厂房内大型风管分段整体吊装技术分析与应用_张永振.pdf

ANZHUANG2023年第2期30机 电 安 装 Electromechanical Installation张永振（山东耀光建筑工程有限公司 山东菏泽 274000）摘 要：本文对厂房内各类大型风管安装方法和工艺进行分析，采用风管适当分段组装后整体吊装就位施工方法，对风管安装工艺进行改进，保证了安全质量，加快了施工进度，取得了良好的效益。关键词：厂房 风管 整体吊装 空中对接中图分类号：TU758.15 文献标识码：B 文章编号：1002-3607（2023）02-0030-03厂房内大型风管分段整体吊装技术分析与应用随着国民经济的发展，人们的消费水平及意识形态不断提高，对各种产品都有了更高层次的追求，高精尖行业和新产品不断涌现出来，对厂房的需求尤其是洁净厂房的要求越来越高。因此，防排烟系统、洁净新风空调系统等各类风管遍布在厂房的各个角落。目前，在各种风机管道施工工艺中，常规的通风管道安装采用升降车沿送排、回风气流流动方向多工位、多工步、多专业工种流水作业，需重复、连续移动脚手架或升降车及其他施工工具。步骤繁琐、高空作业内容较多、占地面积大、不利于现场安全文明管理。尤其是在工业厂房施工过程中，风管类型多、工程量大且施工高度一般较高。若按照常规工艺施工，需要一台升降车顶升风管，然后施工人员利用另一台升降车上升到安装高度后再进行施工。对大型风管而言每次安装长度大概为1m，施工效率低、施工步距短、高空作业频次高且容易出现安全事故。基于此，本文对风管安装工艺进行改进，以期降低各种资源的消耗，提高安全的同时减少施工周期1。1 工程概况某电子厂房为市政府招商引资项目，其中包括办公楼及三个生产车间。生产车间总建筑面积为12万m2，均为三层框架结构，其中一层层高为8m，二三层层高均为7m。因厂房急于投入生产，所以施工工期紧、任务重。防排烟系统及通风空调系统中风管吊装施工是本工程的主要施工重点，具有截面大、面积多、吊装高度高等特点。防排烟系统风管70%截面为1600mm400mm以上，风管总面积达到了6万m2，吊装平均高度为5.5m。传统施工工艺既影响施工速度，又有较大的高空坠落风险。因此，根据现场情况，使用将风管适当分段，在地面进行组装，形成吊装单元后再整体吊装就位技术来解决现有施工难点。2 风管整体吊装技术2.1吊装原理将预制的风管在地面组成多个吊装单元，通过卷扬机及钢丝绳等构件将风管提升到安装高度，其风管整体吊装装置见图1。结构板定滑轮钢丝绳横吊梁风管吊装单元卷扬机扁平吊带膨胀螺栓（额定起重量0.5t）2.2工艺特点（1）组合化施工。风管制作完成后按照系统及安装部位进行编码，编码后运输到对应施工区域。依据编码进行分段组装到一定长度，形成多个单元管段。（2）安全性。该工艺吊装单元管段均是在地面进行组装，整体吊装，大大减少了高空作业的工程量，能有效地降低施工作业的危险性。（3）施工效率高。按照吊装单元管段进行吊装，不需再对单个管段进行顶升，减少了提升次数；且在地图1风管整体吊装装置示意图31INSTALLATION2023.2Electromechanical Installation 机 电 安 装面组装施工方便，工人效率更高，降低劳动强度，节约人工成本。（4）质量更可靠。在地面组装吊装单元风管段以后，高空接口变少，提高了安装精度及施工质量2。3 施工方法算为50kg，因此总荷载质量=525kg+76kg+50kg=651kg。3.2.2 吊装机具设施选用吊装单元总荷载为6.51kN，提升系统为两台卷扬机同时起吊，单个吊点为3.26kN。（1）吊装横担的验算吊装横担是系统的主要受力构件，应保证其受力均衡，因此吊点应分别设置在横梁两端0.2倍长度处，扁平吊带应均匀对称设置，为计算方便简化其受力形式（见图3）。FF1F2F3F图3吊装横担受力分析图2基本施工流程图统及安装位置必须标注清楚。将风管运送至施工位置后按照系统拼装成吊装单元风管段，单元风管段长度应依据现场安装位置进行确定，平直管段考虑吊装过程中风管变形、吊装安全、施工经济性及作业难度等因素，建议吊装单元管段长度不要超过8m。3.2吊装方案计算在确定吊装长度以后需要对吊装单元的荷载进行计算，并依据计算结果进行验算，若达到要求则可按照方案进行起吊。安装过程中出现风阀或者管径变化时需要再次进行验算。若方案不通过，应缩短起吊单元管段后再次验算。以本工程防排烟系统为例进行吊装计算，风管规格为2000mm400mm，吊装高度为5.5m，吊装单元长度为8m3。3.2.1 吊装单元荷载计算总荷载质量为Q=Q1=Q2+Q3。式中：Q1风管镀锌铁皮+法兰质量，经过计算为525kg；Q2吊装横担的重量，吊装横担是在6m长，规格为100mm50mm5mm方钢上焊接安全吊钩加工组成，经过计算为76kg；Q3扁平吊带及螺栓的质量，经过计F的力点即吊装横担的吊装吊点，F=3.26kN；由受力平衡可知：F2=3.26kN，F1=F3=1.63kN。因此吊装横担中间位置弯矩最大。