高层办公楼综合支吊架施工技...以国际科创商务广场项目为例_沈敏军.pdf

行业聚焦522023/04REAL ESTATE WORLD高层办公楼综合支吊架施工技术研究以国际科创商务广场项目为例沈敏军在大型机电安装工程中,大部分施工单位会采用综合支吊架施工技术,这是因为综合支吊架安装方便、外形美观。在实际安装过程中,综合支吊架可将通风、暖通、给排水、消防设备、电气设备、强弱电等专业的支吊架整合成一个整体,从而减少工程成本,加快施工速度,节省空间,使管线具有较好的观感。由此看来,综合支吊架的性能与优势较为明显。BIM 技术的出现改变了传统的施工方法,在施工过程中采用 BIM 技术,可以提高各施工环节的协调性,有利于缩短工期、降低成本。如今,基于 BIM 技术的建筑管线排布优化技术已经被广泛应用在给排水、消防、通风等工程中。将BIM 技术应用于管道平面布置中,能够有效解决人工、材料的浪费问题,有利于在降低工程造价的同时控制施工风险。利用 BIM 软件将二维图纸转换成三维模型的过程,不仅是一个校正的过程,还是一个模拟施工的过程。BIM 软件能够在较短时间内揭露图纸中的不足,以便设计人员有针对性地加以解决。这样的一个精细化的设计过程,既能够提高设计质量,又能够为设计人员节约工作时间。1 工程概况国际科创商务广场项目位于西安市西咸新区沣东新城沣东大道以南、复兴大道以西,该项目由 1#楼主楼及裙楼、2#楼主楼及对应地下车库组成,总建筑面积为 119 000 m2。其中,1#楼地下有2层,地上有34层,建筑高度为148.6 m；2#楼地下有 2 层,地上有 18 层,建筑高度为 73.2 m。该项目的管线复杂且种类较多,其施工难度较大。在综合支吊架施工方案基本确定后,施工人员应在施工前根据现场的实际情况,先做样板,然后合理调整管线或支架的位置,避免在固定综合支架的时候出现质量问题。只有在样板工程施工完成并通过验收后,施工人员才可以开展后续工作。2 管道综合支吊架制作安装施工流程管道综合支吊架制作安装施工流程如下：图纸优化（应用 BIM 技术）确定管道根数及路线测量放线定位综合支吊架制作与防腐处理综合支吊架安装管道安装涂刷油漆或标识验收。（1）在利用 BIM 技术进行管线综合排布时,施工人员应按照小管让大管、有压管让无压管、低压管让高压管等相关排布原则进行安装,同时预留出安装维修的空间。长度较长的管线应安装在上层,长度较短的管线应安装在下层。在并列安装管线阀门时,设计人员需要考虑阀门与法兰的间距。综合支吊架局部 BIM 渲染图如图 1 所示。摘要：综合支吊架施工是指将通风、暖通、给排水、消防设备、电气设备、强弱电等专业管线综合在一起进行安装。在高层办公楼项目中，综合支吊架在风管、水管、电管安装中使用较多。在安装过程中，施工人员可以利用 BIM（建筑信息模型）技术对管线排布进行碰撞检测，并做好三维立体设计建模。在完成碰撞检测后，技术人员应按照碰撞检测结果，合理编制碰撞报告，随后在优化阶段对碰撞报告内容加以完善。这样，技术人员就能够在施工前发现设计图纸中管线交错问题或不合理之处，并有针对性地对其进行优化，以保证后期施工的顺利进行。关键词：综合支吊架；施工技术；施工流程；BIM 技术行业聚焦房地产世界2023/0453（2）施工人员应对管道安装施工图进行优化,根据管道的根数、位置、标高、走向预留管道的维修操作空间,同时确定综合支架的形式、尺寸和安装间距。（3）在制作综合支架时,施工人员需要考虑各种管道的实际外径和保温层的厚度,确定卡箍的形式及规格。必要时,施工人员应对压力管道进行管道受力计算,以确定各种型材的规格型号。（4）施工人员要先安装综合支吊架,后安装管道。在安装过程中,施工人员首先应根据管道走向和弹线范围来确定支吊架的安装位置和支吊架之间的距离,然后确定各功能管道的安装施工顺序。通常,施工人员需要遵循先上后下、先内侧后外侧的施工顺序。（5）施工人员必须在所有螺栓与螺母之间加设平垫片和弹簧垫片,以确保管道固定牢固。