李虎軍

（中國(guó)電建集團(tuán)鐵路建設(shè)有限公司，北京 100044）

地鐵車(chē)站機(jī)電安裝工程工藝復(fù)雜、涉及專(zhuān)業(yè)廣，各專(zhuān)業(yè)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，車(chē)站地下空間狹小，采用綜合支吊架系統(tǒng)，可更好地滿足運(yùn)營(yíng)維保空間要求及合理利用現(xiàn)場(chǎng)有限空間。目前，國(guó)內(nèi)均按照 GB50981-2014《建筑機(jī)電工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》、《裝配式管道吊掛支架安裝圖 03SR417-2》進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，按照各單個(gè)專(zhuān)業(yè)的“工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范”進(jìn)行驗(yàn)收，而綜合支吊架是將通風(fēng)空調(diào)、給排水及消防、動(dòng)力照明、綜合監(jiān)控、民用通信、專(zhuān)業(yè)通信、信號(hào)、綜合監(jiān)控、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、屏蔽門(mén)系統(tǒng)、氣體滅火系統(tǒng)等專(zhuān)業(yè)管線集中在一體的系統(tǒng)（圖 1）。但在地鐵車(chē)站機(jī)電工程綜合支吊架系統(tǒng)方面，尚沒(méi)有一套完整的關(guān)于各專(zhuān)業(yè)管線集成實(shí)施的設(shè)計(jì)及驗(yàn)收規(guī)范，且在設(shè)計(jì)和施工階段存在監(jiān)管不完善的問(wèn)題，這使得地鐵車(chē)站機(jī)電工程綜合支吊架系統(tǒng)的實(shí)施過(guò)程中整體塌落事件時(shí)有發(fā)生。因此，須結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況進(jìn)行研究和分析，明確導(dǎo)致事件發(fā)生的根本原因和直接原因，科學(xué)合理精確設(shè)計(jì)，加強(qiáng)施工過(guò)程管控，從根本上確保車(chē)站機(jī)電工程綜合支吊架系統(tǒng)在地鐵全周期壽命內(nèi)安全可控使用，保證地鐵車(chē)站正常運(yùn)營(yíng)安全。

圖1 綜合支吊架系統(tǒng)

1 綜合支吊架系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段應(yīng)考慮的因素

地鐵車(chē)站機(jī)電工程綜合支吊架系統(tǒng)在設(shè)計(jì)階段，除要考慮計(jì)算管線和支吊架、管線內(nèi)介質(zhì)等自重，還應(yīng)考慮管內(nèi)介質(zhì)的動(dòng)態(tài)影響、周?chē)h(huán)境變化、施工過(guò)程及運(yùn)營(yíng)維保期間檢修等引起的可變荷載。

（1）受各專(zhuān)業(yè)設(shè)計(jì)功能的需求及地下空間的限制，部分設(shè)備（如防火閥、電動(dòng)蝶閥、管道壓力傳感器、管道流量計(jì)、管道排氣閥等）安裝在綜合支吊架的管線上，部分設(shè)備（如氣體滅火保護(hù)房間的泄壓閥、火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的煙溫感探頭）安裝位置高于綜合支吊架的最下層。調(diào)試等相關(guān)的工作一般在綜合支吊架和所有專(zhuān)業(yè)管線安裝完成后再實(shí)施，大量的檢測(cè)設(shè)備及操作人員均利用綜合支吊架作為臨時(shí)操作平臺(tái)來(lái)完成各自的專(zhuān)業(yè)工作，增加了綜合支吊架系統(tǒng)設(shè)計(jì)范圍內(nèi)的外部荷載。在運(yùn)營(yíng)期間，所有設(shè)備的定期、不定期設(shè)備維護(hù)及故障處理也存在此類(lèi)問(wèn)題。因此，應(yīng)該在設(shè)計(jì)階段充分考慮此部分荷載對(duì)綜合支吊架系統(tǒng)安全使用的影響，增大管線承載的計(jì)算系數(shù)，解決存在的潛在風(fēng)險(xiǎn)源。

