建筑机电工程中新工艺技术的应用

张子龙 武汉普信建筑安装工程有限公司第二事业部总经理

1 装配式建筑中的机电施工工艺

随着装配式建筑技术的发展，保温装饰一体化混凝土外墙板、预制楼梯、预制阳台板以及叠合楼板等技术也逐步发展成熟，并在建筑施工中推广实施。为适应装配式建筑技术的发展，相应的机电施工工艺也产生了新的变化。下面以叠合楼板技术为例，从若干方面介绍了机电预留预埋部分的施工工艺。

1.1 点位预留

在预制楼板或墙体中，根据深化后图纸对需预留的箱体及线盒进行精准定位。对预制生产工厂进行点位图交底，确保在预制构件生产时生产工厂能精准预留箱体及线盒点位。需特别注意的是，在预制叠合楼板中预留线盒时，需考虑楼板厚度及后期线管对接的需求，选择合适的86 线盒[1]。此外，为了保证预制墙体及板面中各接线盒位置的准确性，应向预制生产工厂提供优化后的定位图纸。

1.2 管线预留

设备管线应提前进行综合布置，减少交叉。在管线密集或交叉处，应采用CAD 叠图技术或者采用综合布管BIM 技术进行综合布置，进一步优化管路，避免多根管路交叉，留下隐患。

1.3 管线对接

管线间的对接主要分为预制构件之间管线及预制构件与现浇层中管线之间的对接，又可以细分为预制墙体与现浇楼板间的线管对接、预制墙体与预制楼板间的线管对接以及预制楼板之间的线管对接。对于预制楼板之间的线管对接，一般见于叠合预制楼板间衔接处，用同型号短管进行对接。预制叠合楼板与预制墙体之间线管的对接应在对接处预留对接口或泡沫，方便竖向及水平方向线管接头对接。

2 机电预留预埋工程中新工艺技术的应用

2.1 砌体墙强弱电箱PC 块预制块技术

砌体墙强弱电箱PC 块预制块技术可避免后期安装强弱电箱时打凿墙体，且可以节材提效，相比传统工艺具有以下优点。（1）提高工效。配电箱结构一次预埋成型，避免箱体二次施工产生的空鼓、开裂问题，并且箱体与结构面贴合率为100%，端正、不变形。（2）降低成本。免去了预埋木盒制作、二次配管、箱体安装、二次补槽等工序，节省了相应的费用。（3）该方法还减少了安装阶段的剔凿、修补以及电箱周边和背后的封堵等施工工序。相比传统工艺，在保证楼层电箱周边砌体施工质量的同时，减少了施工人工和材料的投入，也在一定程度上缩短了工期。

施工时将成品配电箱做成预制块一体成型。首先，在砌体工程开始前，将楼层所需要的电箱进货到位，根据电箱尺寸画出预置电箱需要的模具策划图。其次，根据图纸进行模具材料的加工制作，将成品电箱放入模具，用C20 细石混凝土浇筑成型，运送到楼层相应位置。最后，根据砌体排布图在紧邻的剪力墙上标注预制块的位置，在砌墙工人操作的时候进行检查，主要检查位置是否与图纸相符。

2.2 配电箱、弱电箱底盒结构成品预埋技术

传统的结构内配电箱、弱电箱底盒施工工艺是结构预埋时在剪力墙内预留洞口，安装时将洞口敲出进行安装，安装后再封堵洞口空隙，并进行收边处理。但这样不仅会造成人工浪费，而且后期易产生封堵空鼓、墙体开裂等质量通病，需花大量人力、物力进行整改，降低施工效率。配电箱、弱电箱底盒结构成品预埋技术采用强弱电箱预埋技术，根据图纸电箱位置预先定位强弱电箱位置，将电箱底盒做好内支撑，底盒外框用钢筋固定，用胶带封住箱口，随墙体浇筑预埋进墙体。此工艺在保证安装精度和质量的同时，可大大减少后期机电安装和土建专业的相互穿插施工，工效显著提升。

