卡诺航站楼管线布置综合平衡施工技术

唐宇轩

（中国土木工程集团有限公司，北京100000）

1 引言

管道布置图综合平衡技术广泛运用于建筑机电工程、市政管网工程、通信工程中，涉及通风、暖通、给排水、电气、通信、消防等多个领域的管道管线的安装。 本文以典型断面图为例，对工程设计中存在的各种问题进行分析，尤其是对工程设计中各个专业在标高上存在的“冲突”进行了分解。 通过事先设计好的安装方案，在工程实践中基本能够达到一次成功，降低了由于管道布置更改和拆除所带来的经济损失。 同时对工程中的每根管线支撑结构进行强度分析， 以确保管线的质量与安全。

2 工程概况

卡诺国际机场候机厅二期工程是为确保候机厅基本功能、确保其正常运行而增设的一项新项目，其主要内容包括：特殊设备（登机口、座位、安全检查设备、登机廊桥、行李搬运系统等）；强电设备（变压器、不间断电源系统）和弱电设备，空调主机和配套设备，FM200 和EX50 消防系统， 站坪工程；户外给水和下水道工程，户外绿化工程和地下停车场；户外道路及与之相适应的排水沟，照明等配套工程。

3 管线综合平衡的布置原则

1）水力、风力线、工控线、电源线，应单独布设，且至少应按有关技术规范所要求的安全间距进行布设。

2）尽量避免强弱电共用线槽和线路，以降低对弱电信号的影响。 弱电线路使用有屏蔽保护的电缆。

3）一般的布置规则，从上到下的顺序依次为：电线管、电缆桥架、风管、工艺管道、其他管道。

在其他管线的排列中， 尽可能将质量较小的管道放在上部，质量较大的管道放在下部，方便后续施工作业[1]。

4）以最小干扰为主要原则，市区、街区、行人活动区域必要的管线、设施设备，应因地制宜运用既有材料及设备，通过精细设计施工并适当隐蔽和美化。

4 实施管线综合平衡技术的主要步骤

在卡诺国际机场航站楼建设项目中， 管道布局的整体平衡布置通过以下几个方面进行施工：一是电子图纸预装配；二是采用综合支吊架系统；三是科学安排好施工时序。 以下就这几个方面分别对该项目的设计运用进行说明。

4.1 电子图纸预装配

为了保证项目的施工有序性， 防止因设计不一致而造成的“返工”，保证各个专业管道的合理布置，在施工前，需要对各个项目的各个部分进行“预装配”，利用电子施工图，在电脑上进行仿真组装，以达到最好的设计与施工衔接。 电子图的预先装配是管线综合平衡技术的基础。

1）专业图纸评审。 在接收到工程设计图后，组织各专业施工队伍技术负责人进行设计图纸专项审查， 熟悉相关专业设计图纸，对大楼的总体功能及楼层的功能需求有一定的了解，对每一幢大楼的功能系统、设备布局、管道布置等有一定的认识；理解建筑物的形状、构造等。 核查各专业在定位、标高方面存在的矛盾[2]。

2）找出不合适的施工位置。 业主或监理单位应在图纸自查的基础上，在各分项之间，组织设计单位进行设计交底，并与各专项施工技术人员进行专项会审，结合现场实际情况，解决各专项的具体施工问题。 找出施工中的困难部位，进行优化设计，及时做出调整。

3）管道基本布置。 主要采用卡诺国际机场航站楼区域内自足、最小干扰、灵活适用的原则。 管道设施容量主要以满足卡诺国际机场航站楼区域内需求为主；设施设备、管道管线采用精细化设计并适当地进行隐蔽和美化， 减少对周边环境的干扰；并将“控制阀组”“泵阀门组”“入户计量调节组”等易分散、影响整体布局的关键部件进行细致划分，使其更易操作，便于整体布局与控制，以利于阀门组的管道布局与设计。

4）局部调整。 按照以上所述的管道综合平衡布置原理，对施工不便的部位，不拘泥于常规技术手段和技术规范，结合现场施工情况，进行因地制宜的调整。

5）综合管线支架的统一计算。 管线支架受力形态复杂多变，工况变化快，且往往受安装地点的约束。 要根据实际情况，对其受力及工作情况进行综合分析，在此基础上，结合工程实践和使用经验，提出相应的设计方案，拟采用Helide 公司提供的各类标准零件及计算软件，通过设计图纸（土建、结构、机电安装），对管线支架进行深度优化设计，初步设计后用相应计算软件分别对不同材料支架的承载力、刚度、屈服强度、稳定性等进行核定演算，确定综合支架的使用材料及设计方案。

6）全面的管道平衡评审。 施工完成后，业主单位应组织建设单位、监理单位、施工单位、专项施工人员、检测机构进行质量与整体平衡检测。 重点对管道布置的合理性、经济性、施工顺序安排及调试便利性进行评价，确定最佳方案[3]。

4.2 综合支吊架的选用

在卡诺国际机场的机电安装项目中，采用的是一体化支架系统——喜利德MQ 系列支架。 该方案不仅可以有效改善设备的安装效率，还可以有效地改善整个项目的外在形象。 在管道综合平衡工艺中，综合吊挂体系的选型是一个重要环节。

