淺談地鐵機電安裝中的裝配式管線支吊架技術

張培剛

（中鐵十四局集團電氣化工程有限公司，山東濟南250013）

1 工程概況

廣州市軌道交通22號線工程陳頭崗停車場的具體位置在東新高速以西、石北工業路以北、大石水道以東的石壁村地塊內；停車場的車場布置方向為南北向，其中停車場占地面積為29.14 hm2，地塊長度為1 220 m左右，寬度為200 m左右。機電安裝工程包含低壓配電與照明專業、通風空調專業、消防給排水專業、FAS、BAS、門禁專業，綜合管線較多，排布復雜。機電安裝作業運用裝配式管線支吊架技術，能夠合理排布管線及避免管線碰撞，提高安裝效率和觀感質量。

2 裝配式支吊架的優勢

（1）裝配式支吊架是組合式構件設計，直接進行裝配式施工，無需焊接和鉆孔，操作簡單且拆改方便，既達到了美觀要求，又方便了后期養護維修和再次使用，整體實用性較強。

（2）裝配式支吊架預先進行制作，運輸到施工現場即可直接安裝，施工效率高。工廠化預制的裝配式管線支吊架受自然條件與施工現場因素影響較小，并且不會對其他施工項目產生影響[1]。根據施工單位的訂單預先制作和調試裝配式支吊架，待施工條件準備就緒后，直接將其運輸到施工現場裝配和安裝，從而在保證施工質量的基礎上提升安裝速度，降低施工成本。

（3）裝配式支吊架的應用貫徹了“綠色建筑”的理念。與傳統在施工現場進行制作調試的支吊架相比，工廠化預制的裝配式支吊架直接省去了在施工現場切割焊接與刷油防腐等環節，而且消除了噪聲、粉塵等環境污染，減小了用火、用電安全事故的發生概率，實現了綠色施工。

（4）能夠根據具體的風管、橋架及管道規格來預制生產裝配式支吊架。例如在復雜的地鐵管籠、平頂施工中便充分利用了支吊架裝配技術的該項優勢。

圖1為支吊架示意圖。

圖1 支吊架示意圖

3 施工技術

3.1 支吊架制作

支吊架是實現運行的重要構件，能夠為管線重量與走向提供支撐，保證管線與連接的設備安全穩定運行。因此必須嚴格按照設計要求和規范來制作支吊架，先試驗加工少數成品，待質量檢驗達標后再進行批量加工制作，統一鍍鋅，最后進行安裝。

（1）矯正、切斷與打孔：按照先矯正扭曲再矯正彎曲的順序，選擇冷矯正的方式來矯正型鋼；分別選擇砂輪切割機和臺鉆來完成型鋼的切割與鉆孔作業，保證支架焊縫質量，以此提升支吊架的承載能力。

（2）吊桿截取：參考管道的實際安全標高來截取，避免絲扣末端超出托架最低點和露絲過多。

（3）鋼材的除銹與防腐：做好鋼材的質量驗收工作，分別選擇角向磨光機與空壓機來進行除銹和防腐處理。

（4）支吊架根部的加工制作：根部采用槽鋼加工制作的方式，具體是指先利用切割機截斷槽鋼，再選擇角向磨光機來處理加工制作好的支吊架根部，完成拋光；焊接支吊架根部，使得支吊架的上部與預埋鐵件保持平行，按照施工規范確定焊縫厚度必須達到4 mm以上，最后進行全長度滿焊，保證焊接緊密牢固。

（5）支吊架根部的防腐：結束支吊架根部的加工制作與焊接后，要及時做好清理工作，再噴射防銹漆。

（6）吊梁的加工制作：綜合考慮實際情況、施工現場安排以及管線施工圖紙，選擇砂輪切割機與臺鉆對角鋼進行統一加工，保證支、吊、托架形式相同、加工處理一致，并且均選擇機械鉆孔的方式來對角鋼與槽鋼的管卡眼進行鉆孔，淘汰電氣打孔。

3.2 管線綜合布置圖的繪制

首先，深化設計總負責人先集合各專業管線負責人，立足于施工現場的實際結構標高限制，結合相關規范、施工設計來制定初步的各專業管線綜合方案，明確各專業管線的大致排布；接著各專業管線負責人根據施工實際與初步的管線綜合方案進行管線布置、走向及標高試驗，合理調整管線排布；最后，深化設計總負責人統籌各專業管線的排布情況，二次調整管線排布，繪制管線綜合布置圖及確定管線交叉點。其中，管線交叉點是在各專業管線充分討論的基礎上由深化總負責人確定，且要遵循“管線避讓”原則。

3.3 測量放線安裝工作

開展測量放線與施工現場的調查工作，以更加全面地掌握施工實際情況，為后續施工與管理奠定良好的基礎[2]。嚴格按照施工圖紙進行測量放線工作，根據支架布置圖紙，確定同一排支架中兩端支架的放樣位置，再以兩端的支架作為參考基準計算支架間距，確定其他支架的位置，并合理調整與校正支架位置，確保放置準確后方可繼續下一道工序施工。

