随着建筑行业的发展，高大空间钢结构建筑越来越受到人们的关注。机电管线是高大空间钢结构建筑中不可或缺的部分，而成品支架作为机电管线的安装载体，对于工程的..和稳定起着关键的作用。
1、工程概况
某工程主体结构大量采用大空间钢结构，其中主要高大空间区域包括容纳5500人的北侧大型会议厅（建筑面积6378㎡）和容纳3000人的南侧大型宴会厅（建筑面积4040㎡），其中会议厅主主桁架跨度63m，高7m，南区宴会厅主桁架跨度54m，高6m。桁架底部净空为14m，施工高度20m。楼板下部为250mmx600mm工字钢梁，工字钢梁间距为3m。会议厅、宴会厅均设置中央空调系统、防排烟系统、消防喷淋系统、电气系统等，在桁架区域需安装向上及向下的2层喷淋管道、防排烟风管、空调风管、桥架等机电管线，施工高度为14~20m。
为..钢结构强度，高大空间管道支架不允许直接与钢结构焊接生根。为防止破坏屋面结构及防水层，管道支架不允许在屋顶混凝土楼板打膨胀螺栓进行生根。因此，高大空间区域管道施工难度非常大。
2、成品支架深化设计
2.1钢梁夹
2.1.1基本构造
本工程选用钢梁夹作为机电与钢结构生根的连接载体，钢梁夹通过螺母锁紧后形成垂直承载力和侧向摩擦力，进而形成有效固定。
2.1.2与结构生根的节点
通过钢梁夹、C型钢、轻型槽钢底座、螺栓等配件，将C型钢固定在结构上。
2.2成品支架
2.2.1成品支架组成
成品支架主要由C型钢、钢梁夹、塑翼螺母、槽钢底座、连接件、外六角螺栓、法兰螺栓、槽钢端盖、P形管夹、U型管夹、O型管夹、限位器、V形加劲件、U形槽钢扣板、方钢卡、全牙螺杆等配件构成。
2.2.2单管道支架间距及支架选型
根据GB 50242—2002《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》、CECS 183—2015《虹吸式屋面雨水排水系统技术规程》、GB 50303—2015《建筑电气工程施工质量验收规范》、GB 50243—2016《通风与空调工程施工质量验收规范》、T/CECS 151—2019《沟槽式连接管道工程技术规程》，确定防排烟、空调风管、消防水管、电气桥架等支架间距。依据GB/T 17116.1—2018《管道支吊架1部分:技术规范》、GB/T 17116.2—2018《管道支吊架第2部分:管道连接部件》、GB/T 17116.3—2018《管道支吊架第3部分:中间连接件和建筑结构连接件》等确定各系统机电管线支架形式。
2.3综合管线成品支架平面布置
在机电深化设计图纸的基础上，绘制成品支架综合平面图，考虑管线层次及相互间的碰撞问题，将详细支架尺寸标注在平面图上。
1)优化管线层次，从上至下依次为上喷喷淋管、虹吸雨水管(与上喷同层)、防排烟风管、空调风管、电气桥架(与空调同层)、下喷喷淋管。
2)解决机电管线和钢结构桁架及三角支撑架的交叉问题。
3)借助BIM软件进行设计，详细评审成品支架布置图，确定成品支架固定及安装形式。
2.4多管道综合支架
根据综合管线成品支架平面图，在需要设置综合支架的区域绘制成品支架剖面详图，明确支架具体做法3成品支架受力分析。支架间距设置为3m，1.25m一节的风管重61.09kg，荷载分项系数1.35。
经计算，均布荷载q=2.474kN/m；钢梁夹设计承载力为4.5kN。M12塑翼螺母抗拉设计值为5.0kN，抗剪设计值为5.0kN。槽钢底座抗拉力为11kN。钢梁连接处横担使用C型钢、钢梁夹，力学模型为简支梁，C型钢与钢梁夹均满足受力要求。
3、成品支架施工
3.1成品支架组装工序
