分析地铁管线综合吊架优化设计及安装技术

张哲

摘 要：地铁管线综合吊架优化设计及安装技术是一项系统性工作，在设计过程中要综合实际状况系统分析，明确其施工特点以及存在的问题，根据工程要求科学设计分析。基于此，文章主要对地铁管线综合吊架优化设计及安装技术进行了简单的分析研究。

关键词：地铁管线；综合吊架优化设计；安装技术

1 引言

综合支吊架就是一种装配式管线支吊架系统，此系统主要通过槽钢、配件以及管束系统等利用螺栓机械连接而形成一个整体。连接件可以根据实际状况进行管道支架尺寸、高度的调整，在现场中无需进行焊接。综合管线吊架系统主要是根据设计管线的具体安装层次进行划分，一般会分为单层或者多层系统，其具有良好的现场增改的功能，有利于管线布设。综合现场管线数量，分析横梁等特征，综合实际状况对其进行调节，根据后期系统做好系统的扩展，其具有良好的抗冲击、防火以及防腐蚀性特征，具有较高的技术指标。

2 地铁管线综合吊架优化设计特点与问题

地铁管线综合吊架优化是一项系统性工作，为了满足工程对地铁工程的要求，提升设计的科学性，满足地铁运行的实际需求，合理布置不同的管线，就要综合实际状况合理的进行分析。

2.1 综合吊架技术特点

第一，分析各个专业管线的不同布置，通过地铁管线综合吊架优化的方式可以有效的解决存在的空间问题。第二，现场装配式施工效率相对较高，可以有效的节省工期，可以综合管线的具体状况合理的调节标高，便于后期进行扩容处理。第三，在现场中无需进行焊接处理，可以避免因为焊接而造成的高温影响，导致结构受到不同程度的破坏与影响，可以有效地降低基材防腐涂层产生的不良影响，其具有良好的耐久性特征。第四，支吊架系统在设计安装完毕之后整体上来说布置相对较为均匀，整齐，可以根据实际状况选择具体的颜色，整体上造型美观。

2.2 综合吊架优化设计问题

第一，在不同专业的设计中，因为管线的走向相对较为明确，但是不同专业支架之间并没有进行系统性的考虑分析，不同专业管线之间分别独立的设置了吊架，但是因为吊架数量过多或直接影响管线安装的空间，这样就会导致部分管线在检修过程中空间设置不足，严重的甚至会影响检修以及抢修工作的有序开展。第二，一些支架通过焊接以及预钻孔的方式进行链接，在安装完成之后无法根据实际状况进行调整，无法有效的解决部分放线定位缺乏精准性的问题。第三，因为地铁环境现代较为潮湿，受到杂散电流腐蚀影响，机车在运行中很容易产生活塞效应，这样就会导致其安全性以及耐久性受到影响。第四，支架施工中会通过焊接的方式连接各个构件，而焊接质量会受到人为、环境等多种因素的影响，焊接质量缺乏稳定性，其工序相对较为复杂，会给施工造成不良影响，在焊接之后也会在一定程度上对防腐涂层产生影响，导致其出现生锈等多种问题。

3 分析地铁管线综合吊架优化设计

3.1 设计思路

在进行地铁管线综合吊架优化设计过程中，要综合实际状况，综合工程内容系统分析。为了满足实际的施工需求就要综合实际状况提前进行车站内各类管线路径的优化，保障其满足管线安装要求，根据后期检修需要做好断面布置分析。

3.1.1 雨污水管线

因为雨污水管线属于重力流管线，在车站的上下游范围中进行高程调整相对较为困难，在施工过程中要提前做好雨污水管线路径的布置，要满足高程的实际要求，保障其符合和市政管线或管道井的接口需求。

3.1.2 重点管线处理

精准合理的解决重点管线，要根据管线综合设计要求做好前期的梳理控制，要正确的处理好管线之间的间距，做好避让控制，如果要确定对管线进行转移则要配合管线产权单位以及专业人员，确定合适的处理方案。

3.1.3 合理安排线位

整体上来说，工程管线的改移空间整体来说相对较为紧张，在施工中要做好管线的线位的改移，及时有效的解决控制因素，在做好给水等压力管道的线位、竖向高程的安排，要将电力以及通信管线设置在最外侧，如果在施工中其空间环境相对较为紧张，则要根据实际状况及时与相关单位以及部门做好沟通，共同进行敷设施工。