2.3 穿楼板处预埋桥架标准节新工艺技术

建筑施工过程中，电缆桥架的安装一直是水电安装中的重要部分，在传统的桥架穿楼板处施工时，由于施工工序限制，经常造成工序间冲突以及二次破坏，增加施工难度，降低了工作效率。穿楼板处预埋桥架标准节新工艺技术在主体结构阶段预埋阶段，在桥架穿楼板的位置预置桥架标准节，从而减少施工步骤及降低人工成本，同时可提前做好外围防火封堵，提高了工程质量，缩短工期。

穿楼板处预埋桥架标准节新工艺技术的注意事项包含以下几个方面。一是确定标准节尺寸。结合建筑结构图纸，确定标准节高度h，标准节的高度比结构板厚1 cm，标准节的宽度和长度根据电井大样图标注尺寸确定。二是厂家制作预埋标准节，根据确定的标准节尺寸，联系厂家生产一个长方形或正方形的直通，四周封闭、上下口根据图纸尺寸留口，上下两侧各焊接一片连接片，以备后期安装桥架连接用，两侧焊接一个固定片，预埋时固定使用。三是现场预埋安装。根据图纸尺寸定位将下面两片向内折叠，利用两侧固定片通过燕尾丝固定在模板上，一次性浇筑混凝土楼板。

2.4 线盒及止水节橡胶固定块固定工艺

传统板面预埋线盒及止水节时采用的固定方式为钢钉及钢丝绑扎固定。该固定方式存在以下缺点：一是钢钉对模板存在一定损伤；二是拆模时钢钉无法取出，再处理费时费力；三是钢钉固定处存在漏水风险，特别是厨房、卫生间及阳台区域。随着铝模的逐渐推广，橡胶固定块固定技术逐渐代替传统的钢钉及钢丝绑扎固定技术。该技术通过将橡胶固定块固定在模板上，线盒及止水节再与橡胶固定块紧密连接，实现点位预埋固定的效果。

相比传统的钢钉及钢丝绑扎固定技术，橡胶固定块固定技术存在以下优势。一是可重复利用，提高功效。在铝模板上采用橡胶固定块技术，标准层拆模后橡胶固定块可留在铝模板上。标准层施工中模板班组对相应部位模板进行编码，每块模板在每层的位置固定不变，固定在模板上的橡胶固定块无需重复固定。二是避免钢钉固定对模板造成损伤，结构不会预留钢钉，后期不会产生费用。三是定位准确，不易产生移位。四是不会产生漏水风险。

线盒及止水节橡胶固定块固定工艺的主要技术及注意事项包括以下两个方面。一方面，在铝模施工时，需与模板施工班组紧密沟通，督促其在标准层施工时对每块模板进行编码，确保相应编码的模板在相同位置，以保证橡胶固定块可重复使用且位置准确。另一方面，检查橡胶固定块与线盒及止水节的吻合度，观察是否有松动。如有松动现象，可通过钢丝与点位周围钢筋进行十指交叉绑扎，将线盒及止水节二次固定。

3 后砌墙开槽配管

后砌墙开槽配管是困扰机电工程施工的难题。因为开槽过程无法避免，会破坏后砌墙墙体，常常引发机电单位与土建单位的矛盾。传统后砌墙开槽配管工艺流程为划线→切割机切槽→电锤开槽→配管固定→修补槽体→清理建筑垃圾，相对复杂，无法有效控制开槽宽度、深度及平整度等，同时功效较低，且对墙体的破坏性较大。而后砌墙开槽配管新工艺的出现有效避免了这些问题。新工艺分为机械化开槽技术和砌体墙内线管提前预置技术两种，下面分别进行详细说明。

3.1 机械化开槽技术

此技术采用开槽机，同时具备切槽及开槽两个功能，作业时线槽可一体成型。通过控制切割片的间距和深度可以精准控制线槽的宽度与深度，保证线槽的平整度，对墙体的破坏降到最低。同时，为线槽的后续修补工序提供了保障，避免墙体出现大面积开裂，适合单根线管的开槽配管。

