唐宇軒

（中國土木工程集團(tuán)有限公司，北京100000）

1 引言

管道布置圖綜合平衡技術(shù)廣泛運(yùn)用于建筑機(jī)電工程、市政管網(wǎng)工程、通信工程中，涉及通風(fēng)、暖通、給排水、電氣、通信、消防等多個領(lǐng)域的管道管線的安裝。 本文以典型斷面圖為例，對工程設(shè)計中存在的各種問題進(jìn)行分析，尤其是對工程設(shè)計中各個專業(yè)在標(biāo)高上存在的“沖突”進(jìn)行了分解。 通過事先設(shè)計好的安裝方案，在工程實踐中基本能夠達(dá)到一次成功，降低了由于管道布置更改和拆除所帶來的經(jīng)濟(jì)損失。 同時對工程中的每根管線支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)度分析， 以確保管線的質(zhì)量與安全。

2 工程概況

卡諾國際機(jī)場候機(jī)廳二期工程是為確保候機(jī)廳基本功能、確保其正常運(yùn)行而增設(shè)的一項新項目，其主要內(nèi)容包括：特殊設(shè)備（登機(jī)口、座位、安全檢查設(shè)備、登機(jī)廊橋、行李搬運(yùn)系統(tǒng)等）；強(qiáng)電設(shè)備（變壓器、不間斷電源系統(tǒng)）和弱電設(shè)備，空調(diào)主機(jī)和配套設(shè)備，F(xiàn)M200 和EX50 消防系統(tǒng)， 站坪工程；戶外給水和下水道工程，戶外綠化工程和地下停車場；戶外道路及與之相適應(yīng)的排水溝，照明等配套工程。

3 管線綜合平衡的布置原則

1）水力、風(fēng)力線、工控線、電源線，應(yīng)單獨布設(shè)，且至少應(yīng)按有關(guān)技術(shù)規(guī)范所要求的安全間距進(jìn)行布設(shè)。

2）盡量避免強(qiáng)弱電共用線槽和線路，以降低對弱電信號的影響。 弱電線路使用有屏蔽保護(hù)的電纜。

3）一般的布置規(guī)則，從上到下的順序依次為：電線管、電纜橋架、風(fēng)管、工藝管道、其他管道。

在其他管線的排列中， 盡可能將質(zhì)量較小的管道放在上部，質(zhì)量較大的管道放在下部，方便后續(xù)施工作業(yè)[1]。

4）以最小干擾為主要原則，市區(qū)、街區(qū)、行人活動區(qū)域必要的管線、設(shè)施設(shè)備，應(yīng)因地制宜運(yùn)用既有材料及設(shè)備，通過精細(xì)設(shè)計施工并適當(dāng)隱蔽和美化。

4 實施管線綜合平衡技術(shù)的主要步驟

在卡諾國際機(jī)場航站樓建設(shè)項目中， 管道布局的整體平衡布置通過以下幾個方面進(jìn)行施工：一是電子圖紙預(yù)裝配；二是采用綜合支吊架系統(tǒng)；三是科學(xué)安排好施工時序。 以下就這幾個方面分別對該項目的設(shè)計運(yùn)用進(jìn)行說明。

4.1 電子圖紙預(yù)裝配

為了保證項目的施工有序性， 防止因設(shè)計不一致而造成的“返工”，保證各個專業(yè)管道的合理布置，在施工前，需要對各個項目的各個部分進(jìn)行“預(yù)裝配”，利用電子施工圖，在電腦上進(jìn)行仿真組裝，以達(dá)到最好的設(shè)計與施工銜接。 電子圖的預(yù)先裝配是管線綜合平衡技術(shù)的基礎(chǔ)。

1）專業(yè)圖紙評審。 在接收到工程設(shè)計圖后，組織各專業(yè)施工隊伍技術(shù)負(fù)責(zé)人進(jìn)行設(shè)計圖紙專項審查， 熟悉相關(guān)專業(yè)設(shè)計圖紙，對大樓的總體功能及樓層的功能需求有一定的了解，對每一幢大樓的功能系統(tǒng)、設(shè)備布局、管道布置等有一定的認(rèn)識；理解建筑物的形狀、構(gòu)造等。 核查各專業(yè)在定位、標(biāo)高方面存在的矛盾[2]。

2）找出不合適的施工位置。 業(yè)主或監(jiān)理單位應(yīng)在圖紙自查的基礎(chǔ)上，在各分項之間，組織設(shè)計單位進(jìn)行設(shè)計交底，并與各專項施工技術(shù)人員進(jìn)行專項會審，結(jié)合現(xiàn)場實際情況，解決各專項的具體施工問題。 找出施工中的困難部位，進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，及時做出調(diào)整。