3.1.4 综合施工时序要求

在施工中主要通过分期实施的方式开展作业，分区域施工。要根据实际状况自上而下、自内而外的有序施工，综合方案要求结合所涉及的所有专业系统分析，进而有效的解决管线施工碰撞、交叉等问题。

3.2 综合管线现场勘察以及方案调整

进行综合支架施工之前要做好现场安装环境的勘察，根据设计要求进行吊顶净空要求尺寸的检查分析，做好标高、管线路径的复核，要保障综合现场状况，科学合理设计分析，实现协调统一，保障现场安装顺利开展，实现管线布置的科学化以及合理化、规范化。

3.2.1 综合吊架平面布置选型

在设计过程中因为管线的数量较多，在施工中为了避免桥架受到影响出现受弯变形等问题，要综合横担的受力特征，选择支架间距在2m的位置上，主要把管道的拐弯位置要综合分析应力突变等问题，合理的建筑支架的加强优化，在优化过程中间距要按照1.5m的要求进行布置，根据此标准进行各个支架主材以及连接件的选型。

3.2.2 锚栓以及连接件选型

综合分析地下空间周边的环境因素，根据受力点的受拉区，综合实际状况进行分析，通过适合裂缝土的HST膨脹型锚栓，将热浸镀锌作为主要的防腐类型，保障其满足受力以及防腐的要求，连接件主要通过NQW-4二维连接件。

3.3 综合支吊架技术要求以及检算关键点

支吊架计算间距要选择管径最小的钢管做好支吊架的间距计算分析。间距就是管道自身的跨度，一般状况之下管道的最大支架间距主要根据强度条件以及刚度条件计算分析，在两者中要选择数值较小的作为管道的最大间距之，根据刚度条件的水平管道支吊架作为最大的允许间距。

3.3.1 吊杆检算

吊杆要根据轴心受拉构件计算分析，保障其符合国家标准，进行钢材的拉力计算分析过程中，要综合支架管道以及附属件的重量，分析动载系数，分析支架重量等因素系统分析。

3.3.2 横梁检算

横梁就是承受自重以及管道荷载的数据参数，其主要的受力形式为弯剪受力，要计算分析受弯以及受剪应力，确定横梁等是否可以满足受力的实际需求。

3.3.3 受弯梁扰度以及受压构件长细比检算分析

进行受梁以及受压构件长细对比的时候要综合分析受梁均布荷载、空调水管动荷载系数等因素，通过规范的要求进行检查分析，优化组合设备区域走廊综合支吊架检算分析，做好试验验证，保障其可以满足承载力的不同要求。

4 分析地铁管线综合吊架优化布置原则

管线综合设计主要有通风空调系统、给排水系统、消防系统、动力照明、供电、通信以及火灾自动化报警、综合监控等多个系统共同构成，其主要原则具体如下。

4.1 管线布置空间要求

管线布置过程中要遵守空间布置的要求，其具体如下：

第一，车站管线综合安装符合要求，要在装修吊顶标高之上，避免在施工中穿插在吊顶龙骨中。第二，在变电所的大型设备用房以及设备运输通道中要在管线安装完毕之后进行处理，保障管线之下净空不小于运输通道联通的运输门高；第三，合理的进行强电各个系统的综合配置与管理。在设计中如果动力照明电缆在相同路径的时候要尽可能地设置共用架，根据电压等级合理配置分析。第四，弱电系统信号以及通信电缆要共用桥架；在设计中如果弱电系统共用桥架则要将通号电缆桥架设置在最下层中。

4.2 管线以及管线相对位置布置

管线之间相对位置布置要根据要求合理分析：

第一，进行地下车站站台以及站台公共区的吊顶设计中要保障管线综合相对位置的布置符合平行设置的基础性原则，各種管线之间距离要符合专业设计的规范要求。第二，管线综合相对位置在布设过程中要始终遵循规范要求以及原则，合理处置，要尽量减少专业管线的交叉问题。第三，在管线碰撞位置要根据小管径让大管径、软管让硬管等基础处理原则。