3.2 砌体墙内线管提前预置技术

此技术调整施工工序，在砌体施工前提前敷设砌体内的线管及线盒。土建砌墙班组在进行砌体砌筑时，通过砌体砖内挖槽将线管包裹在砌体内，再进行管缝的塞实处理。此技术颠覆了砌体墙内的二次配管施工工艺，减少了二次配管开槽等工序，避免了墙体开槽带来的所有弊端，极大地提高了工效。但此技术对土建砌体班组的工艺要求极高，需机电单位及土建单位相互衔接，做好业主方协调处理相关方案执行及费用的协调工作。

4 综合布管BIM 技术在机电工程中的应用

传统的管线综合方式采用CAD 图纸叠图处理，存在一定的局限性，不但无法直观地体现管线交叉的效果，而且不能保证管线布局的合理性及预见性。采用综合布管BIM 技术可以大大提高管线综合布置的合理性，进而避免施工时产生交叉，使管线走向更加美观合理。BIM 综合布管技术主要是从空间路由上合理排布各专业管道，以满足现场业主方提出的美观度及空间上的要求，同时也需符合设计及规范要求中各专业管道的工艺及布置规定。BIM 管综设计完成后，需将对应的剖面图、综合布置图、各专业对应的平面图以及重点部位的大样图（特别是机房、公区走道等管线密集处）提供给业主方及各专业施工单位，以便指导现场施工。

在项目实施过程中，特别是在一些管线密集的部位，需要运用BIM 技术对各管线的走向从立体空间上提前进行综合布置，以满足施工要求，从而达到设计效果。同时减少各专业施工交叉，提高施工效率，以保证最终完成效果。这些重点区域包括地下车库的车道和停车位，设备机房进出口区域及设备机房区域。

4.1 地下车库的车道和停车位

在常规项目中，地下室车库的车道和停车位是甲方比较关心的区域，此区域施工时不仅需考虑空间净高和成品的美观，还需要考虑其适用性。在《住宅设计规范》中，停车位净高要求不应低于2 m，行车道净高不应低于2.2 m［2］。在项目实际实施的过程中，甲方对车库的要求会更高，一般车位的净高不得低于2.2 m，车道净高不得低于2.4 m。如果车库行车道做吊顶，在考虑净高时，除了考虑管线外还需要考虑支吊架、吊顶空间以及行车指示牌的占位。《车库建筑设计规范》中规定，在有机械车位的车库，如果机械车位为双层，则设备装置控制高度应为3.5～3.65 m；如果机械车位为3 层，则设备装置控制高度为5.65～5.9 m[3]。

4.2 设备机房进出口区域

在设备机房进出口区域，由于一般进出设备机房的管道都为大管径管道且管道数量众多，进出口位置的横向管道会与走道或车道纵向管线交汇在一起，所以设备机房进出口处在做BIM 管线综合优化时需优先考虑设备机房进出口位置。在此区域需要先做好管线的分层和走管的优先等级，在条件允许的情况下管线应尽量避开此区域，以保证管线下净高满足要求[1]。

4.3 设备机房BIM 管线

设备机房设备种类繁多，管线排布错综复杂，同时施工工期紧张，且业主方对此部位的施工质量和完成效果要求较高。因此，设备机房的BIM 管线综合深化在满足业主对最终完成效果要求的同时，还需考虑后期的施工难度和维保需求等使用性要求。除此之外，还应为工程后期的检修预留空间。综合布置时应考虑成本节约等问题，尽量设计采用联合支架。

BIM 管综不仅需要根据各专业图纸对管线进行调整，以保证净高，还需要满足业主的使用需求。对于使用功能复杂的大型综合体项目，更需要利用BIM 综合布管模型技术，提前介入设计及施工，参考各专业设计方案及图纸，结合现场情况策划出最优综合布置方案。

5 结语

随着建筑业的发展，越来越多的新技术、新工艺被应用于机电安装工程中。同时，随着信息化的发展，互联网技术也逐步进入建筑施工领域，只有不断地创新创造，才能保证建筑行业的健康发展。