管线综合吊架的应用

综合支吊架的应用

一．工程概况

本站试点综合支架的应用，在站厅、站台公共区及设备区走道等管线集中区域布臵综合支吊架，以提高管线布臵的美观性及空间的综合利用率。

众所周知地铁工程属于地下结构,空间狭小是地铁车站最大的特点,其设备区的走道宽度一般只有一米三左右，但是麻雀虽小,五脏俱全,地铁运营要求各系统、各专业设备的使用功能和安全性能必须完善，因此，地铁车站内有机电和系统单位各专业如通风空调、给水排水及消防给水、动力和照明、FAS、BAS、通信、信号、气体灭火、综合监控、导向等的设备管线众多且布局极其复杂，在有限的空间内,在保证地铁运行时机电设备的正常使用功能和需要维修，以及二次施工管线的前提下,如何最大程度地节省地铁有效空间，就成为地铁机电管线综合设计及机电安装施工过程所要考虑和重点对待的问题。

二．设备区走廊传统施工方法的缺点

车站各区域如设备机房、设备区走廊吊顶内是各专业管线分布比较密集的地方,特别是管线最密集的设备区走廊中(空间宽度仅有1200×1300mm的空间)以上各专业管线的安装时,针对通风与空调专业的通风管道的宽边尺寸通常就达到1200mm×630mm或1000mm×630mm,冷冻循环水管道管径通常DN200mm,外加保温层厚度50mm及250mm高度的操作空间,动力照明桥架尺寸通常为800mm×200mm、FAS(BAS)桥架尺寸通常为400mm×200mm(200mm×200mm)这部分专业的管线的布局情况，传统施工方法是各专业依据深化设计图各自为政，加工和安装自己专业的吊架，其缺点是吊架整齐不一、五花八门，有丝杆吊杆、角钢、槽钢等，设臵单独的支吊架就会出现由于支吊架的吊杆过多，导致走廊吊顶上方支吊架无法生根或管线及支架间过分拥挤导致无法设臵检修通道等现象,同时各专业管线安装使用单独支吊架时钢材用量大。在安装中通风管道的宽度已经占据了走廊的宽度空间,其他管线的吊架根本无法生根安装，有时不得不借助设备房的墙体作为吊架固定点，造成支吊架管线布局散乱，不能合理利用空间，既浪费材料和人力，且工作效率低，工程进度慢，协调问题多（因涉及到系统承包商通信、信号、综合监控、AFC、气体灭火等管和桥架的安装）的问题，这样有背于地铁施工“节约空间、降低成本”的施工理念。

三．综合吊架的优点

1．组合式构件、装配式施工，整齐、美观、大方

无需焊接和钻孔。利用构件装配组合，可方便地进行拆改调整，可重复使用，也可对以后管道的扩展预留一定的空间，浪费极小。 2．各专业协调好，提高室内空间标高

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具有良好的兼容性，各专业可共用一支吊架；充分利用空间，可使各专业的管束得以良好的协调，达到空间和资源共享，提高有限空间利用率，从而可以提高设备区走廊的标高，解决了标高困扰的问题。 3．受力可靠、稳定

完备的设计方案和施工图集，所有的受力构件——型钢钢及扣件（带锁紧锯齿）可以实现拼装构件的刚性配合，连接无位移，无阶调节，精确定位。抗冲击及震动，增强支架节点的抗剪能力。底座与结构顶板采用锚栓连接，其非破坏性拉拔强度是膨胀螺栓的两倍。

4．跟踪式服务，在施工现场进行实时指导、解惑

厂家技术人员在现场指导、解惑，对在施工中碰到的特殊支吊架做实时的力学校核，以及对各专业管束的协调

5．安装速度快，施工工期短

横担和竖杆是厂家的定尺产品，根据深化的综合管线图进行下料，便可进行组装，安装速度是传统做法的6~8倍，制作安装成本降二分之一。各专业和工种可交叉作业，提高工效，缩短工期。 6．使用寿命长，后期维护方便

根据使用环境、不同部位的特殊需求，提供不同工艺的材料有电镀锌（冷镀锌）、热镀锌及粉末镀锌涂层（喷塑），材料具有很强的防腐，使用寿命长。 7．材料预算准

确产品为标准化半成品，型号标识明晰，配合规范的管理，材料和配件上的浪费和丢失极少。 8．过硬的质量保证

组件是厂家的合格产品，符合ISO9000,ISO9002标准，保证整套系统完整性与支吊架的稳定性。 9．良好的通用性

结构的变化，决定了吊架几何尺寸的不统一性，有些需要根据位臵来设计吊架的几何尺寸，由于组合性丰富的标准组件种类，可供多种选择。保证了不同条件下各类支架的简便性、适用性及灵活性。 10．环保