3）管道基本布置。 主要采用卡諾國際機(jī)場航站樓區(qū)域內(nèi)自足、最小干擾、靈活適用的原則。 管道設(shè)施容量主要以滿足卡諾國際機(jī)場航站樓區(qū)域內(nèi)需求為主；設(shè)施設(shè)備、管道管線采用精細(xì)化設(shè)計并適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行隱蔽和美化， 減少對周邊環(huán)境的干擾；并將“控制閥組”“泵閥門組”“入戶計量調(diào)節(jié)組”等易分散、影響整體布局的關(guān)鍵部件進(jìn)行細(xì)致劃分，使其更易操作，便于整體布局與控制，以利于閥門組的管道布局與設(shè)計。

4）局部調(diào)整。 按照以上所述的管道綜合平衡布置原理，對施工不便的部位，不拘泥于常規(guī)技術(shù)手段和技術(shù)規(guī)范，結(jié)合現(xiàn)場施工情況，進(jìn)行因地制宜的調(diào)整。

5）綜合管線支架的統(tǒng)一計算。 管線支架受力形態(tài)復(fù)雜多變，工況變化快，且往往受安裝地點的約束。 要根據(jù)實際情況，對其受力及工作情況進(jìn)行綜合分析，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合工程實踐和使用經(jīng)驗，提出相應(yīng)的設(shè)計方案，擬采用Helide 公司提供的各類標(biāo)準(zhǔn)零件及計算軟件，通過設(shè)計圖紙（土建、結(jié)構(gòu)、機(jī)電安裝），對管線支架進(jìn)行深度優(yōu)化設(shè)計，初步設(shè)計后用相應(yīng)計算軟件分別對不同材料支架的承載力、剛度、屈服強(qiáng)度、穩(wěn)定性等進(jìn)行核定演算，確定綜合支架的使用材料及設(shè)計方案。

6）全面的管道平衡評審。 施工完成后，業(yè)主單位應(yīng)組織建設(shè)單位、監(jiān)理單位、施工單位、專項施工人員、檢測機(jī)構(gòu)進(jìn)行質(zhì)量與整體平衡檢測。 重點對管道布置的合理性、經(jīng)濟(jì)性、施工順序安排及調(diào)試便利性進(jìn)行評價，確定最佳方案[3]。

4.2 綜合支吊架的選用

在卡諾國際機(jī)場的機(jī)電安裝項目中，采用的是一體化支架系統(tǒng)——喜利德MQ 系列支架。 該方案不僅可以有效改善設(shè)備的安裝效率，還可以有效地改善整個項目的外在形象。 在管道綜合平衡工藝中，綜合吊掛體系的選型是一個重要環(huán)節(jié)。

4.2.1 綜合支吊架裝置的構(gòu)成

1）槽鋼系列。 卷邊帶有鋸齒，能有效地防止剪切、滑動、沖擊，并在其表面上刻輔助刻度；雙重連接的坡口，使用了互沖及高級焊接工藝；表面經(jīng)過電鍍，具有良好的外觀；條狀的安裝口，使用方便靈活，適用于橫臂和吊梁。

2）托臂（架）系列。 其性能與槽鋼系列一樣，都要求有側(cè)向支撐。

3）槽鋼螺母。 彈簧集成，使用方便，一鍵鎖定。

4）管束扣墊。 集成、簡單、快捷，不需要任何安裝工具。 其用于連接管束和橫臂。

5）底片、拐角連接、拐角支撐、連接件等。 可以預(yù)先組裝，便于快速安裝；堅固耐用，鎖鍵連接可靠。

6）槽鋼基座和接頭。 用來將托架或吊桿固定在建筑物上，具有性能穩(wěn)定、安裝簡便等特點。

7）各類梁夾和附件。 用于免焊接井眼的鋼架支架安裝，卡扣最大厚度小于36 mm，應(yīng)用范圍廣。

8）各類管束。 例如，標(biāo)準(zhǔn)管束、輕管束、重管束、超重管束、噴淋管束、熱敏感管束和固定熱敏感管束。 管束安裝實例圖如圖1 所示。

圖1 管束安裝實例圖

9）各種支座。 支座有固定支架、可滑移支架兩種形式，適用于各種介質(zhì)的溫度變化情況。

10）其他普通附件。 螺紋、法蘭、螺帽、螺紋連接、螺紋管件、六角螺紋及其他配件。

4.2.2 支架形式的選擇

各分項施工技術(shù)人員需要配合喜利德公司工程技術(shù)人員，對管線承受荷載、溫度、位移距離等條件進(jìn)行核實，再結(jié)合現(xiàn)場實際情況和 喜利德MQ 系列的物理特性，選擇合適的支架，并將支架送交設(shè)計機(jī)構(gòu)，對建筑結(jié)構(gòu)的承載力進(jìn)行評估，在達(dá)到要求之后才能使用。