3 综合支吊架施工注意事项第一,综合支吊架的受力点较多,主要集中在底座、横担等部位。因此,在综合支吊架布置过程中,施工人员应做好各受力点的受力分析,尤其要控制横担固定点的剪力以及挠度等。一般来说,在确定各层的横担规格后,施工人员应对各受力点的剪力、挠度、拉力进行计算,为充分发挥其负荷能力奠定基础。第二,实践表明,在综合支吊架安装过程中,每个横担与吊杆处的角固定件应当安装在横担的下方,并且其安全系数必须符合相关规定要求。第三,在综合支吊架的安装过程中,施工人员还应考虑维修所需要的空间。通常,维修空间的宽度为 300 mm,如果维修空间位于支吊架中心区域,那么其宽度则不应小于 400 mm。第四,在综合支吊架施工过程中,施工人员不仅要熟悉各专业的管线特点,如管道压力、桥架走向等,还要考虑排水、空调冷凝水等问题,避免管线排布受到不利影响。第五,施工人员应考虑隔热垫的安装高度。如果风道占用空间较大,施工人员可以在综合支吊架上设置两层支架,将风道逐步抬高,从而为下方管道预留足够的空间。施工人员在明确综合支吊架的布置情况后,应合理确定支图 1综合支吊架局部 BIM 渲染图行业聚焦542023/04REAL ESTATE WORLD吊架的间距,并利用计算机软件绘制出施工平面图,然后做好施工协调工作,以避免施工混乱的问题发生。第六,管理人员应使用 BIM 技术提前进行碰撞检测,做好各专业条线的信息交流和数据共享工作,从而增强项目管理效果,保证施工质量。4 解决综合支吊架施工问题的对策4.1 做好受力分析工作,检查综合支吊架的安全性在国际科创商务广场项目中,笔者选取具有代表性的编号为 3F-51（设计间距为 2 m）的综合支吊架进行受力分析。3F-51 综合支吊架详图如图 2 所示。（1）镀锌风管荷载按照金属、非金属风管支架（含抗震支吊架）（19K112）的规定来计算。矩形风管的规格为 1600 mm800 mm,钢板厚度为 1.2 mm,角钢法兰的规格为 40 mm4 mm,保温层厚度为 50 mm,每节风管长度为 1.24 m,板材密度为7850 kg/m3,保温材料密度为 48 kg/m3。具体计算结果如下：表面积：S=2(1.6+0.8)1.24=5.952 m2。钢板荷载：G1=78505.9520.001 2=56.067 84 kg。法 兰 荷 载：G2=27850(0.040.04-0.036 0.036)2(1.68+0.88)=24.436 736 kg。保 温 荷 载：G3=482(1.7+0.9)1.240.05=15.475 2 kg。非保温镀锌风管面荷载：Gf=(G1+G2)/S 14 kg/m2。保温镀锌风管面荷载（不含螺栓重量）：Gb=(G1+G2+G3)/S 16 kg/m2。复合风管和耐火风管的荷载数据由风管厂家提供：复合风管面荷载为 39 kg/m2,耐火风管面荷载为 42 kg/m2（含角钢法兰重量但不含螺栓重量）。（2）桥架荷载按照电缆桥架安装（04D701-3）的规定来计算。动力桥架的载荷等级为 D 级,额定均布荷载值为 2.5 kN/m；弱电桥架的载荷等级为 B 级,额定均布荷载值为 1.5 kN/m。（3）水管荷载按照 室内管道支架及吊架（03S402）的规定来计算。（4）横担验算。横担一受力计算。直径为 80 mm的废水管的重量为 14.77 kg/m,横担长度为 1500 mm。笔者选择规格为 ET52-25 的槽钢,软件计算结果如图3 所示。横担二受力计算。规格为 1000 mm500 mm的排烟风管的重量为 75 kg/m,横担长度为 1500 mm。笔者选择规格为 ET72-27 的槽钢,软件计算结果如图4 所示。（5）底座受力验算。底座所受的拉力R1、R2、R3均小于底座设计抗拉承载力（12.8 kN）。底座受力计算如表 1 所示。（6）立杆受力验算。单拼槽钢立杆的允许拉力为：160 N/mm2287.4 mm2=45.984 kN。