施工无需电焊和明火，无需传统吊架防腐（刷漆或镀锌）的工艺处理，不会对环境和办公造成影响。

四．管线综合吊架在地铁工程中应用的优越性

综合支吊架是以工厂预制零部件在工地现场进行组装的支吊架产品，采用标准连接件与标准成品槽钢，可根据现场实际情况进行标高或位臵调节，满足现场使用要求，同时能根据设备安装后系统运行的实际需求进行相应的扩展。其本身能达到防腐、抗振动等各项要求，在现场免焊接免涂刷防腐涂料。与原有混凝土采用锚栓连接，与原有钢结构采用夹具免焊连接。并达到与现场焊接类支架同等的强度。

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综合支吊架包括吊块、吊杆、横梁，吊杆的顶端装有吊块，吊杆之间均固定有上、下呈错落分布的横梁，吊杆底部固定在底梁上，前、后排的吊杆、横梁和底梁呈均臵平行状排列，构成方形框架，前、后排的两横梁上臵有第一管线，前、后排的底梁上分别臵有第二管线、第三管线、第四管线，使各层走廊的各种管道及电缆桥架等合理分配，空间利用合理，提高走廊吊顶标高，安装牢固，节约材料，省工省时，工作效率高，工程进度快。

下图为装配式吊架部件图：（一般应用在地铁中的矩形支吊架图例）

管线布臵综合平衡及综合支吊架的使用,可以最大限度实现设计和施工之间的衔接,为有效协调各机电专业分包方的施工提供技术支持,为施工的顺利进行创造条件。机电管线布臵综合平衡及综合支吊架的使用在保证功能的情况下解决了机电系统内部管线的标高和位臵问题,避免交叉时产生冲突,同时配合并满足结构及装修的各个位臵要求。各机电专业管线合理布臵并使用综合支吊架后,可以缩短施工工期、避免各机电安装专业施工阶段管路(线)交叉打架、衔接不当而造成的返工,保证安装工程的顺利进行。不但有效的节约了吊顶上方的有限空间,保证了检修通道,又大大减少了管道支吊架制作安装的钢材用量,同时,合理采用综合支吊架,可减少施工安装后的拆改工作量,从而最大限度的降低工程成本。

地铁工程中机电设备管道的综合排布与安装往往会影响到本身及相关专业的施工进度及观感,而管线综合合理布臵及支吊架的选择与安装又是决定设备管道综合排布是否合理、美观的前提条件。通过对设备管道支吊架因地制宜的优化设计和安装可以使设备管道安装达到坚固美观、质量可靠的效果。地铁机电设备管线安装不仅仅只是简单的照图施工,因为在地铁机电设备管线安装中存在着太

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多不定的制约因素:机电设计和土建结构设计衔接不够完善、机电设计和精装修设计衔接不够完善、各机电专业管线施工先后顺序不当等等都会导致机电设备管线安装返工甚至无法顺利进行,因此,地铁机电设备管线安装的设计及施工中，应必须注重管线布臵综合平衡技术并合理的使用管道综合支吊架。

五．管线综合吊架成本与普通支架对比

1.单个支架费用对比

下面以本站负二层设备区走道2L2-02作为对比，分析这两种综合支架的费用进行对比。

2L2-02上部有以下管线：1250mm*400mm排风管一根、600*150强电桥架一根、200*200母线槽3条、200*100通信线槽2条、弱电线槽2条、消防水管DN150 1根、冷冻水管DN25 2条。 采用普通支架需要材料如下：

5#角钢 3米 4#角钢 6米 Φ10mm 30米，钢材重量为T=50kg，钢材费用约0.05t*5000元/吨=250元 采用综合支架的材料如下： 单面冲孔槽钢DR41S 4米，单面冲孔槽钢DR62S 4.5米，槽钢底座B01-T21/72 2

件 锁扣连接件 6个。 材料费用：706.65元

人工：因综合支架涉及到支架组装、底座安装、现场拼接、调整等工序，其安装人工与几个普通支架安装人工相当。

2.整个车站普通支架与综合支架费用对比

本站采用综合支架391副，合计材料费用26.4万，人工费3万。合计费用29.4万。

若采用普通支吊架，则需要角铁支架约合19.95吨，约合材料费用9.78万，人工费3万，合计费用约12.78万。

六．管线综合吊架施工步骤

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安装测量

切割材料

支架底座安装

支架连接件拼装

管道、桥架铺设

七．本站综合管线施工总遇到的问题及后续的一些建议

1.设备区走道：设备区走道分负一层设备管理用房设备区走道及负二层环控配电室及高压配电室设备区走道。

2.设备区管线：负一层设备区管理用房走道宽度仅1.5M，其上部管线主要有强电桥架600*150一条、走道新风管400*320一根、弱电线槽100*100一条、通讯及信号线槽400*100

