機電綜合管線安裝施工技術

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摘要：本文通過分析機電安裝沖突產生的原因及影響，提出了綜合管線施工控制方法，結合實際工程應用，重點闡述了機電安裝施工技術，旨在完善機電安裝綜合管線施工理論，規避質量風險，以供參考借鑒。

關鍵詞：機電；綜合管線；安裝；施工

0 前言

隨著建筑業的不斷發展，建筑功能越加復雜和人性化，項目功能的增多相應的對于機電系統的要求更加苛刻。面對機電管線縱橫交錯，占用空間越來越大的現實考驗，設計師務必從中找到最好的解決方法，以保證機電安全運行與建筑裝飾的合理結合，避免其矛盾沖突?，F針對機電安裝施工技術進行分析研究，以得出相關合理解決方案，保證建筑功能的正常使用。

1 機電安裝沖突產生的原因及影響

1.1 機電安裝沖突產生的原因

投資方盡可能降低成本增加效益，大幅度地壓縮籌建周期及相關成本支出，造成設計院要在短時間內完成項目的設計任務。而市場上大型綜合性設計院有限，且該類設計院業務繁多，投資方為了保證項目進度，會選擇多個設計院來協作完成，造成裝飾、通風空調、給排水、電氣、建筑、結構各專業設計人員的協調不足，導致很多專業在平面、立面重疊及沖突。

1.2 機電管線沖突造成的影響

現場安裝周期短，施工單位的技術力量及投資方協調力度不足又加重了沖突。常常無法預先做出調整，造成無法按圖施工、大面積返工及后期維修困難。這些問題連帶影響了工程的進度，增加工程造價與影響建筑美觀，甚至造成無法使用。

2 機電綜合設計原則及沖突處理方法

2.1 機電管線綜合依據及目標

主要依據是設計院設計的各專業施工圖及相關設計規范及施工工藝標準。主要目標是解決各專業間沖突問題。

2.2 機電管綜的設計原則

（1）利用梁上空間。梁底與結構板之間存在很大的空間，滿足轉彎半徑條件下，在垂直交叉時均可以利用梁上空間，避免管道沖突及滿足標高要求；在不影響結構的情況下，部分管道可在梁上預埋套管，減少后期管道垂直爬坡，節約成本及減少對工藝的影響。

（2）有壓管道避讓無壓管道。無壓管道其主要特征是有坡度、管道雜質多、易堵塞，所以無壓管道應盡量保持直線，滿足坡度以保證排水順暢；有壓管道改變管道走向，影響較小。因此當有壓管與無壓管碰撞時，應首先考慮更改有壓管的路由，但需注意液體管道爬坡高位的排氣及低位集污的排放，防止管道堵塞。

（3）小管道避讓大管道。大管道由于造價高、尺寸重量大、轉彎半徑大、施工難度高等原因，一般不會做過多地轉彎，應先確定其位置后再布置小管道。在兩者發生沖突時，應該調整小管道，因為小管道造價低且所占空間小，易于更改安裝。

（4）冷水管道避讓熱水管道。熱水管道需要保溫，造價高且保溫后的管徑大，另外熱水管道垂直轉彎會導致集氣，產生氣堵，因此在兩者相遇時，一般調整冷水管道。

（5）附件少的管道避讓附件多的管道。安裝多附件管道時，要注意管道之間留出足夠的空間（需考慮閥門、法蘭等附件所占的位置），這樣有利于施工與后期的維修。

（6）其它原則：臨時避讓永久性，新建避讓原有，低壓避讓高壓，空氣避讓水。

（7）排布時還需考慮電氣管在上，水管線在下；給水管線在上，排水管線在下。

（8）各種管線布置時，應合理利用建筑功能，盡可能做到呈直線、互相平行、不交錯，還要考慮安裝、維修更換的操作空間，設置支柱、吊架的空間以及熱膨脹補償的余地等。

2.3 機電綜合管線設計的方法

（1）將各專業圖紙套圖，找出關鍵部位，再合理利用建筑各功能分區，在不影響建筑功能及違反規范的情況下，將大型管道定位在管線少的位置，減少管線重疊。定位排水管，排水管為無壓管，不能隨意轉彎及滿足坡度要求。一般應合理利用放坡起點與梁的距離，將起點置于梁上空間或緊貼梁底，依據坡度要求計算其沿程主要節點的標高直至接入立管處。