（2）綜合支吊架上保冷材料的吸水增加了綜合支吊架的荷載。地鐵工程中的空調(diào)水系統(tǒng)管道、給排水及消防管道、空調(diào)系統(tǒng)風(fēng)管、車(chē)站冗余多聯(lián)機(jī)系統(tǒng)的冷媒管均需保冷處理，造成保冷材料吸水。雖然規(guī)范對(duì)保溫材料的吸水率有要求，但是市場(chǎng)上保溫材料質(zhì)量參差不齊，難以保證建筑保溫材料做到既沒(méi)有吸水性又沒(méi)有水汽擴(kuò)散阻力。因此，在地下車(chē)站保溫材料的吸水性無(wú)法保證的情況下，在綜合支吊架系統(tǒng)設(shè)計(jì)階段應(yīng)考慮此部分荷載對(duì)綜合支吊架系統(tǒng)的影響。

（3）列車(chē)引起的振動(dòng)會(huì)增加車(chē)站綜合支吊架的荷載（主要為高架車(chē)站）。因此，對(duì)環(huán)評(píng)要求較低且未設(shè)置減振道床的車(chē)站，在設(shè)計(jì)階段應(yīng)考慮此部分荷載對(duì)綜合支吊架系統(tǒng)的影響。

（4）地鐵空間的限制及施工組織的影響，致使部分末端設(shè)備及裝修連接等將綜合支吊架作為轉(zhuǎn)換支點(diǎn)，這對(duì)綜合支吊架系統(tǒng)的穩(wěn)定造成影響。因此，在設(shè)計(jì)階段應(yīng)充分考慮此部分外部荷載，增大設(shè)計(jì)修正系數(shù)。

2 綜合支吊架系統(tǒng)施工階段應(yīng)考慮的因素

綜合支吊架系統(tǒng)的安裝在土建主體結(jié)構(gòu)施工完成后進(jìn)行，在主體結(jié)構(gòu)實(shí)施階段均未設(shè)置預(yù)埋件。在主體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求時(shí)，采用后擴(kuò)底膨脹錨栓或化學(xué)錨栓進(jìn)行連接，后擴(kuò)底膨脹錨栓的固定是利用楔形斜度促使膨脹產(chǎn)生摩擦握裹力達(dá)到固定效果的?；瘜W(xué)錨栓是繼膨脹錨栓之后出現(xiàn)的一種新型錨栓，其通過(guò)特制的化學(xué)粘接劑將螺桿膠結(jié)固定于混凝土基材鉆孔中，實(shí)現(xiàn)對(duì)固定件的錨固。在 2 種錨栓施工過(guò)程中，施工現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境、施工工藝、工人操作水平等因素，會(huì)對(duì)綜合支吊架系統(tǒng)的正常使用造成不同程度的影響。

（1）地鐵施工工期緊張，土建工程（主要為盾構(gòu)機(jī)的始發(fā)和吊出預(yù)留孔洞及鋪軌基地的預(yù)留孔洞區(qū)域，圖 2）施工完成后緊跟著大面積實(shí)施車(chē)站機(jī)電工程，由于混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間不足，在此基礎(chǔ)上開(kāi)孔安裝錨栓，導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求，引起膨脹錨栓摩擦握裹力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。因此，在施工階段應(yīng)嚴(yán)格控制土建與機(jī)電施工的時(shí)間間歇，加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理，確保施工質(zhì)量。