4.2.1 综合支吊架装置的构成

1）槽钢系列。 卷边带有锯齿，能有效地防止剪切、滑动、冲击，并在其表面上刻辅助刻度；双重连接的坡口，使用了互冲及高级焊接工艺；表面经过电镀，具有良好的外观；条状的安装口，使用方便灵活，适用于横臂和吊梁。

2）托臂（架）系列。 其性能与槽钢系列一样，都要求有侧向支撑。

3）槽钢螺母。 弹簧集成，使用方便，一键锁定。

4）管束扣垫。 集成、简单、快捷，不需要任何安装工具。 其用于连接管束和横臂。

5）底片、拐角连接、拐角支撑、连接件等。 可以预先组装，便于快速安装；坚固耐用，锁键连接可靠。

6）槽钢基座和接头。 用来将托架或吊杆固定在建筑物上，具有性能稳定、安装简便等特点。

7）各类梁夹和附件。 用于免焊接井眼的钢架支架安装，卡扣最大厚度小于36 mm，应用范围广。

8）各类管束。 例如，标准管束、轻管束、重管束、超重管束、喷淋管束、热敏感管束和固定热敏感管束。 管束安装实例图如图1 所示。

图1 管束安装实例图

9）各种支座。 支座有固定支架、可滑移支架两种形式，适用于各种介质的温度变化情况。

10）其他普通附件。 螺纹、法兰、螺帽、螺纹连接、螺纹管件、六角螺纹及其他配件。

4.2.2 支架形式的选择

各分项施工技术人员需要配合喜利德公司工程技术人员，对管线承受荷载、温度、位移距离等条件进行核实，再结合现场实际情况和 喜利德MQ 系列的物理特性，选择合适的支架，并将支架送交设计机构，对建筑结构的承载力进行评估，在达到要求之后才能使用。

在本项目中，电站组装机库（19 m）大跨（19 m）组合支撑系统的设计中，使用了箱形钢，并结合管束和其他配件，对喜利德的MQ 系列槽钢进行现场热镀锌， 以解决其承载能力不足的问题[4]。

4.3 安排合理的施工顺序

卡诺国际机场的机电安装项目有很高的人性化需求，它的运行系统非常复杂，有很高的设计要求，功能标准要求高，各专业施工人员多，穿插作业施工频繁，且施工工期紧张。 所以施工管理人员对各专业施工队之间的协调作业、流水衔接、过程控制就显得非常关键。

1）做好施工准备。 为保障后续安装施工顺利进行并按时完工，在施工前做好图纸会审，针对疑难部位进行专项讨论，提出优化方案； 土建单位在土建施工时需做好孔洞预留和相应预埋件的预埋，同时为防止预留和预埋部分尺寸不达标，在施工期间，应按照综合管道图，对土建图预留预埋部分进行修改，及时调整相应的刚性、柔性套管接头以及防沉降、防腐的预埋管接头，以减小预埋误差。

2）制订全面的施工计划。 在项目实施过程中，对过程中出现的问题进行分析，并提出相应的解决方案。 总体思路是：由机电工程总包单位进行整体支架的选型、安装，并按照管线布置的要求，由专业施工人员“由上而下”“由内而外”完成。 机械和电气设备的安装总包，与总包公司进行定期协调，以保证项目的顺利进行。

3）建立安全文明施工控制体系。 作业前对施工班组作业人员做好技术交底和安全交底工作，提高安全意识，保障施工安全。 建立相应制度进行现场文明施工，提高工人的安全保护意识，由施工管理人员做好监督。

5 管道综合平衡技术在实际工程中的应用效果分析

1）利用电子图纸的预装配，能够迅速地对节点设计、施工细节设计进行完善， 最大限度地将施工图中的技术问题找出来，在施工前期就将其解决。

2）在施工之前，要对管道进行充分的布置，以防止在施工过程中出现管线交叉、各专业位置冲突的情况，降低重复工作的概率。

3）通过合理安排施工顺序进行流水作业，提高施工效率。

4）施工、建设、设计、监理、专业施工方及业主方，通过对管线的设计后优化过程， 可以对现场施工有一个熟悉的了解和掌握，对后续指导施工、施工管理等都有着显著的帮助。

5）在地下室管廊较大且管道密集的地区，使用预埋墙槽支架（每1.2 m 设一组预埋槽钢），可极大地便利对综合管道的支撑配置，并降低在地下室侧壁上打孔攻丝的次数，调整余量变大，效果美观。

6 结语

采用管线综合平衡技术的目的就是要更好地实现设计意图和施工产品之间的衔接，对各种管线进行统筹安排，使它们能够更好地满足用户的使用功能、经济效益以及审美标准。 在该技术的运用过程中，经常会遇到一些问题，如设计数据可操作性差，管理上执行力不足等问题。 通过机电管线布置综合平衡技术，明确了管线分类、走向排布，统一了管线检修布局，减少了检修孔数量，增强了吊顶工程的视觉效果，为日后维护提供便利，实现了长期效益。