（2）定位風管（大管）。風管一般截面大，需要較大的施工空間，需優先考慮。風管上方有排水管的，安裝在排水管之下，風管上方沒有排水管的，貼梁底安裝，以保證天花高度。

（3）確定了無壓管和大管的位置后，余下的就是各類有壓水管，橋架等。此類管道布置較靈活。但在各類管道沿墻排列時，應注意：支管多的靠外側，以保證支管可以直接水平分支無須進行爬坡；保溫管靠里非保溫管靠外；金屬管道靠里非金屬管道靠外；大管靠里小管靠外；支管少、檢修少的管道靠里，檢修多的管道靠外。管道并列排列時應注意管道之間的間距，一方面要保證同一高度上盡可能排列更多的管道；另一方面要保證管道之間有檢修空間，管道距墻、柱以及管道之間的凈間距應不小于100mm。

（4）特殊情況下的綜合管線處理：某些管線在復雜的地方，可以考慮管道穿梁進行敷設，從而滿足層高要求，但必須滿足結構要求。

（5）重要管道回避原則：特殊管道（如燃氣、蒸汽、輸油管道）出現故障時引起危害重大，所以需特別考慮此類管路，其它管路盡可能回避。

（6）結合裝飾立面及風管路徑，調整各種風口位置及樣式，可減少風管對空間的影響。

2.4 機電管線綜合重點問題及解決辦法

2.4.1 機電管線綜合時需結合建筑、結構情況確定合理的施工方案

機電管綜深化設計需結合建筑結構的具體情況考慮方案實施的合理性。

例1：某建筑為鋼結構工程，車間層高高、管線多，平行作業多，結合各方面情況，制定了成品組合式支架方案，解決了支架在鋼梁上焊接對鋼結構性能的影響，及焊接飛濺物對地面設備破壞，減少高空作業與焊接作業，降低施工安全隱患。

例2：某酒店主樓部分用電量大，從成本方面考慮選擇電纜敷設；考慮大截面電纜轉彎半徑大不易施工，而且電纜敷設需考慮成品保護及生產周期，安排較晚施工，結合以上情況從低壓配電室至強電井之間強電橋架重新定位，消除橋架的爬坡及減少橋架的轉彎。

2.4.2 綜合排布時需合理考慮安裝工藝及維修空間

（1）有吊頂位置排煙管定位時需重點考慮排煙管與排煙口連接問題。

（2）橋架定位時需考慮其它管線安裝完畢后，能否布線及進行蓋板封閉問題。

（3）噴頭支管與噴頭連接，常規套絲機進行短管制作，兩頭套絲最短可施工長度80mm，加上使用隱蔽噴頭區域需考慮噴頭的尺寸，留夠操作空間。

（4）管道平面排布時，需考慮管道的保溫、配件的寬度及閥門寬度與閥門操作空間。

（5）需考慮強弱電干擾問題，大截面電纜不易彎曲需足夠的轉彎半徑及爬坡空間。

（6）未端設備與天花綜合，如煙感、噴頭、燈、廣播等結合天花造型進行排布。

（7）盡可能結合各管道高底做成綜合支架，即節約造價又保證美觀。

（8）在前期可適當考慮梁上預埋套管，利用梁上空間敷設一些給排水主干管。

2.5 綜合支架在綜合管線中應用

隨著高層乃至超高層建筑增多，抗震、防火、施工進度組織等要求增高，而鋼結構由于其具備的強度高、自重輕、抗震性能好、施工速度快、地基基礎費用省、結構占用面積少、工業化程度高等一系列優點，在建筑領域被廣泛應用；但是鋼結構自問世以來穩定性就一直是無法回避的問題，隨著鋼結構的深入發展，脆斷和疲勞破損等問題也越來越突出。上述諸多問題，無一不與構件內部的殘余應力存在密切聯系，而焊接產生的殘余應力就是其中很重要的一種。那么如何避免機電支架安裝與鋼結構進行焊接而產生的破壞，組合式成品支架能很好解決此問題，其通過對專用節點設計，采用專用的夾具構件將支架受力傳遞至建筑承載結構上。

現行項目建設周期越來越短，如何有效地組織施工是縮短周期最重要的環節，而成品支架可以預先制作，整體安裝速度是傳統做法的6-8倍，極大地提高了作業效率增加產能。

組合式成品支架能方便地進行拆改調整、重復使用、浪費極小，安裝速度是傳統做法的6-8倍，又給各專業和工種提供了交叉作業空間，提高工效，大大降低施工成本。

大型民用建筑管線復雜、安裝空間小，工業建筑工藝管道多、且多為明裝，如何合理安排管道成為關鍵環節，成品支架使各專業共用一支吊架；避免支架對空間占用，還可使各專業的管束得以良好的協調及提供平行、交叉作業空間，提高室內空間標高和保證管道整體性。