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一条、300*100一条、消防水管DN150一条、给水管DN100一条。管线比较多且错综复杂，如何进行合理的排布，既然符合相关规范和满足日常检修要求又能布置的美观和整齐，需要根据实际现场对走道综合管线进行优化，提高整理空间的合理利用，提升管线标高。 原设计综合管线为： 主要问题有：

1.横穿RAD 500*320为车站控制室内风管，若此风管标高3.3M，车站控制室地板高度600mm，天花龙骨高度150mm，则车站控制室内部的净高度为：3.3M-600mm-150mm=2.55M，则容易造成车站控制室高度过低。

2.通讯线槽为400*100及300*100的线槽两根，比设计图纸要大，管线无法通过。

3.此通道需要考虑结构梁倒角。

根据以上问题点，将综合支吊架优化调整如下：

1.将进入车站控制室风管RAD 500*320的标高调整为3.5M，确保车控室的整体标高满足要求。

2.将该走道综合支架宽度由原来800mm改为1300mm，以让更多管线穿过。 3.调整后综合管线如下图：

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二、负二层强电配电室设备区走道管线： 3.负二层设备区走道宽度1.85M，其上部管线主要有排热风管EAD1250*400风管一条、强电桥架600*150一条、动力母线槽120*120三条、BAS线槽200*100一条、通讯线槽300*100一条、200*100一条、消防水管DN150一条、空调冷冻水管DN25两条。 该走道综合管线主要难点：①横穿走道有两条1600*630的空调送回风管，②强电配电室门：2700*1500，③通道处存在横梁斜倒角；由于横穿走道风管较大，影响整体标高，造成部分消防水管及空调水管标高低于2.7M，将会影响部分设备房的门。原设计图纸管线布置如下：

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然而在实际安装过程中，此段综合管线刚好走道C轴大梁斜角下方，实际管线布置如下，管线最低标高低至2.5M，而设备区走道多处门的高度为2.7M，如此低的管线将严重影响开门及整体美观，故对此处管线进行针对性调整，在与横穿走道回风管交叉处进行局部降低，其余部位全部升高，确保其余走道处标高在2.6M以上。修改剖面如下：

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图四：实际安装后，综合管线剖面图

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图五：对管线标高进行局部降低调整

本站综合管线安装及布置过程中遇到的其他优化问题：

1.由于管线过多，在所有管线过梁底时，容易出现标高不足的问题，例如负二层梁高仅有3.8M，而若管线较多，如本站有1250*400排热风管、600*150强点桥架、150*120母线槽三根、弱点线槽400*150,300*150,200*150三条、消防水管DN150一条、给水管DN100一条、DN25冷冻水管两根。在标高仅有3.8M的走道布置这么多管道，又要尽量保证整体管线标高不低于2.6M，就容易造成管线布置过密，无过多检修、操作空间，也不利于整体布线。针对此情况，建议今后设计在做管线布置或者结构设计时进行充分考虑，如设计部分管线可从设备房间通过则尽量从设备房间通过、或者在有过多结构梁的走道尽量将走道宽度适当加宽，以保证可以多路管线平行铺设以保证相应标高。

2.由于综合管线仅考虑了风管、桥架、弱电线槽、水管等大管线，未充分考虑FAS线管部分，由于FAS线管虽小，但数量较多，在设计综合管线时亦有必要对此类管线进行统一布置，方能保证整体管线的美观性。

3.无论是普通支架还是综合支架，均需要对管线进行综合，进行优化，方能使管线布置合理，整齐，保证施工质量及美观性。在布置综合管线时，需要设计、施工单位及厂家等整体参与，设计从规范角度、施工单位从现场施工角度、厂家从产品安装工艺角度等多方面进行考虑，方可保证美观及可操作性。

4.除了从设计图纸上对综合管线进行优化，更应从实际安装现场进行优化，毕竟

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施工现场仍存在设计无法考虑周全的问题：如结构梁的斜倒角、扶梯圈梁、实际现场结构与图纸无法对应等诸多问题。需要设计单位及施工单位在结构施工完成后机电施工单位进场施工前进行再次优化。

5.设计单位在管线从公共区进入走道、走道进入设备用房等细节方面处理，因施工单位众多，存在机电设备安装单位、系统专业及供电专业单位等，若对管线细节进行统一布置可减少管线布置的随意性，增加相应的美观性。

6.在采用综合支架安装时，需要厂家对综合支架，针对各站的不同情况进行合理的设计，例如部分车站站台结构是明挖，站台结构是平面，部分车站站台结构是暗挖，站台结构是曲面，在各种结构上采用的支吊架形式进行合理的设计及生产，方可保证施工质量及美观性。

7.根据工业管道安装的相关规范要求气体灭火管道需要设置独立支架，此部分需要设计在设计综合管线时，若采用综合支架方面需要单独予以考虑。

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