成品支架组装工序如下:阅读产品技术交底书，了解产品及注意事项→参加产品安装技术交底，熟悉产品应用及安装→施工准备，..工具、设备就位→阅读成品支架设计图纸，熟悉支架布局及结构→按照单片支架详图，准备所需支架材料→在地面组装整片支架→根据支架布局图，在生根点处连接整片支架→根据管道排布及支架布局，安装管束及管道→管道安装结束，检查所有支架。
3.2成品支架组装
1)按照支架设计详图取用相应支架材料，并依图组装单片支架。
2)支架组装时..行整形、定位，再拧紧锁扣螺栓，槽钢锁扣与槽钢连接作为成品支架系统的根本紧固元件，安装锁扣时，务必..锁扣旋转90°且完全到位，锁扣两排齿牙与槽钢卷边齿牙完全咬合。
3)通过槽钢锁扣M12和六角螺栓M12/25相连，支架各连接件的螺栓拧紧扭矩为40N·m，防止松动。安装时注意槽钢与槽钢底座开口方向，按照正确方向安装。在地面安装整片支架后，再连接整片支架与生根点。
4)支架组装完毕后，应先擦拭干净支架，在所有暴露的槽钢端面安装塑胶槽钢端盖，并根据设计图纸对所有支架进行编号。
5)支架组装完毕后，应由专人对所有锁紧螺栓进行扭矩检测，..槽钢锁扣全部安装到位，且所有紧固件按照设计文件要求达到40N·m的扭矩力值。
3.3支架在生根点处的连接要求
1)在钢结构基础上，用钢梁夹固定支架的生根时，钢梁夹锁紧螺栓的扭矩须达到40N·m。
2)支架间距应按设计图纸要求设置。
3)支架安装应保持垂直、整齐牢固，无歪斜现象。
4)吊架需按施工图安装根部，吊杆应无弯曲变形，螺纹完整且与螺栓管束配合良好。
5)支架组装时应先整形、定位，再拧紧锁扣螺栓。
3.4高空作业机具
1)液压升降车JCPT1823ＲT高空作业车重8t，工作时zui大作业高度为18m，平台尺寸为3.98m×1.83m，延伸后可达6.57m×1.83m。
2)曲臂车GenieZ-60/34曲臂车承载质量227kg，工作时zui大作业高度为20.39m，平台尺寸为0.91m×2.44m，平台可旋转180°，爬坡能力为25%。
虹吸雨水管、桥架、喷淋短支管等轻质材料可用曲臂车进行垂直运输。较重的材料如风管、喷淋水主管，先将机电管线固定在升降车上，提升至所需高度，再在管线两端分别用曲臂车将工人及轻质工具提升至作业位置，将管线就位于支架上，并进行连接紧固作业。
3.5..施工措施
靠近楼板处的应固定于顶部楼板工字钢次梁上，靠近钢结构桁架的可就近固定在桁架上。钢结构上的固定支架采用成品抱梁卡及成品支架体系，支架体系需进行受力计算，不得采用焊接、开孔等方式。为..系统..性，原则上不应采用联合支架，各机电管线应分别设置吊架。
施工时根据管线排布及钢梁走向合理布置钢梁夹位置，..管道支架不与各层机电管线及需要与吊点追位的下支管发生碰撞。施工过程中应严格控制成品支架质量，必要时可将支架连接件、螺栓紧固件等配件送样检测。同时请成品支架厂家进行专项..、技术交底，..各配件满足管道安装要求。
4、应用效果
采用钢梁夹生根的成品支架进行高大空间钢结构建筑机电管线安装，成品钢梁夹与工字钢的连接牢固..，可不焊接、不钻孔、不损伤钢结构。槽钢、零部件实现模块化、标准化生产，安装速度是传统做法的1.5～2倍，可大大提高生产效率，降低人工费。
成品支架系统安装方便、维修便捷，可缩短工期，减少维修时间。成品支架为热镀锌钢件，表面光洁，现场无须焊接，切割槽钢和螺杆即可拼装，外观整齐，对环境污染小。
总结
相比传统型钢支架做法，本施工技术规避钢结构损伤及屋面漏水风险，施工现场整洁统一，大大提高生产效率，节约施工工期，同时有效防止环境污染，方便后期维护，对高大空间钢结构建筑机电管线施工具有很好的借鉴意义。 |
