整体预制装配技术在机电安装工程的应用分析

韦桥宝/广西建工集团第二安装建设有限公司

整体预制装配技术在机电安装工程的应用分析

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本文对管廊综合管线根据项目特点而进行了优化排布，并且进一步深化设计。对全专业管线预制分段进行，整体转运，从而一次吊装成型，使现场机电安装的施工效率得到了很大的提高。

综合管线；整体预制；装配；一次吊装

引 文

某新客站北区配套设施建设工程项目为地下空间结构，地下空间步行街长1.2km，宽度为9m，步行街两侧为商铺。项目具有施工周期短、机电安装系统多、管线复杂等特点。项目工程技术人员经过不断探索，在施工中采用整体预制装配技术，实现多管道整体吊装、整体对口连接，提高了施工效率，不但成品美观且极大减少了工人高空作业。

一、建模出图

项目采用revit软件进行BIM三维建模，经管线综合排布后，出装配图纸。（1）建模前应首先熟悉施工图纸，图纸有不明确或缺失的地方及时与设计沟通。（2）分专业建模，各专业建模结束后，将机电各专业BIM模型导入建筑BIM模型汇总。（3）管线排布方案确定。根据各机电专业管线分布情况，主干管采用联合支架的原则，对管线进行综合排布。联合支架横担不要过长，如果管线密集，可对管线进行分层排布或采用两处联合支架。排布方案要反复对比论证，最终的排布方案既要满足整体吊装的要求，也要满足施工经济性、安全性要求，且符合相关的规范。（4）应用BIM软件的碰撞检测功能，对排布后的管线进行碰撞检测试，按照“小管让大管、有压让无压，冷水管让热水管”原则避让，一一消除碰撞点，直到检测不到碰撞。（5）综合排布完成后，导出二维CAD图纸，全专业按照6m一段出装配图纸，并对图纸管线信息进行尺寸标注和编号，便于按照管段进行预制加工和组装。

二、支吊架设计

（一）支吊架横担

采用双拼6#槽钢作为支吊架横担。固定管道的U型管卡安装在双拼槽钢的缝隙中，U型管卡可以在双拼横担缝隙中左右移动，方便管道的左右调节。支吊架横担两端用钢板焊接连接，将双拼槽钢连接为一个整体。双拼槽钢之间的缝隙不要过大，但应允许Ф12的通丝吊杆穿过，横担下方垫片、螺母的安装固定应符合相关要求。

（二）支吊架吊杆

设计支吊架生根固定铁构件，绘制铁构件装配图纸，交由场外工厂定制，定制的固定件采用镀锌处理，成品美观且经济性好。支吊架吊杆上加花篮螺栓，方便支吊架横担上下移动，满足管段多管道的对口连接。

三、主要施工方法和措施

（一）管段预制加工

1.必须在管道涂底漆前将管道表面灰尘污垢、锈斑等清除，同时还需要对内部污垢和杂物清理掉，在合格后方可进行喷漆作业。无缝钢管、支架等除锈后均对防锈漆涂抹（樟丹防锈漆）二道，在安装前涂好第一道防锈漆应，试压合格后再涂第二道防锈底漆。

2.在加工车间内根据管段装配图纸的尺寸标注使批量预制实现，并用打码器根据装配图上的编码对管道进行编码。

3.主干管管道上有分支管道的，支管提前预制，主干管上的支管提前加工预留。完成管道编码后，将管道放统一到组装车间的管道堆放区。

（二）管段组装

1.组装前管道技术人员熟悉图纸、 资料和技术文件等，根据现场安装条件和管道单线图确定配管的管线部分。按管道单线图标明管道系统号和预制件的编号，然后根据装配图纸上的编号，从组装车间管道堆放区选取本管段组装所需的管道。支吊架位置、管道的材质、管径，支管预留位置尺寸等严格按照装配图纸标注尺寸组装。配管图的设计满足有关管道管材、管件的原材料、加工制作、焊接、安装等验收标准和其它有关规范（规程）的要求。

2.根据设计图纸在加工厂或制作场地进行管道制作，制作时要注意设备的方向和位置、调整段的留置点位置、吊装点的选择、运输和吊装过程对设备仪表的保护等。组装时，先进行下层管道的组装，下层管道安装完毕后，根据装配图纸尺寸调整二层横担固定夹具的位置，然后将二层横担固定，进行二层管道安装。组装固定夹具采用可重复利用设计，管道整体吊装完毕后，将组装固定夹具拆卸实现重复利用。组装时按照编码对号进行组装，装配完成后要认真核对，确定位置、尺寸、标高及空间距离等是否一致。

3.支管长度超过1m时，对支管添加支撑支架进行固定，防止在运输、吊装过程中支管位置发生移动。

（三）管段运输、吊装

1.管段运输采用平板车运输的方式。运输前首先确定运输路线，确保运输路线畅通；运输过程中，行进速度不要过快，行进过程中应有专人对运输过程全程监护，并做好防护措施。

2.吊装前，工人应提前根据装配图纸按照尺寸标注，用红外线仪对支吊架固定钢板、手动葫芦吊点进行测量放线定位。根据定位尺寸，安装支吊架固定钢板和手动葫芦吊点。固定钢板打膨胀螺栓前应对施工工人进行高空作业的安全技术交底。现场吊装采用四套载重为2t的捯链，在使用前确认吊链机件完好无损，传动部分及起重链条润滑良好，空转情况良好方可继续使用。吊装前，在管段吊装周围设置安全警示牌，严禁无关人员在吊装管段下方活动。四套吊链链条与管段横担固定后，四名工人先缓慢拉动捯链进行试吊，确定无误后，四名工人同时拉动捯链进行吊装，旁边一人负责观察指挥。保持装配管段水平上升，当装配管段上升至设计高度下方10～15cm时，停止拉动捯链。

（四）管段组对

1.在支吊架上安装花篮螺栓，将花篮螺栓与固定在顶板上的铁构件连接，消防、自喷系统卡箍连接的管道，将卡箍件内橡胶圈安装到管道接口上，继续拉动捯链提升管段，当装配管段上升至设计高度下方3~5cm时停止拉动捯链。

2.通过捯链、花篮螺栓上下移动管段，将管道U型管卡螺栓松开，通过移动横担上的U型管卡左右移动管道，直到所有管道管心同轴线；无缝钢管在管道口对齐后先进行点焊固定。当管道端口连接完成后，用水平仪测量管道的水平度，通过调整捯链使管道保持水平，最后通过调整花篮螺栓固定管道位置。

3.装配完成后，拆除组装夹具，进行下一管段的整体装配。

4.管道连接。焊接时应注意管道对口使用对口夹具进行对口找正，采用点固焊的方法进行固定。用塞块、钳制板或锲形铁等对口，使两根被焊接的管子平直对口，管子对口完毕后，用样板尺或钢直尺检查（距焊缝中心 200 mm 处）对口中心线的偏差值。焊接应做到焊口平直度、焊缝加强面等符合施工验收规范要求，焊口表面无烧穿、裂纹、结瘤、夹渣和气孔等缺陷，焊缝应平整、饱满，焊波均匀一致，焊瘤、飞溅药渣等及时处理，并刷二道防锈漆。

四、总结

通过对机电安装整体装配技术的研究探索和实践，设计新型的支吊架形式，总结出一套针对民用建筑机电管线的整体装配技术，该技术只需一次吊装即可完成多管道安装，避免了传统工艺多次吊装，减少高空作业和高空辅助设施搭设，提高现场的安装效率，缩短工期，减少高空作业，确保工人施工安全。

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