3.4 支架安裝

支架安裝流程具體為：膨脹螺栓安裝→底托安裝→豎桿與底托拼裝→橫擔及管道安裝。

（1）膨脹螺栓安裝：參照支架設計圖，選擇型號相匹配的膨脹螺栓及沖擊鉆、鉆嘴。施工人員要認真測量鉆孔的深度與內徑，保證鉆孔與內徑達到螺栓配孔要求后才能將膨脹螺栓放入鉆孔；然后利用套筒將膨脹管打進至螺栓沉頭，脹開膨脹管；完成后利用螺母抽出螺栓沉頭再次收緊，進一步脹開膨脹管，完成收緊工序。

（2）底托安裝：松下后膨脹螺栓螺母，再裝入槽鋼底座（吊碼）并擰入錨栓螺母。

（3）豎桿與底托拼裝：將雙拼背打孔帶齒槽鋼放進電鍍鋅底托處，遵循“先安裝彈簧螺母，再安裝高強度六角螺栓”原則，彈簧螺母與槽鋼安裝之間的角度差宜控制在90°±5°范圍內；再根據實際情況調整豎桿垂直度，收緊高強度螺栓，使得豎桿與底托緊密連接，完成拼裝。

（4）橫擔及管道安裝：要根據具體的支架類型來確定橫擔及管道的安裝方式，常見的橫梁安裝方式包括固定和雙向滑動的吊架橫梁兩種。

安裝固定吊架橫梁分4個步驟：1）借助起重設備上舉管道，便于管道安裝工作的進行；2）調節橫擔，使橫擔達到預定安裝高度，與豎桿進行拼裝；3）緩慢釋放管道，將其放置在橫擔上；4）上下層橫梁與管道安裝按照相同的施工方法進行，連接管道并安裝管卡。

安裝雙向滑動吊架橫梁必須嚴格按照規范進行，具體分以下5個步驟：1）借助起重設備上舉調整管道，便于管道安裝工作的進行；2）調節橫擔，使橫擔達到預定安裝高度，與豎桿進行拼裝；3）安裝吊架連接梁；4）按照實際的管道位置來選擇底座類型，本工程所安裝的底座為雙向滑動底座；5）以緩慢釋放的方式將管道放置在支架上，完成管道連接，安裝、擰緊管卡，結束安裝作業。圖2為雙向滑動吊架橫梁。

圖2 雙向滑動吊架橫梁

支吊架的校正：針對安裝完畢的綜合支吊架，要及時進行校正檢驗，選擇水準儀與經緯儀來調平、校正。

過載試驗：計算設備、管道、支吊架、風道及電纜橋架的重量和工作荷載并得出總和，再選擇荷載為總和2倍的承重物進行過載試驗，在支吊架上懸掛成承重物，將懸掛時間控制在12 h。12 h后對預埋鐵件、支吊架以及吊架根部進行質量檢驗，觀察是否出現松動和變形情況。

4 支吊架安裝控制要點

（1）為了保證支吊架的安裝質量，需要結合管道排布來確定吊桿敷設的位置，單吊桿與雙吊桿敷設的位置有所差異，前者的敷設位置在管道中心線處，后者可以選擇在管道中心線處或者根據托架的螺孔間距進行對稱安裝。

（2）針對管道排列整齊、管線較長的區域，先確定兩端支吊架的安裝位置，并以此為參考拉線完成中間支吊架的定位與安裝。可設置一定數量的防晃支架，以此提升支吊架安裝的穩定性。

（3）要做好預埋鐵件與膨脹螺栓的清理工作，包括被埋入部分的雜質與油污等，確保清理干凈。

（4）支吊架必須安裝在不影響施工的位置，嚴格禁止安裝在風口和閥門等處。

（5）型號與管徑相同的支、吊、托架應該保持形式一致、等距排列。

（6）為了避免“冷橋”和熱量散失，要防止保溫管道與支、吊架直接接觸，選擇性能良好、厚度與保溫層厚度相同的隔熱材料，以此保證隔熱效果。

（7）支吊架的間距必須按照相關標準來設置，以垂直的形式來安裝管道，將支吊架間距控制在4 m以內，單根直管的固定點不得少于2個。

（8）吊架的螺孔加工均選擇機械打孔加工，保證吊桿與螺紋達標，安裝后的吊架應穩定、受力均勻。

（9）為了固定支架上的圓形管道，應設置托座與抱箍。抱箍的大小與圓形管道的外徑相同，且抱箍要緊密箍緊管道，支架折角保持通暢平直。

（10）將管道及部件內外雜質和油污清理干凈。若施工場地較大，可在地面上連接管道，但管道連接不宜過長，長度應控制在10～12 m。

5 結語

綜上所述，在機電工程中應用裝配式管線支吊架技術不僅能讓各專業管線排布更加科學合理，而且保證了管線及與之連接的設備安全穩定運行，縮短了施工周期，降低了施工成本。本文對裝配式管線支吊架技術進行了分析，希望所述內容能為類似工程提供參考。