高层建筑机电安装施工新技术的应用分析

杨天成

【摘要】城市化建设的快速推进，使得高层建筑日趋增多。同时高层建筑的工程质量也被受到广泛的关注，并且对建筑质量的要求也越来越高。电气安装工程作为建筑工程的重要部分，以满足用户安全、可靠、合理、适用为基本要求，因此加强对电气安装工程新技术的研究具有重要的现实意义。本文阐述了高层建筑机电安装施工的特点，结合实例对高层建筑机电安装施工的新技术应用进行了分析。

【关键词】高层建筑；机电安装；特点；新技术；应用

一.高层建筑机电安装施工的特点

1.1机电设备安装工程项目的涉及面广

机电设备安装工程项目涵盖了机械设备工程、电器工程、电子工程、自动化、仪表、建筑智能化、消防、电梯、管道、动力、通信、环保工程等等。其施工活动从设备采购开始，涉及到安装、调试、生产运行、竣工验收各个阶段，直至满足使用功能或正常生产为止。

1.2机电设备安装工程项目的技术要求高

随着科技的进步发展，机电设备安装工程项目的施工过程中所涉及的新技术、新工艺、新材料、新设备等新兴技术越来越多，加之工业规模日益扩大，安装工程也越来越大。大型工程对吊装、装配、检测技术的要求也越来越高。

1.3机电设备安装工程项目的施工周期长

机电设备安装工程项目的施工活动从设备采购开始，涉及到安装、调试、生产运行、竣工验收各个阶段，直至满足使用功能或正常生产为止。

1.4机电设备安装工程项目的协调管理工作多

机电设备安装工程项目涉及到多个专业，因此，做好工程各项专业之间的协调、配合，诸如进度安排、工序衔接以及工作面交接等，使得各专业的管线综合布局符合机电安装工艺的基本工程设计标准和要求，实现其相互间互创有力的施工条件，从而充分保障工程的施工质量，使得投产使用后的各个方面都符合其基本要求。

二、结合实例分析建筑机电安装施工的新技术应用

2.1某高层金融中心概述

某高层金融中心大楼地上101层，地下3层，建筑主体高度492m，结构形式为钢筋混凝土核心筒，外框钢骨混凝土及钢柱。是以办公为主，集商业、酒店、观光、会务等功能于一体的综合性大厦。

2.2 10kV高压垂吊式电缆敷设

目前高层建筑越建越高，用电负荷越来越大，普通电缆、封闭母线槽作为垂直供电干线的局限性越来越突出，需由新的供电干线替代，以达到占用空间小、安装维护简便、性能稳定的目的。在某高层金融中心的供电系统中，至90F副变电所的10kV供电干线电缆总长708m，垂直段长405m，总重14t，垂直段重8t，为最长最重的一根。该工程的单根电缆长度、垂直段长度、总重、垂直段质量、电缆截面创造了中外建筑史在高层建筑领域中的5个之最。如此大截面、超长、超重的电缆在摩天大楼的电气竖井中敷设，为世界性的技术难题，国内外没有经验可供借鉴。面临的重大技术难题：如何设计电缆结构，使电缆不管有多长、多重，都能靠其自身支撑自重，并能够敷设到位； 如何选择吊装方法，克服高层建筑电气竖井中卷扬机容绳量不够的问题； 如何使吊装圆盘顺利穿越楼层井口，避免被井口卡住而损伤电缆； 如何减小电缆摆动，防止电缆刮伤。

