是變更管理。

(5)綜合支吊架的選用,改變了傳統管道支吊架現場焊接制作的情況,減少了施工現場的工作量。由于綜合支吊架的所有組成件都是工業成型產品,所以外觀美觀,安裝方便,占用施工場地小,大幅度的提高了支吊架的安裝功效。

(6)綜合支吊架所有組件采用螺栓連接,增強了現場安裝的偏差可調性,出現偏差時只需根據施工現場實際情況就可隨意調整,施工便捷,節約了施工時間。

(7)在地下室管廊大體量密集管線區域,采用了預埋壁槽式支架(每隔1.2ｍ間距設一組預埋槽鋼),極大方便了綜合管線的支架布局,減少了在地下室側墻上的鉆孔、打栓等情況,調節裕度大,效果美觀。如圖5(9#總裝廠房地下室管廊預埋壁槽式支架)和圖6(16#動力站地下室管廊預埋壁槽式支架)。

(8)管線布置綜合平衡技術在應用過程中也存在著一些問題,如設計資料操作性不強、管理中執行力不夠等現象,這就要求機電總承包單位不斷提高自身實力,關鍵是要在培養復合型人才上多下功夫。

5結語

本工程管線布置綜合平衡技術的應用,在工程工期、質量、外觀上都收到非常好的效果。不但滿足設計與規范的技術要求,而且更好地符合使用功能和審美標準,經濟效益也較佳。隨著建筑安裝行業中機電安裝工程的綜合性越來越強,同時,建設單位對總承包單位的實力要求越來越高,此項技術一定會得到廣泛的和快速的應用。