在本項目中，電站組裝機(jī)庫（19 m）大跨（19 m）組合支撐系統(tǒng)的設(shè)計中，使用了箱形鋼，并結(jié)合管束和其他配件，對喜利德的MQ 系列槽鋼進(jìn)行現(xiàn)場熱鍍鋅， 以解決其承載能力不足的問題[4]。

4.3 安排合理的施工順序

卡諾國際機(jī)場的機(jī)電安裝項目有很高的人性化需求，它的運(yùn)行系統(tǒng)非常復(fù)雜，有很高的設(shè)計要求，功能標(biāo)準(zhǔn)要求高，各專業(yè)施工人員多，穿插作業(yè)施工頻繁，且施工工期緊張。 所以施工管理人員對各專業(yè)施工隊之間的協(xié)調(diào)作業(yè)、流水銜接、過程控制就顯得非常關(guān)鍵。

1）做好施工準(zhǔn)備。 為保障后續(xù)安裝施工順利進(jìn)行并按時完工，在施工前做好圖紙會審，針對疑難部位進(jìn)行專項討論，提出優(yōu)化方案； 土建單位在土建施工時需做好孔洞預(yù)留和相應(yīng)預(yù)埋件的預(yù)埋，同時為防止預(yù)留和預(yù)埋部分尺寸不達(dá)標(biāo)，在施工期間，應(yīng)按照綜合管道圖，對土建圖預(yù)留預(yù)埋部分進(jìn)行修改，及時調(diào)整相應(yīng)的剛性、柔性套管接頭以及防沉降、防腐的預(yù)埋管接頭，以減小預(yù)埋誤差。

2）制訂全面的施工計劃。 在項目實施過程中，對過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，并提出相應(yīng)的解決方案。 總體思路是：由機(jī)電工程總包單位進(jìn)行整體支架的選型、安裝，并按照管線布置的要求，由專業(yè)施工人員“由上而下”“由內(nèi)而外”完成。 機(jī)械和電氣設(shè)備的安裝總包，與總包公司進(jìn)行定期協(xié)調(diào)，以保證項目的順利進(jìn)行。

3）建立安全文明施工控制體系。 作業(yè)前對施工班組作業(yè)人員做好技術(shù)交底和安全交底工作，提高安全意識，保障施工安全。 建立相應(yīng)制度進(jìn)行現(xiàn)場文明施工，提高工人的安全保護(hù)意識，由施工管理人員做好監(jiān)督。

5 管道綜合平衡技術(shù)在實際工程中的應(yīng)用效果分析

1）利用電子圖紙的預(yù)裝配，能夠迅速地對節(jié)點設(shè)計、施工細(xì)節(jié)設(shè)計進(jìn)行完善， 最大限度地將施工圖中的技術(shù)問題找出來，在施工前期就將其解決。

2）在施工之前，要對管道進(jìn)行充分的布置，以防止在施工過程中出現(xiàn)管線交叉、各專業(yè)位置沖突的情況，降低重復(fù)工作的概率。

3）通過合理安排施工順序進(jìn)行流水作業(yè)，提高施工效率。

4）施工、建設(shè)、設(shè)計、監(jiān)理、專業(yè)施工方及業(yè)主方，通過對管線的設(shè)計后優(yōu)化過程， 可以對現(xiàn)場施工有一個熟悉的了解和掌握，對后續(xù)指導(dǎo)施工、施工管理等都有著顯著的幫助。

5）在地下室管廊較大且管道密集的地區(qū)，使用預(yù)埋墻槽支架（每1.2 m 設(shè)一組預(yù)埋槽鋼），可極大地便利對綜合管道的支撐配置，并降低在地下室側(cè)壁上打孔攻絲的次數(shù)，調(diào)整余量變大，效果美觀。

6 結(jié)語

采用管線綜合平衡技術(shù)的目的就是要更好地實現(xiàn)設(shè)計意圖和施工產(chǎn)品之間的銜接，對各種管線進(jìn)行統(tǒng)籌安排，使它們能夠更好地滿足用戶的使用功能、經(jīng)濟(jì)效益以及審美標(biāo)準(zhǔn)。 在該技術(shù)的運(yùn)用過程中，經(jīng)常會遇到一些問題，如設(shè)計數(shù)據(jù)可操作性差，管理上執(zhí)行力不足等問題。 通過機(jī)電管線布置綜合平衡技術(shù)，明確了管線分類、走向排布，統(tǒng)一了管線檢修布局，減少了檢修孔數(shù)量，增強(qiáng)了吊頂工程的視覺效果，為日后維護(hù)提供便利，實現(xiàn)了長期效益。