双拼槽钢立杆的允许拉力为：160 N/mm2381.2 mm2=60.992 kN。竖杆 1：R1（2.040 1 kN）R3（2.100 2 kN）45.984 kN。竖杆 2：R2（3.715 8 kN）60.992 kN。综合以上计算得出结论：3F-51 综合支吊架整体受力安全,可应用于现场施工。4.2 综合支吊架安装对策首先,综合支吊架的布置以及安装都需要经过三个阶段：一是根据设计图纸的实际信息合理布置管线,二是做图 23F-51 综合支吊架详图行业聚焦房地产世界2023/0455好通风、暖通、给排水、消防设备、电气设备、强弱电等专业的沟通协调工作；三是根据现场实际情况合理调整管线的位置。在综合支吊架的布置过程中,管线的接入口相对密集,所以施工人员应做好管线接入口的布设工作（尤其是重要管线）,并根据实际标高以及施工图中的管道走向来确定风管的尺寸、路径、高度。其次,在综合支吊架布置过程中,施工人员应重点审核并优化管线布置方案,在适当减少或增加横担、支吊架数量后,确定抗震支吊架的布设位置。优化布置方案不仅可以解决上述安装问题,还可以让综合支吊架布置得更加合理,为后续维修工作奠定良好的基础。最后,在现场安装综合支吊架时,施工人员应对局部的支吊架进行深化处理,并从综合角度来进行考量,严格把控公共区域管线安装工作。例如,在机房等区域安装综合支吊架时,施工人员应考虑横担的受力情况。4.3 综合支吊架结构安装注意事项首先,在综合支吊架结构安装过程中,施工人员应分析风管、水管、强弱电桥架、消防设备、电气设备等的布图 3横担一受力计算结果图 4横担二受力计算结果行业聚焦562023/04REAL ESTATE WORLD设位置及安装要点,为确保工程质量奠定坚实的基础。其次,在实际安装过程中,综合支吊架还要采用槽钢进行安装。因此,施工人员应根据现场情况以及施工需求对槽钢标高或位置进行合理调整,从而满足综合支吊架的安装需求。最后,为了保证综合支吊架安装施工质量,施工人员需要利用 BIM 技术对所有机电管线进行综合排布,并制订科学的综合支吊架设计方案,按照综合支吊架安装施工要点来开展施工作业。5 结语综上所述,在高层办公楼项目中,综合支吊架安装工作至关重要。在布置支吊架时,施工人员应合理分析综合支吊架安装的重点及难点,并应用 BIM 技术来解决支吊架布置、设计、安装不合理等问题,从而保证工程施工取得良好的效果,即达到材料节约、布置紧凑美观、质量可靠的效果。参考文献：1 丁传奇,杨秉钧,尹中国.基于 BIM 技术的管线综合和预制安装应用研究 J.建筑技术,2019,50(12):1416-1419.2 刘正杰,吴青东,邸丹,等.机电安装工程管线综合支吊架设计与安装研究 J.安装,2018(12):44-46.3 徐天耀,佘远彪,朱佳能.基于 BIM 技术的某医院地下车库管线综合应用研究 J.价值工程,2022,41(4):101-103.4 李金贝.基于BIM的公共项目管线综合支吊架方法探究J.区域治理,2020(16)213.5 耿雅萍.浅析建筑机电抗震支吊架施工技术要点 J.城镇建设,2021(9):79-80.6 中国十七冶集团有限公司.一种基于 BIM 技术的装配式支吊架施工方法:CN201810245619.7P.2018-08-21.7 卢炯平.基于BIM的地铁车站管线综合支吊架施工技术J.城市住宅,2019,26(7):28-30.8 赵川,时岭.BIM 技术在安装工程中的应用研究 J.城市住宅,2018,25(1):58-60.9 邓云.BIM 技术在管道综合支吊系统中的应用研究 D.保定:河北农业大学,2018.10 曹进.分析地铁机电管线布置安装中综合支吊架的施工及应用 J.中华建设,2020(23):208-209.（作者单位：中铁十四局集团建筑工程有限公司）表 1底座受力计算序号横担编号槽钢型号正应力利用率/%挠度利用率/%角连接件左侧连接件承载力利用率/%右侧连接件承载力利用率/%校核结果左侧连接件力值/kN右