浅论地铁车站机电安装工程中综合支吊架的合理利用

2015-07-12陈彪韩丹

四川水泥 2015年2期

关键词：桥架角钢吊架

陈彪韩丹

(1.中铁电气化局集团西安电气化工程有限公司大连分公司 2.信利达（大连）项目管理咨询有限公司)

浅论地铁车站机电安装工程中综合支吊架的合理利用

陈彪1韩丹2

(1.中铁电气化局集团西安电气化工程有限公司大连分公司 2.信利达（大连）项目管理咨询有限公司)

地铁车站机电安装工程中，机电各专业安装管线众多,现试从机电设备及管线安装施工的角度，分析地铁机电设备管线安装中管线的优化布置及综合支吊架的合理设计与利用。

地铁机电安装工程综合支吊架优化合理利用

一、概况

地铁车站内机电安装工程中，通风空调、给排水及水消防、动力照明、FAS、BAS、通信、信号等设备管线众多且布局复杂。车站各区域如设备机房、设备区走廊吊顶内、风道、出入口等处都是各专业管线分布比较密集的地方，各个系统专业均有不同的标高及安装要求，在满足净空、检修空间的条件下，合理地排布各个系统的排布层次异常重要。利用综合支吊架来优化各管线的路径，避免各机电安装专业施工阶段管路交叉打架、衔接不当而造成的返工，不仅满足设计的使用功能、美观整齐、便于维护，又合理有效的降低了工程成本、缩短了工期，确保了工程施工进度。

二、综合吊支架的必要性

以大连地铁一号线风水电安装四标段海事大学车站的综合管线安装设计为例，车站小里程端设备区走廊设计净空4.85m，吊顶高度2.5m，走廊宽度1.65m，即吊顶以上的理论安装空间只有2.35m。

而在此2.35m垂直空间之内，需要布置的管线如表1所示：

表1 海事大学站站厅层设备走廊区某剖面管线布置

从上表计算可得，10种管线需要垂直空间2.075m，附加各自的支架横担角钢，再加上设计要求的各专业、各系统之间的最小间距的要求（见表 2），理论净空2.35m远不能达到安装要求。而管线的综合优化，并利用综合吊支架排布管线，可以最大化利用有限空间，并且还可预留出一定的检修空间，所以综合管线吊支架的合理利用意义重大。

三、管线支吊架设计及安装的基本原则

1、综合管线相对位置原则主要遵循“风上、电中、水下”原则，即送风管、排风管布置在上层，强、弱电桥架布置在中层，水管布置在下层。

2、在管线布置的同时考虑检修、维护空间，并尽量将运营期维护量较大的管线布置在下层，检修空间一般应满足0.6m，极限情况可取0.4m。

3、设备区走廊管线较多，施工应该合理安排施工工序，便于现场安装，并紧密结合车站装修、二次砌筑的施工进度。

4、风管、桥架、金属水管的支吊架选用应该经过荷载分析，选用适当的、膨胀螺栓、通丝螺杆、角钢、槽钢等。

5、一般情况下各系统相互间距最小值应该满足表2：

表2 各系统管线最小间距要求（单位mm）

四、非综合支吊架安装管线

如表1中的管线，如果不采用综合吊支架安装，则实际效果图如图1所示。传统的安装方式，在有限的空间中，风管、动照桥架、通信桥架、BAS桥架、水管各自施工，分别安装吊杆（支架）。

图1 传统吊架布置管线

该走廊采用非综合吊支架，存在以下问题：

1、设备区走廊1.65m宽度，DSF风管宽度1.25m，风管两侧各剩余0.2m间距。在这0.2m间距中，需要安装的吊架有：风管吊杆，动照桥架40×4角钢，FAS和BAS桥架吊杆。0.2m宽度的空间容纳如此多吊杆不合实际。

2、即便是各专业吊杆在剖面上错位、间隔安装，如风管吊架2m/个，桥架吊架1.5m/个。勉强安装之后，视觉效果极差，感官凌乱。而且密集的吊架不便于后期维修。

3、非综合吊架安装管线，各专业需要各自在顶堋打孔安装膨胀螺栓固定吊杆（架）底座，孔眼多达十余处，对结构面的破坏较为严重。

4、各个专业独立施工，工序协调复杂，返工率增大。

五、综合支吊架优化改进

对综合吊支架进行合理优化之后，利用整体吊架，将不同专业的管线按照“风上、电中、水下”的布置原则，分层排布在综合吊架的各层横担上。在保证最小间距要求的情况下，预留出一定的检修通道。

以海事大学站小里程端设备区走廊为例，进行综合吊支架优化设计之后，方案效果图如图2所示。图中综合吊支架采用立杆5#槽钢，横担采用40×4角钢，用膨胀螺栓将镀锌钢板吊架底座固定于天棚。

图2 优化设计的综合管线吊支架

1、安全分析

在进行了合理的负荷计算之后，采用了一定富余量的支撑结构。

①两根吊杆底座分别采用四颗膨胀螺栓固定，负重后的总体拉拔性能大于单根吊杆一颗膨胀螺栓的固定方式。

②合理优化排布之后管线尽可能贴近走廊一侧或左右两侧排布，为运营后的检修预留出约550mm的检修通道，便于维修人员对桥架进行检修。尽可能大的检修空间可是确保维修人员登高作业安全的一项重要指标。

2、进度分析

①综合吊支架的主要连接件可在地面焊接、紧固完成，减少了高难度的高空作业时间，每处综合吊架平均节省4人工。

②综合吊架安装完成后，通风、动照等专业可几乎同步进行管线布置，免去支架制作时间。后进场的其他系统单位也可快速展开施工。

3、经济分析

①耗材费用分析：非综合吊支架及综合吊支架的耗材分析表见表3（海事大学站设备走廊B16剖面实例，净空高4.85m）。

表3 非综合吊支架与综合吊支架钢材耗材统计表

6 动照桥架 800×200 3.05 7 BAS桥架 300×150 2.65 30×3角钢 5.7 8 消防水管 DN150 2.65 2 40×4角钢侧墙支架 2 9 消防水管 DN150 2.65 10 给水管 De25 2.65 与DN150水管合架与大水管合架非综合支架 1-10项以上合计 51.2综合吊支架 8#槽钢4.6m，5#槽钢1.4m，40×4角钢2.8m，30×3角钢2.8m 50.3

在忽略膨胀螺栓、螺母、垫片等辅料的情况下，由表 3数据分析可知，海事大学走廊B16剖面，非综合与综合吊架的钢材耗材基本一致。

②人工费分析：综合考虑吊装、工序衔接等因素，通风专业进行综合吊支架安装一次到位之后，后续动照、FAS、BAS、通信、信号、AFC、给排水等专业逐一受益，保守估算每处综合吊支架节省4人工。

海事大学站作为标准双层岛型车站，设备区走廊长度150m，考虑各专业吊架之间的最小间距要求，该站按照90处综合吊支架计算。

本标段类似海事大学站的标准站共计 5个，还有一个规模较大的换乘站按2个标准站来换算。

综合吊支架节省的人工=7站 × 90处/站 × 4人工/处 = 2520工日

人工费计算=2520工日 × 200 元/工日 =50.4万元

即，每个标准站可节省人工费7.2万元。