4.3 管线以及设备位置布置基础原则

第一，高、低压设备要禁止在与设备无关的管线以及空调风口等位置的上方布置，风管以及变电所设备之间的最小水平距离要不小于0.8m；弱电设备中的空调送排风口投影线要在设备轮廓线之外，而一些与设备无关的管线要避免在设备上方通过；第二，各个专业管线要与屏蔽门之间的距离不得小于20mm，在施工中要合理的安装屏蔽门，然后在根据要求合理的敷设管线。

4.4 管线穿越房间原则

进行施工中，在高、低压以及弱电设备均禁止在房间中穿越各种水管；弱电用房中的风机盘管要放置在房间中，保障风机盘管以及接水管要与设备远离，合理设置。在车站变电所以及消防泵等关键的空间中要禁止穿越无关的管线，风管在安装中进入到此房间空调通风的末端支管中，如果受到特殊状况影响必须要穿越要根据实际状况制定完善的解决对策与手段。

4.5 管线标高布置基础原则

第一，在有吊顶的区域范围中不同设备的专业管线布置要通过吊顶，充分地利用结构空间进行紧凑的布置；第二，在没有吊顶的区域范围中，各个设备的专业管线布置要合理的利用结构之间的空间布置；第三，站厅层以及站台层的公共区域吊顶要合理的控制标高，保障其大于等于3.2m，出入口通道的吊顶上皮控制线的标高则要大于等于2.7m等等；在施工过程中要根据要求合理的施工，保障各项参数符合规范要求。第四，站台层管线在穿越屏蔽门端门位置要保障管底标高不小于3.5m；第五，在进行设备管理用房的管线设计过程中要保障其净高不低于3.5m，弱电机房中吊顶的下净高则要不低于2.8m，在施工中从架空底板面计算则管线的下净高要不小于2.9m。

4.6 管线维修、检修要求

车站中布置的管线要综合检修的各项要求，如果管线宽度不高于1.2米，则要在两侧预留检修空间。检修过程中要保障检修空间0.6m的要求，最少空间不应该少于0.4m。不同桥架水管要至少预留0.4之上的检修空间，最少空间不应该小于0.3m。

5 地铁管线综合吊架优化设计安装技术

5.1 精准下料

根据支架设计要求合理的选择零配件以及槽钢，根据设计图纸正确合理的选择零配件；进行槽钢切割过程中要根据刻度精准切割下料，切面要保持垂直性，切口要做到平整性。

通过专业的软件进行管线综合会审，通过三维立体图影技术进行设计，实现各个系统在管线空间中屏幕演示，达到优化空间定位坐标的目的，进而有效的定测管线尺寸以及坐标，在设备区域、公共区域的交接位置等关键位置要做好详细分析，制定科学的工艺设计方案，实现下料的精细化管理，将各个管线的功能性系统分析，科学施工。

5.2 支吊架固定

锚栓安装：第一，根据图纸要求合理的选择锚栓，根据实际状况合理选择；第二，进行混凝土梁或者楼板施工中要精准标注锚栓安装的具体位置，通过电动工具做好钻孔处理，钻头直径10mm；钻孔深度则为90mm；第三，清孔，通过吹风机吹出孔内的灰尘，要及时清理，保障其干净；第四，装入锚栓；第五，根据要求上紧扭矩，其扭矩数值为45Nm。

5.3 支架底座的安装

要将底座固定在锚栓上，根据图纸要求合理安装。

5.4 竖向槽钢安装

第一，通过按钮锁扣固定槽钢，根据图纸要求做好锁扣数量以及槽钢开口方向的安装；第二，根据图纸的标高要求做好横杆连接，通过按钮类型的锁扣以及立杆、支座进行连接。第三，高度调节，根据管道的位置要求，精准的找正标高中心以及水平中心位置，要及时调节横担高度；第四，做好管束安装；管束扣垫或者滑动支座安装；根据要求进行管束安装处理。

5.5 支吊架检查以及调整

要根据要求及时检查活动支架的位移方向，确定位移量以及导向的性能参数，保障其符合设计要求；分析管托是否出现脱落等问题，要保障固定支架的牢固性、可靠性，根据要求做好标高的调整与控制。

6 结束语

地铁车站中有着众多的专业，其管线错综复杂，为了提升管线综合设计质量与效果，就要对其系统分析，管线综合设计是一项高技术的工作，在实践中要综合实际状况合理的进行综合管线设计分析，根据项目工程实际状况系统分析，避免设计返工、变更等问题的出现，保障施工质量与效果。

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