陸 云（上海博泰安裝工程有限公司，上海 200231）

1 概 述

成品支架是由工廠直接生產(chǎn)出定型槽鋼以及各種連接件，然后交由施工人員進行現(xiàn)場裝配的支架系統(tǒng)。國外習(xí)慣將成品支架細分為 3 種，即重型、中型、輕型。其中重型常用在工業(yè)項目中，輕型泛用性不強，而中型目前在我國建筑行業(yè)中開始逐步推廣。本文結(jié)合臨港某創(chuàng)新城 A 0202 地塊項目重點探討中型成品支架在綜合機電安裝工程中的應(yīng)用。

上海臨港某創(chuàng)新城 A 0202 地塊項目位于浦東新區(qū)臨港新片區(qū)內(nèi)。建設(shè)用地 41 890 m2，新建總建筑面積 146 802 m2。該項目為一個研發(fā)辦公項目，整個項目以辦公為主，包含一些配套的商業(yè)餐飲設(shè)施，并設(shè)置輔助的會議展示及多功能空間。地面以上 1～18 F 均為研發(fā)及辦公功能建筑體，在體量上分為 1 個裙房和 3 個塔樓，其中裙房為 3 F，塔樓最高為 18 F；地下室為 1 個樓層，業(yè)態(tài)分為 4 種類型，即 AGV 車庫及機械車庫、設(shè)備用房、后勤用房及配套商業(yè)用房。其中，地下室綜合管道的設(shè)計及施工中選用中型成品支架。

2 成品支架在深化設(shè)計階段的應(yīng)用

成品支架是替代傳統(tǒng)角鋼（或槽鋼）的管道承載體。在深化設(shè)計過程中，成品支架的承重計算準(zhǔn)確、支架的布置圖繪制精確和支架選型恰當(dāng)是成品支架順利安裝的前提，也是安裝的質(zhì)量及現(xiàn)場管理的重要保障。成品支架的施工需要完備的圖紙和計算書，包括支架的平面圖、支架詳圖、支架的計算書等。目前，大部分情況下，成品支架布置圖和計算書均由成品支架供應(yīng)商提供。傳統(tǒng)的機電管線安裝中較少考慮支架的布置，缺乏計算依據(jù)，沒有系統(tǒng)地考慮支架對機電安裝管線的影響。成品支架與傳統(tǒng)支架的比較如表 1 所示。

從表 1 中可以看出，選用成品支架作為管道的承載體，相較于傳統(tǒng)的支架，在安全、美觀、排列的合理性方面都有突出的優(yōu)勢。

3 臨港某創(chuàng)新城項目中成品支架的計算選型過程

臨港某創(chuàng)新城的地下室面積達 4 萬多 m2，管線錯綜復(fù)雜，特別是車道上方的管線，要使其有序就需要對設(shè)計圖紙進行深化，目前的成品支架廠家均可以配合現(xiàn)場完成。例如，成品支架的深化設(shè)計可選擇在施工圖圖紙會審前完成，在支架的深化過程中，完成對機電管線系統(tǒng)的理解與優(yōu)化，對設(shè)計未考慮全面以及對現(xiàn)場可能會發(fā)生管線碰撞和結(jié)構(gòu)沖突提前預(yù)估，減少二次安裝。成品支架深化設(shè)計流程如下所示。① 根據(jù)國家規(guī)范和圖紙設(shè)計說明，確定本項目中各個機電管線支架間距。② 結(jié)合建筑結(jié)構(gòu)圖紙，在各專業(yè)圖紙上確定成品支架位置和編號，再通過各個專業(yè)的相互聯(lián)系，確定所有支架的類型詳圖。③ 將各個專業(yè)的支架疊加到同一張圖中，將同一位置的支架進行合并，設(shè)計為聯(lián)合支架，得到確定的支架位置和支撐管道數(shù)量。④ 對各種類型支架進行受力分析，確定支架選用的型號。

(1) 根據(jù)國家規(guī)范 GB 50243—2016《通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》的要求，水平安裝支吊架最大間距應(yīng)滿足規(guī)范要求，如表 2 所示，其中 L1用于保溫管道，L2用于不保溫管道。

表2 水平安裝管道支吊架最大間距表

(2) 地下室行車主通管線疊加圖如圖 1 所示。從臨港某創(chuàng)新城的地下室來看，將所有的機電管線疊加后，放置于建筑底圖上，可以看到各類機電管線存在碰撞；對相應(yīng)的強弱電橋架、消防水管、排污管道、空調(diào)供回水水管、送排風(fēng)排煙風(fēng)管進行局部調(diào)整，滿足同類型管線盡可能靠攏共用支架，強弱電橋架間距 ≥0.3 m，橋架走高位，水管走低位，排煙風(fēng)口附近不得有管線遮擋等規(guī)范要求。

