探讨装配式综合承载系统施工要点

许振宇

中铁一局集团电务工程有限公司  陕西 西安  710025

摘  要：机电安装工程的装配式综合承载系统，将BIM技术的深化设计、工厂的预制化加工、施工单位的装配式安装有机结合，解决了各类管线综合排布的各种问题，使得设备及各类管线安装达到材料节约、布置合理、排布美观及质量牢固可靠的效果。本文将从装配式综合承载系统的优势、施工工艺流程、选型要求、施工要点、质量保证措施等五个方面，并结合实例来对装配式综合承载系统施工进行探讨。

关键词：综合承载系统，装配式，机电安装工程

Discussion on the Key Points of Construction of Assembled Comprehensive Bearing System

Xu Zhenyu

China Railway First Group Electrical Engineering CO.，LTD.Xian Shanxi 710025

Abstract：The assembly type comprehensive bearing system of mechanical and electrical installation engineering organically combines the deepening design of BIM technology, the prefabrication processing of manufacturers, and the assembly type installation of construction units, solving various problems in the comprehensive layout of various pipelines, so that the installation of equipment and various pipelines can achieve the effects of material saving, reasonable layout, beautiful layout, and solid and reliable quality. This paper will discuss the construction of the prefabricated comprehensive bearing system from five aspects, including the advantages of the prefabricated comprehensive bearing system, the construction process, the selection requirements, the construction key points, and the quality assurance measures.

Key words: Integrated bearing system,Prefabricated,Mechanical and electrical installation engineering.

引言

综合承载系统是在公共建筑安装工程中将暖通空调、给排水、消防、强弱电等各专业的管道、风道、电缆桥架、悬挂设备和装修吊顶的支吊架综合装配在一起，统筹规划设计，整合成一个统一的综合吊挂承载系统。地下车站站内安装工程的设备、风道及各类管线的布置与安装错综复杂，相互交叉，往往会影响到本专业及相关专业的施工进度、观感和空间的合理利用，而成品装配式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。

机电安装工程的装配式综合承载系统，将BIM技术的深化设计、工厂的预制化加工、施工单位的装配式安装有机结合，解决了各类管线综合排布的各种问题，使得设备及各类管线安装达到材料节约、布置合理、排布美观及质量牢固可靠的效果。

一、装配式综合承载系统的优势

1.施工操作简便，便于控制。根据设计管综图纸，利用BIM技术提前对各专业管线进行综合排布，解决空间紧凑和碰撞问题；再依据排布图纸优化布置成品装配式吊架，形成综合承载系统各组件安装加工图，下单统一生产制作。成品装配式吊架的统一制作安装，简化了各专业重复施工的程度，且便于施工质量控制和施工进度控制；同时也省去了穿插施工安装支吊架的复杂过程，提高了工作效率。

2.节约成本。采用装配式综合承载吊架，降低了钢材施工用量损耗；统一制作安装，减少了人工投入。

3.有效利用空间。综合承载系统技术就是在满足各类管线、悬挂设备布置的前提下，有效地控制整体占用空间，提高吊顶标高。

4.管线布局清晰，美观大方。装配式综合承载吊架均匀合理布置，使管线路径走向清晰、明朗，达到了美观大方的效果。

5.可靠系数高。装配式综合承载吊挂系统设计时，考虑了所有被支吊物、悬挂物最大应力时的叠加，安装完成后具有安全的抗振、抗冲击、抗滑移性能。

二、装配式综合承载系统的施工工艺流程

装配式综合承载吊挂系统施工，首先根据各专业提资设计布画的管综图纸，确定同一区域安装位置都涉及到哪些专业，如：防排烟通风风管、消防管道、空调供回水管道、强弱电桥架、系统终端悬挂设备等，各专业管线（设备）设计标高及相关施工规范要求。然后利用BIM进行建模，并对现场建筑结构进行三维扫描，确保与现场实际情况相结合；通过BIM对各种管线的综合排布，再结合综合支吊架的间距和形式，对各专业管线的空间位置进行分配，来满足各专业管线支撑、布局、防晃和管线间（管线与设备间）最小规范间距的要求。最后根据综合承载BIM图纸再进行支吊架的断面设计、工厂预制化加工、现场装配式安装。装配式综合承载系统施工的工艺流程如图所示。

图1 装配式综合承载系统施工的工艺流程图

三、装配式综合承载系统的选型要求

装配式综合承载系统型钢截面尺寸：41×21×2.5、41×41×2.5、41×62×2.75及对应的双拼产品，车站公共区（含出入口）综合支吊架间距根据装修需求确定，其让位置支吊架间距原则上为1.8m，局部区域因管线布置原因可稍作适当调整，但不应大于1.8m，支吊架应同时满足风管对支吊架最小间距的要求。

为了保证管线调整和维护的需要，在计算支吊架竖杆和主要横担时，其结构承载能力应考虑不小于20%的富裕，横担挠度≤L/200。

四、装配式综合承载系统的施工要点

1.相关专业协调

综合承载系统包括但不限于以下专业：风水电、综合监控、BAS、FAS、门禁、通信、信号、供电等专业，各个专业在安装前应进行充分的协调，合理分配施工工序，本着小管让大管、支管让干管、弱电让强电、风在上水在下、电在上水在下的原则，合理有序进行施工。

