大型体育场馆钢结构网架内风管滑移安装技术

张岩涛，薛宏军，骆发江，李 鹏，李 艳，王 震，曾 进，哈金鹏

(中建三局集团有限公司，湖北 武汉 430040)

1 工程概况

青海省海东体育中心工程由体育场和体育游泳馆组成，总建筑面积为63 345m2，主体为框架结构，其中体育场屋盖为钢桁架，体育游泳馆屋盖为钢网架。由于体育游泳馆的比赛大厅、泳池大厅为封闭空间，钢网架内设有排烟、空调送风系统，共计21个风管，其中体育馆14个、游泳馆7个，其截面尺寸为1 250mm×800mm，每个风管长约60m。

钢网架设计无设备层，且需安装大量通风管道，在保证安全、考虑工期及降低成本的情况下，在跨度60m、高24m的钢网架内安装风管成为本项目的施工难点。通过对各种方案分析对比，确定在风管底部安装滑移支架，通过导轨将风管滑移至指定位置，将风管滑移体系与工字钢导轨焊接固定是行之有效的施工方式。

2 施工原理

1)根据暖通图，在钢网架图纸上进行风管定位，找出风管支架安装所涉及的下弦球。

2)因钢网架下弦球标高不一，需对其进行复核，确定导轨支撑梁支墩的下料高度。在地面施焊，将导轨支撑梁、支墩焊接成整体。采用卷扬机将导轨支撑梁体系提升至安装位置固定。

3)根据导轨支撑梁跨度，现场加工工字钢导轨，采用卷扬机将工字钢导轨提升至导轨支撑梁处，再使用倒链调整方向并安装，如图1所示。

图1 支撑梁及导轨安装平面

4)在工字钢导轨的一端搭设平台，依次组装风管，将组装完成的风管固定在装有滚轮的风管支架上，沿导轨方向推动。重复上述步骤依次对风管进行组对安装，直到风管到达指定位置，最后将风管滑移体系与工字钢导轨焊接固定，如图2所示。

图2 网架内风管安装剖面

3 主要施工技术

工艺流程为：施工准备→风管定位→导轨支撑梁下料及拼装→导轨支撑梁安装→工字梁导轨地面拼装→工字钢导轨安装→风管滑移支架制作→风管安装操作平台搭设→风管组装固定及滑移→风管滑移体系与导轨固定。

3.1 风管定位

1)水平定位 钢结构网架施工完成并卸荷，经监测无变形后，及时进行穿插施工。根据暖通蓝图，在钢结构网架内进行风管定位，确定风管走向，根据风管大小，结合钢网架下弦杆、腹杆组成三角形空间，确定风管布置位置。

本项目风管尺寸为1 250mm×800mm，两下弦球中心距为3 750mm，上弦球距下弦杆垂直距离为3 000mm，为确保风管在三角形空间内正常安装，将风管水平居中布置。

2)竖向定位 本项目钢结构网架为拱形结构，下弦球标高不一，为确保风管滑移安装，轨道须水平，根据现场下弦球球顶标高，最终确定风管顶部距上弦球底部1 395mm，如图3所示。

图3 风管定位

3.2 导轨支撑梁下料及拼装

为实现风管导轨在钢网架内水平安装，需在钢网架内安装导轨支撑梁(采用200mm×200mm×5mm方管,长4 150mm)。根据风管在钢网架内竖向定位及每跨下弦球球顶标高，采用焊接钢管(SC150)作为导轨支撑梁支墩，并找平。对不同位置支墩进行编号、下料。在地面焊接已编号的支墩与导轨支撑梁,过程中须保证导轨支撑梁支墩下料精度。

3.3 导轨支撑梁安装

在风管安装位置的顶部上弦球上固定1个定滑轮，利用卷扬机通过定滑轮将拼装好的导轨支撑梁提升至网架下弦球处，为保证安装精度，用倒链微调，采用水平尺监测，确保导轨支撑梁水平，再焊接固定支墩与下弦球。

重复上述步骤，完成每跨导轨支撑梁安装，过程中采用红外线抄平，控制其安装高度，保证各跨支撑梁顶标高一致。

3.4 工字钢导轨地面拼装

根据导轨支撑梁跨度及风管宽度，用I16，└63现场拼装导轨。导轨长度与支撑梁跨度一致，为 7 500mm，宽度与风管宽度一致，为1 250mm。为防止导轨吊装过程中产生变形，从而影响安装，在导轨间每隔2.5m用└63拉结。