针对以上问题，根据产品特点制订施工工艺，确保10kV高压垂吊式电缆制造与敷设技术达到实际应用标准。（1）电缆制作。10kV高压垂吊式电缆由上水平敷设段、垂直敷设段、下水平敷设段组成。其结构为： 电缆在垂直敷设段带有3 根钢丝绳，并配吊装圆盘，钢丝绳用扇形塑料包覆，并与3 根电缆芯绞合，水平敷设段电缆不带钢丝绳。根据吊装电缆的特殊要求，为减少吊装时垂直部分来自钢丝绳的侧面压力，设计扁形塑料包覆柔性钢丝绳，填充在电缆的外围空隙，当电缆垂直吊装受到钢丝绳侧压力时，不会出现压力集中使电缆安全可靠，不至于受压损坏。（2）吊具设计。吊装圆盘为整个吊装电缆的核心部件，由吊环、吊具本体、连接螺栓（ 钢丝绳拉索锚具） 和钢板卡具组成，安装于电缆垂直段的前端，其作用是在电缆敷设时承担吊具的功能并在电缆敷设到位后承载垂直段电缆的全部质量，电缆承重钢丝绳与吊具连接采用锌铜合金浇铸工艺。（3）电缆敷设。该种结构的电缆在国内为首次使用，与普通电缆的敷设工艺不同，虽然是利用常规设备卷扬机吊运电缆，但需打破传统的施工工艺，分别捆绑水平段电缆头和垂直段吊装圆盘，在辅助卷扬机提起整个水平段后，由主吊卷扬机通过吊装圆盘吊运垂直段的电缆，在吊装圆盘到达设备层的电气竖井口后，利用钢板卡具将吊装圆盘固定在槽钢台架上。在相互提升或分段提升时要充分考虑电缆防坠落措施，还要保证吊装圆盘顺利穿越楼层，减少电缆摆动，避免电缆卡位和拉伤。吊装过程中确保垂直段内钢丝绳受力均匀，对承载钢丝绳受力进行监控。

2.3预制立管安装

某高层金融中心从B3～78F的4个管井中，密集布置着各种介质的立管，包括冷冻水管、高低压蒸汽管、消防水管、非饮用给水管、透气管等，管径从DN80～DN600，压力从1.0～2.5MPa，一个管井中有10根立管之多。为高效、高质进行管井立管施工，经过项目工程技术人员深入研究讨论，提出了预制组合立管的系统理论，并经过详尽设计与计算，形成设计计算、制作装配、吊装组对成套预制组合立管技术，达到实际应用的标准。预制组合立管技术即在管道施工中把管井内立管分节，连同管道支架一起预制，然后运至施工现场整体安装。这种管道施工技术具有组合化施工、现场施工简便、质量可靠、安全可控、制作精度高、管井封堵安全防水等优点。（1）立管体系设计和理论计算。由于本施工工艺在国内首次采用，施工难度大，需对组合立管进行设计计算。主要包括预制组合立管与钢结构梁的配合、管道伸缩处理、配管荷载计算、管架体系计算等4 方面。（2）预制组合立管制作。预制组合立管施工其管道的制作、装配均为工厂化流水施工，只预留极少量的接口作现场连接用，现场焊接量少； 采取有效措施进行管组制作精度的控制，管道制作精度大大提高，整体施工质量得到有效提高。预制组合立管制作包括制作装配图、配管加工、管架制作、预制组合立管装配。（3）预制组合立管施工。该工程由于幕墙随结构同步施工，管井内管道无法采用塔式起重机进行垂直运输。经过研究讨论，最后认为管井内管道随钢结构同步安装可以解决垂直运输问题。管组吊装力求尽量缩短塔式起重机的占有时间，采取设置可动支架进行临时固定，最终进行定位调整的方法。预制组合立管安装包括现场安装施工范围的划分与确认、吊装方式的选择、作業计划的编制、立管组吊装、立管组安装、管架的固定焊接、吊装施工顺序、可动支架的安装、管组就位。

三、结束语

随着高层建筑和现代智能技术的高速发展，使得当前国内建筑施工技术逐步提高，而机电安装技术作为高层建筑施工重要组成部分，在现代化建筑工程占据重要地位。因此做好电气系统的设计和安装对于保证高层建筑电气的质量有着重要的作用。

参考文献：

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[2]赵世新，向军.建筑机电安装施工工程施工管理技术[J].建筑，2008（ 2）

[3]于文婷.建筑机电安装施工施工质量的控制措施[J].机电信息，2011（ 12）