圖1 地下室行車主通管線疊加圖

(3) 圖 2 為深化后行車道剖面的綜合管線排列圖，可以看到大部分的水管放置在一起，管徑大部分為 DN 100 及以上，依據(jù)表 1 的規(guī)范要求，DN 100 的管道（保溫管道）對應(yīng)的支架最大間距為 L1=4 m，暫定管道聯(lián)合支架間距為 4 m（未進行強度計算），依據(jù)局部小管道支架規(guī)范要求，進行加裝吊桿支架固定。

圖2 綜合管線深化圖

(4) 對于跨距 4.0 m，寬度 1.6 m 的假定條件，進行支架承重校核計算，以圖 2 的右側(cè)空調(diào)水管和生活供水水管為例，具體如圖 3 所示，單獨進行支架承重選型計算。

管道總重量 G 按式（1）計算。

式中：G1—4.0 m 管材重量；

G2—4.0 m 管道內(nèi)水的重量；

G3—4.0 m 管道保溫和配件重量。

G1、G2、G3分別按式（2）、式（3）、式（4）計算。

式中：R—管道外半徑；

n——管道壁厚；

ρ管——管道材質(zhì)密度。

式中：ρ水—水的密度。

式中：R?！貙影霃?； ρ?！貙用芏?。

圖 3 所示的管道共有 10 根，尺寸和管道承重計算結(jié)果如表 3 所示。

圖3 局部水管道綜合管線排列圖

表3 管道尺寸和管道承重統(tǒng)計表

依據(jù)表 3，可以計算得上層支架的總承重重量 G上=8.92 kN，下層支架的總重量 G下=7.74 kN。由于對于管道的盡可能均布，且管道內(nèi)液體不可能滿液，故可對照表 4 廠家提供的 C 型彩鋼技術(shù)參數(shù)，其中 SMC 5272 D 型號，跨距 L=1.6 m 的情況下,對應(yīng)的最大均布載荷 Fmax=9.94 kN，繞度 Lmax=2.2 mm。

得出結(jié)論：G上＜Fmax，G下＜Fmax，所以在跨距 4 m，支架寬度 1.6 m 的情況下，SMC 5272 D（長邊 72 mm 的雙拼型鋼）的支架形式是匹配要求的，且用材量最省。

表4 廠家提供 C 型彩鋼的技術(shù)參數(shù)（在一定跨距下，最大均布荷載及撓度）

4 成品支架在臨港某創(chuàng)新城項目施工現(xiàn)場的應(yīng)用

成品支架由于其特點，對比傳統(tǒng)支架在施工中可取得明顯的優(yōu)勢，詳細對比如表 5 所示。

表5 傳統(tǒng)支架和成品支架施工過程比較表

成品支架的優(yōu)點顯著高于傳統(tǒng)支架，但是按照國家圖集的要求，管徑大于 300 mm 的水管支架不得使用成品支架，因為成品支架在大型管道施工過程中存在著隱患，詳見表 6。

表6 成品支架較傳統(tǒng)支架的劣勢表

該項目現(xiàn)場施工中成品支架使用效果如圖 4 、5 所示。

圖4 主通道頂部的綜合管線現(xiàn)場實物圖

圖5 采用 SMC 5272 D（長邊 72 mm 的雙拼型鋼）支架的管道

項目上，該主通道的管線最大規(guī)格的管道為 DN 200，管線規(guī)格均可滿足成品支架的應(yīng)用范圍；而冷凍機房內(nèi)的冷凍水供回水管道規(guī)格均為 DN 350 以上，不適合采用成品支架形式，且離水泵距離較近，管道內(nèi)液體的沖擊力較大，適合采用傳統(tǒng)槽鋼或雙拼槽鋼形式的支架。根據(jù)應(yīng)用場合不同，只有將成品支架與傳統(tǒng)支架聯(lián)合交替使用，發(fā)揮各自的優(yōu)點，揚長避短，才能讓機電管線的安裝快捷、美觀、安全。

5 結(jié) 語

臨港某創(chuàng)新城的地下室大量采用成品支架，現(xiàn)整個項目已竣工驗收，并將為評選白玉蘭獎和魯班獎做準(zhǔn)備。根據(jù)本項目的成品支架使用經(jīng)驗來看，成品支架系統(tǒng)經(jīng)過詳細的平面圖深化設(shè)計，同時撇開大型管道的場合，是可以在控制成本的情況下做到均勻、整齊、美觀的；而且該項新技術(shù)的應(yīng)用，對于本項目評審各類獎項而言有很大的優(yōu)勢。

同時作為一種新型安裝方式，其由于模塊式組裝，無須焊接、動火的特點，極大地改善了現(xiàn)場工作環(huán)境。同時，其靈活的組建聯(lián)合支架的特點，可適用于綜合管線非常密集的場所。在本項目中使用的成品支架，將各類管線統(tǒng)一布置，合理排列，大大地降低了工人的工作時間，盡管單個支架的成本要高于傳統(tǒng)支架，但就本項目所節(jié)約的人工費和環(huán)境保護費等情況進行綜合考慮，使用成品支架在費用上較傳統(tǒng)支架，基本持平。相信在不久的將來，成品支吊架會更多地在建筑領(lǐng)域使用。