綜上所述，很好地利用綜合支架將是大型建筑機電安裝最重要的措施之一。

3 工程實例的應用

某鋼結構廠房，主要工藝管道有送排風系統、密集母線、強電橋架、弱電橋架、蒸汽管道、供油管道、消防系統管道、壓縮空氣及動力管道。結合各系統及建筑情況做如下分析：

（1）支架固定及安裝方案確定：廠房為鋼結構廠房且層高較高，項目工期短，為保證如期投產，設備安裝與機電安裝需平行施工，因此進口設備的成品保護也是重點考慮問題之一。確認采用成品綜合支架，可減少支架焊接對主體結構的破壞，又避免了焊接飛濺物對設備的損壞，而成品綜合支架由加工產一次性加工完成現場組裝，大大減少現場作業工作量及高空作業工作量，加快施工進度的同時又降低了高空作業風險。

（2）整體管道排布方案確認：確認密集管線的走勢，將大部分管線安排在操作平臺或通道上方；根據機電管線進行分類，由于廠房無吊頂送排風支管無需下接，僅部分排氣管道需與設備對接，送排風管道相對維修機率低，因此先確定通風系統的管道安排在最上層支架；再次由于電系統怕水及其它原因造成其故障，確定將其置于第二層支架，為減少母線分支難度，將母線置于最外側，考慮強弱電干擾影響，將弱電單獨置于一側中間留上人操作空間；然后將消防系統、動力系統、蒸汽系統、壓縮空氣系統進行綜合排布置于第三層，排布時需考慮預留人員到上層橋架施工空間；將局部小管道懸吊在第三層支架下方，即美觀又節約空間及成本，另外需從保溫、分支、操作空間等需求綜合考慮支架各層高度，具體詳見樣圖1、圖2。綜合支架方案大大加快施工進度，整體效果極佳獲得一致好評。

圖1 剛性支架

圖2 綜合管線支架斷面詳圖

例2：某酒店總建筑面積約10萬m2超五星酒店，建筑外形設計新穎，功能性用房多、裝飾空間大、機電管線復雜。

（1）施工準備階段將機電專業施工圖與裝飾施工圖進行套圖，結合梁位及建筑功能，將DN600的冷卻水管道從走道移至后勤辦公區和泳池區域敷設到管道井。

（2）考慮電力電纜截面大施工轉彎半徑大，將低壓配電室至強電井與橋架并排的其它管道局部移位，相交的管道做適當的避讓，降低后期電纜敷設的難度又能保證大部分區域標高。

（3）各機房砌體基本在梁底位置，為了保證大面積區域標高，將從機房到廚房、洗衣房等功能性用房與走道相交的大截面風管適當變更成寬扁形，置于走道綜合管道最下方，到機房進行上翻對接，但需注意管間距離，保證人員的操作空間。

（4）將無壓排水管道先行排布，如果直管段部分較長，放坡對標高影響大，將此部分管道置于最下層，其它部分置于支架最上方。

（5）有無壓管道的位置，橋架與其平行敷設，中間預留施工空間。考慮橋架三通及管道三通施工，將橋架與管道分側分層布置，防止后期三通無法操作及分支無法施工，分側排布時再結合排煙管道，平衡兩側高差預留排煙管道安裝空間，將其置于低層便于與排煙口的連接。

（6）機房部分管道多且大，依據上面觀點采用cadewa軟件進行獨立分析所有管道排布及與設備的接駁，使整個機房設備及管道布置更為美觀合理。

本工程經過組織協調，各單位共同合作，將原設計走道標高2.1m抬高到大面積在2.4m以上僅局部為2.3m，又為后期交差作業做了很好的鋪墊。在施工階段各專業相互錯開工作面，提高了工作效率，保質保時完成施工，獲得各相關單位好評。（詳見樣圖3、圖4）。

圖3 機房剖面圖

圖4 斷面圖

4 結語

總之，為做好機電綜合管線的安裝施工，還需要深化機電綜合管線設計，進行合理的科學的綜合布置，發現各管線設計中存在著的矛盾，解決它們之間的配合問題，滿足施工規范要求，加快施工進度，降低成本，這樣才能保證機電綜合管線的施工質量。

參考文獻：

[1]黎運權.地鐵工程機電安裝監理的重點、難點分析[J].建設監理.2006（06）

[2]易榮盛，苗麗君.機電安裝工程施工技術與質量管理探析[J].價值工程.2013（27）