由：M=Fac/L，式中：F中间集中应力，N；a、c到两个吊点的距离，mm；L两个吊点之间长度，mm。W=bh2/6，仅用于矩形截面，式中：b、h为吊装横担的宽度和高度，mm3。=M/W材料的许用应力，查表得Q235钢材常温下许用应力为113N/mm2。将数值代入公式得：=M/W=39.1N/mm2113N/mm2，因此完全满足安全使用要求。（2）钢丝绳及定滑轮的选择对定滑轮进行受力分析（见图4），钢丝绳仅改变力的方向，不改变力的大小，因此F1=F3=3.26kN。风管整体吊装技术主要包括：风管吊装单元段的拼装、吊装负荷计算、单元段风管的吊装、空中对接安装及最后的检测验收等五项工序。其基本施工流程见图2。3.1风管吊装单元段的拼装通过风管优化绘制风管加工尺寸图，按照尺寸图纸在风管加工区完成单节风管制作并进行编号，系F2F3F1图4定滑轮受力分析图由受力平衡可知：F2=F1+F3=6.25kN。根据力的反作用力可知，膨胀螺栓受力为6.52kN，查表应选用M16型（抗拉负荷9.22kN）膨胀螺栓。钢丝绳受力3.26kN，考虑1.5倍的安全系数，查表应选用结构为619，直径7.7mm钢丝绳，其单根起重能力为0.507t。（3）双机吊装安全性验证依据总荷载进行双机吊装验算，计算ANZHUANG2023年第2期32机 电 安 装 Electromechanical Installation荷载为：Gj=K1K2G。式中：K1动荷载系数取1.1；K2不均衡系数取值1.2；G总荷载质量。因此计算荷载为Gj=1.11.2651kg=859.32kg；经过计算Gj/2=429.66kgQ，Q卷扬机额定荷载，500kg。因此该方案可行，可以进行下一步施工。3.3单元段风管的吊装将拼装好的单元段风管进行吊装，吊装前应由专人进行提升。测量好位置并调整好角度后缓缓提升，当提升到离地0.2m处暂停提升，检查吊钩、滑轮、绳索及绳扣是否牢固可靠，风管的重心是否正确，同时检查风管有无扭曲变形。没有问题继续起吊，卷扬机提升速度尽量稳定缓慢，提升到相应高度，测量风管吊装高度及位置准确无误后，将风管放到安装好的支吊架上，与所有托盘和吊架连接好，确定风管稳固后，才可以解开扁平吊带，并对整个吊装单元段风管进行找平。3.4空中对接安装相邻的吊装单元风管段就位以后，需要施工人员利用升降车对其进行对接。由于本工程厂房层高较高，因此需要施工人员做好相应的安全措施。施工时应就位一段安装一段，逐段进行空中对接。对接时需注意安装段风管水平度、垂直度及标高是否准确，对接完成后施工连接螺栓加防晃固定支架。最后将滑轮、横吊梁等吊装装置进行前移开始下一吊装单元管段的吊装施工4。4 结语风管整体吊装技术是对传统风管安装工艺的提升，可以有效减少升降车的使用量，提高施工质量、施工安全及生产效率，并缩短了施工周期，得到了业主的认可，创造了经济效益与社会效益。参考文献：1黄维莉.通风空调风管安装方法浅析J.现代装饰（理论），2012（6）：27.2王海，钟书吉，郑云德.超大规格风管的安装施工J.机电工程技术，2021，50（9）：272-275.3李小东，左中杰，李江华，等.大截面风管超长拼装整体高空吊装技术J.施工技术，2013，42（8）：54-56.4通风与空调工程施工规范：GB50738-2011S.北京：中国建筑工业出版社，2011.安装杂志是中国安装协会主管、主办的全国性科技与管理期刊，是机电工程建设领域、安装行业独家国内外公开发行的权威性学术期刊。安装杂志坚持政策性、管理性、技术性、信息性相结合的办刊方针，以全国安装行业企业领导、企业管理人员、项目经理、工程技术人员以及相关勘察设计、科研院校专业人员为主要阅读对象，宣传党和国家的方针政策，关注行业发展，反映行业动态，沟通行业信息，及时报道安装行业热点；介绍现代管理先进经验，交流推广行业最新科技成果和先进技术；刊登专业技术论文，服务行业、服务社会，促进行业的改革与发展。安装杂志国内统一刊号：CN11-5267/TU，国际标准刊号：ISSN 1002-3607，邮发代号80-472，广告发布登记通知书：京西工商广登字20170184号。安装杂志为月刊，全年共12期，每期定价18元，全年216元。可在当地邮局办理订阅，也可直接向中国安装协会安装杂志社办理订阅手续。单位：安装杂志社有限公司 地址：北京市西城区阜成门外大街11号国宾写字楼9603室 邮编：100037 电话：010-68017516（总编室）010-68019752（编辑部）010-68515515（发行）010-68017516（广告）订阅QQ：1835325424（含邮箱）投稿QQ：3278699602（含邮箱）网址：http:/ 开户银行：中国工商银行北京礼士路支行户名：安装杂志社有限公司 账号：0200003609201050444安装杂志安装杂志（月刊）（月刊）国内外公开发行（CN11-5267/TU，ISSN 1002-3607）邮发代号80-472国内外公开发行（CN11-5267/TU，ISSN 1002-3607）邮发代号80-472