圖2 結(jié)構(gòu)頂板預(yù)留孔洞

（2）受周?chē)獠凯h(huán)境和公共民生市政設(shè)施正常運(yùn)營(yíng)條件的限制，地鐵主體結(jié)構(gòu)工程的抗震設(shè)防及性能要求相對(duì)而言高于民用建筑，混凝土的配筋率較高。在綜合支吊架錨栓實(shí)施的開(kāi)孔過(guò)程中，不可避免與混凝土中的鋼筋產(chǎn)生沖突，限制了開(kāi)孔深度，致使后擴(kuò)底錨栓（或化學(xué)錨栓）的植入深度無(wú)法滿足設(shè)計(jì)要求，錨栓的承載力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求（圖 3）。因此，在施工管理中，應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)要求對(duì)與鋼筋沖突的區(qū)域采用附加鋼板轉(zhuǎn)換等方法，確保綜合支吊架底座的安裝質(zhì)量。

圖3 平面安裝的后擴(kuò)底錨栓

（3）在地鐵工程中，由于結(jié)構(gòu)補(bǔ)強(qiáng)的影響，車(chē)站局部出現(xiàn)斜邊下翻梁的情況。在斜面連接方式中，注意斜面角度的設(shè)置對(duì)綜合支吊架系統(tǒng)的特殊要求，加強(qiáng)此區(qū)域的施工管理，確?；炷帘砻娲植?，避免由于不平整等原因而使得錨栓與支吊架連接面達(dá)不到設(shè)計(jì)要求（圖 4）。

（4）綜合支吊架底托安裝采用化學(xué)錨栓，錨栓孔開(kāi)孔時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)要求控制開(kāi)孔垂直度、孔徑大小、孔內(nèi)潔凈度，避免造成化學(xué)錨栓強(qiáng)度達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。在綜合支吊架安裝過(guò)程中，嚴(yán)格執(zhí)行錨固粘接劑的凝固時(shí)間，當(dāng)錨栓強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，再進(jìn)行綜合支吊架上的管線施工安裝。

（5）在運(yùn)營(yíng)及建設(shè)期，若空調(diào)水管道、生活用水管道的管件及附件處滲漏導(dǎo)致保溫材料吸水，會(huì)增加綜合支吊架的荷載。因此，在施工階段應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管，確保管道壓力及嚴(yán)密性試驗(yàn)質(zhì)量，在運(yùn)營(yíng)期加強(qiáng)保冷管道系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)巡查，及時(shí)處理滲漏管道的維修工作，減少對(duì)綜合支吊架系統(tǒng)的影響。

（6）在施工階段，如果同一斷面綜合支吊架上橫擔(dān)的水平標(biāo)高不一致，將使管線的荷載集中在相鄰支吊架上，使綜合支吊架系統(tǒng)受力不均衡，甚至引起垮塌。因此，在施工過(guò)程中要對(duì)支吊架的每層橫擔(dān)進(jìn)行標(biāo)高測(cè)量，確保相鄰支架橫擔(dān)的標(biāo)高一致（圖 5）。

圖4 斜面安裝的后擴(kuò)底錨栓

圖5 橫擔(dān)安裝

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)以上車(chē)站機(jī)電工程綜合支吊架系統(tǒng)設(shè)計(jì)、施工問(wèn)題的分析研究，在今后的地鐵車(chē)站機(jī)電工程綜合支吊架系統(tǒng)設(shè)計(jì)及施工中，應(yīng)前期詳細(xì)考慮可能出現(xiàn)的問(wèn)題，消除潛在的安全隱患，避免出現(xiàn)各專(zhuān)業(yè)各自為政、顧此失彼的情況，采用科學(xué)的設(shè)計(jì)方案和安裝工藝工法及相應(yīng)施工控制技術(shù)，確保地鐵車(chē)站機(jī)電工程綜合支吊架系統(tǒng)的安全。

[1]GB50981-2014 建筑機(jī)電工程抗震設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 2014.

[2]GB50303-2002 建筑電氣工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范[S].2002.

[3]GB50157-2013 地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S]. 2013.

[4]胡豪華，李果. 地鐵車(chē)站機(jī)電安裝管線優(yōu)化與綜合吊架的合理利用[J]. 建筑工程技術(shù)與設(shè)計(jì)，2015（6）.