2.现场尺寸核实

安装前应进行现场尺寸复核，应注意顶板和底板梁及阴角等处是否有腋角。

3.施工工序

测量放线→底座固定安装→竖杆安装→横担安装→拉拔试验→过载试验→校正→型钢底面端冒安装

4.施工工艺

1）测量放线

所有支架生根打孔前应严格按照深化图纸支架间距采用激光水平仪确定顶板综合支吊架底座的安装位置，并根据底座两侧固定锚栓的孔洞画出锚栓安装位置。如下图：

2）底座固定安装

（1）底座固定采用后扩底锚栓，在确定的锚栓安装位置先用锚栓专用冲击钻打孔，钻孔深度为锚栓的膨胀管的长度。再用限位扩底钻头扩孔，扩孔过程中以钻头为支点最大限度摇摆，打孔深度完成后，采取正转5圈再反转5圈的方式进行扩孔，最后使用清孔刷及清孔气筒将孔内清洁干净。

（2）安装锚栓：使用手锤将M12的锚栓装入孔内，再使用后扩底锚栓敲击套筒，将锚栓套管外漏部分敲入结构面内，直至漏出锚栓的限位线，此时锚栓套筒充分扩开。

要求：螺栓固定后，套筒外露误差＜2mm，锚栓垂直度误差＜5度。

（3）固定底座：将底座固定在锚栓上加平垫后拧紧螺母，先使用电动扳手拧紧，再用快速扳手二次拧紧，最后使用扭力扳手50N*m。

3）竖杆及横担安装

（1）弹簧螺母安装：根据综合管线深化设计的剖面图，将弹簧螺母放入槽钢内安装位置并旋转固定。

（2）连接竖杆及横担：按照断面图将竖杆及横担通过六角螺栓进行组装安装。

4）拉拔试验及过载试验

（1）拉拔试验：使用拉拔测试仪对已安装完成的综合支吊架及抗震支吊架后扩底锚栓进行拉拔试验，抗拔值需达到26kN。

（2）过载试验:使用承重物悬挂于支吊架上，荷载为设备、风管、电缆桥架、各类管道及支吊架自重及工作荷载的总合的2倍，悬挂时间为12小时。试验结束后，若预埋件牢固、支吊架未变形为合格。

5）校正及端帽安装：支吊架安装完成后，使用水平尺检查横担水平度和竖杆垂直度。支吊架的校正完成后，进行竖向槽钢底面端帽的安装。

五、装配式综合承载系统的质量保证措施

1.认真组织做好施工图技术交底和图纸会审工作，使现场技术人员和施工人员充分领会设计意图和施工技术要求。

2.施工过程中及时做好各工序间的自检工作和各项施工记录，包括拉拔试验、扭力值、预检、分项检，做到准确、及时、齐全。

3.成品型钢内缘须有齿牙，且齿牙深度不小于1毫米，并且所有配件的安装依靠机械咬合实现；严禁任何以配件的摩擦作用来承担受力的安装方式，以保证整个系统的可靠连接。

4.整个装配式综合承载系统支吊架安装完成后具有安全的抗振、抗冲击、抗滑移性能，成品型钢及其连接件应能够抵抗不少于5万次的疲劳荷载作用。

5.背靠背成品型钢采用焊接连接，以保证背靠背成品型钢整体传力的可靠及长期性能；禁止穿透式点焊连接，以避免拼缝防腐处理薄弱造成的后期腐蚀。

6.有关装配式支吊架的结构安全性计算的要求：结构荷载分项系数不应小于1.4，结构安全等级为一级，相应重要性系数为1.1，并须考虑足够的施工安装荷载；对于吊杆较长（其有效长度大于或等于2.5米）应采取斜拉加固方案（即将吊杆下部与结构顶板双向用螺杆斜拉或单向刚性斜拉）。为了保证管线调整的需要，在计算装配式支吊架竖杆和主要横担时，其结构承载能力应考虑不小于20％的裕量。

7.综合承载支吊架采用的固定锚栓应符合《混凝土结构加固设计规范》GB50367-2013、《建筑结构加固工程施工质量验收规范》GB50550和《混凝土用膨胀型、扩孔型锚栓》JG 160-2004的相关规定，本工程综合承载支吊架系统的固定锚栓应选用后扩底热浸镀锌金属锚栓。

8.固定锚栓的受力强度应满足设备及管道支架的动荷载及静荷载，并应同时满足拉力及剪力的要求，且锚栓承载力设计值应考虑不小于1.3倍的管道荷载。

9.固定锚栓螺杆钢材等级应不小于8.8级钢；固定锚栓应采用热浸镀锌防腐处理，镀锌层厚度等性能指标应满足《连续热镀锌钢板及钢带》（GB/T 2518-2019），并且防腐满足使用年限及条件要求。

10.固定锚栓安装完成后，应按规范要求进行非破坏性拉拔试验，检测其受力强度（固定锚栓抗拉承载力、抗剪承载力）是否满足设计要求。在同一车站，不同型号的固定锚栓安装完成后，应按照3‰的比例（每种规格型号的固定锚栓检测数量不少于3个）进行非破坏性拉拔试验。

六、结语

装配式综合承载吊架系统与传统焊接支吊架施工方法性能相比较施工安装操作简便，有效地缩短了工程施工工期，能够提高现场安装空间的利用率，安装完成后各专业管线布局调理清晰、整齐美观，且安全可靠系数高。在苏州市轨道交通6号线工程车站机电安装及装修施工中应用，使地下车站各层公共区域、设备区走廊、设备间的各种管道、电缆桥架、车站广播、灯具、导向及公共区装修吊顶等悬挂物合理分配，减少了管线碰撞，空间利用更加合理，保证了车站各区域吊顶标高。与以往施工中所应用的焊接支吊架或是现场切割式综合支吊架相比，大大提高了施工效率，加快了工程进度，显著节约了工程成本，使综合管线工程的施工取得相对较好的效果，同时也为整个工程项目的创优做出了贡献。

参考文献

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[2]JGJ 145-2013 混凝土结构后锚固技术规程[S].北京: 中国建筑工业出版社，2013

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