若进场单根工字钢长度不足7.5m，2根工字钢采用手工焊焊接，在工字钢腰部采用120mm×200mm×10mm钢板进行补强，并满焊。

3.5 工字钢导轨安装

在已安装的支撑梁上部，同风管走向的网架上弦杆上安装2个定滑轮，其间距同支撑梁跨度。利用卷扬机通过定滑轮将拼装好的工字钢导轨提升至支撑梁处，架设红外水平仪，使用倒链微调导轨位置、方向，保证工字钢导轨位于支撑梁中间，并监测导轨安装的顺直度，最后将导轨与支撑梁焊接固定。

工字钢导轨长度同支撑梁跨度，与支撑梁焊接固定时，导轨端头应在支撑梁中间。重复上述步骤，完成工字钢导轨的安装，最后对导轨接头打磨处理，以便后续风管滑移安装时能顺利向前推动，工字钢导轨如图4所示。

图4 工字钢导轨

3.6 风管滑移支架制作

风管滑移支架由水平支架(└50)、U形挡板(定制10mm厚成品U形钢板，两侧带孔)、滚轮(定制带轴的成品滚轮)组成，按风管宽1 250mm，水平支架下料长度为1 350mm。在U形挡板外侧距水平支架两端头35mm处，焊接固定挡板与支架(见图5)。在固定好的U形挡板中间安装滚轮，完成风管滑移支架制作。

图5 风管滑移支架制作

3.7 风管安装操作平台搭设

在风管安装的一端，采用钢管或成品移动架搭设操作平台，其平台作业高度与工字钢导轨一致，平台作业面需容纳2人及2节标准风管。

3.8 风管组装固定及滑移

根据风管支架间距规范要求(支架间距≤3m)，本项目风管标准节为1.25m，按间距2.5m设置滑移支架。在地面对风管标准节进行编号，从首节开始，每隔一节安装滑移支架，支架置于风管中间。

利用卷扬机或倒链将风管按编号运输至操作平台，将首节风管水平放置于导轨上，调整风管位置，使滚轮位于导轨中间，用螺栓固定第2节风管与首节风管，人工向前推动一标准节距离；用螺栓固定第3节风管与第2节风管，继续向前推动一标准节距离，重复上述步骤依次对风管进行组对安装，直到风管到达指定位置，风管滑移如图6所示。

图6 风管滑移

3.9 风管滑移体系与导轨固定

风管就位后，为防止风管脱轨，在风管两端将滑移支架U形挡板与工字钢导轨焊接，做最终固定。

4 施工效果

4.1 经济效益

建筑工程施工成本主要包括各种人工、设备及材料成本等，采用网架内风管滑移安装技术，相比于常规搭设满堂架，其优势主要体现在降低人工和材料成本，具体经济效益分析如表1所示。

表1 经济效益分析 万元

常规满堂架搭设施工，架体搭设、拆除35d，风管安装30d，合计65d；采用此风管滑移工法，通过卷扬机、倒链等简易设备仅需45d即可完成风管安装，缩短施工周期，降低成本。

4.2 社会效益

钢结构网架内风管滑移安装技术，可解决体育场馆钢结构网架内风管安装难题，在地面拼装、操作平台组装滑移，降低高空作业风险，保证作业人员安全，缩短施工工期，提高施工效率，受到监理、建设单位一致好评，具有很大的应用价值。

5 结语

大型体育场馆钢网架内风管滑移安装技术，与常规搭设满堂架或使用登高车安装风管方法相比，节省了大量人工、材料、机械，降低成本；采用抱箍将风管与滑移支架铰接固定，通过滑移支架底部滚轮、U形挡板将风管水平放置于工字钢导轨上，导轨、支撑梁、支墩与下弦球焊接，形成风管与钢网架整体体系，与传统风管固定方法相比，可减少振动及噪声；有效解决传统安装带来的施工周期长、支架生根难、操作难度大等问题，实现无设备层的钢网架内风管安装，具有很强的实际操作性，可为后续类似工程施工提供参考。