管线综合布置平衡技术在空客A320项目的应用实践

刘海鸣

摘 要:本文论述了管线综合布置平衡技术在空客A320项目的实际应用,从管线基本布置、电子图预装配、节点图细化设计、综合支吊架的选用及合理安排施工顺序等多方面描述了此项技术的应用情况。

关键词:管线综合平衡技术布置电子图预装配节点图综合支吊架

中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)07(a)-0051-03

1工程介绍

空客A320系列飞机中国(天津)总装线项目,位于天津滨海新区空港物流加工区内,由生产设施及相关附属设施组成。工程总建筑占地面积8.5万m2,总建筑面积11万m2。共有19项单体建、构筑物组成。

天津空客A320项目是我们在机电设备安装施工中所遇到的各种各类管线最复杂的工业项目,受结构空间的限制和相应规范标准的要求,如何做到合理布局,是对我们施工安装单位的一个考验,管线综合平衡技术自然成为一项必须采用的新技术。

本项目机电安装工程中的管线系统包括;送、排风系统、空调风系统、空调水系统、消防排烟系统、顶板辐射采暖及散热器系统、净水系统、净水热水供回水系统、RO水系统、冷水系统、雨水及虹吸雨水系统、污水及污水处理系统、消火栓系统、喷淋系统、电气设备动力系统、中频电源、工作照明及应急照明系统、办公照明自动化系统、时钟及门禁系统、漏水及水位检测系统、广播通信系统、烟(温)感及消防报警系统、压缩空气系统、盲闪点燃油系统、液压系统、楼宇自动化系统的数十个系统的管线。

本工程进口的设备、材料种类很多,技术参数、安装形式及标准要求等有很多与设计图纸不一致的地方。经常会出现设计图纸中管线走向及标高在施工过程中出现大量变更的现象。

2管线综合平衡的布置原则

(1)保证重力排水、空调冷凝水的坡向和坡度要求,严禁出现反坡现象。为使水流顺畅,坡度要求严格满足设计及规范要求的范围之内(即1%～3%)。

(2)水、风及工艺管线与电气管线分开布置,至少要保证标准及规范要求的安全距离。

(3)强电与弱电避免共用线槽及管线,减少对弱电信号的干扰。弱电电缆采用屏蔽电缆。

(4)工艺管线与保证环境要求的供应管线分别布置。

(5)一般布置规律自上而下依次为电气线管、电缆桥架、风管、工艺管线、其它管线。在其它管线布置中尽量安排小管在上,大管在下,以方便施工操作。

(6)在保证管线使用功能的前提下,交叉避让的一般作法:“有压管让无压管”、“小管让大管”、“电气线管让水管”、“水管让风管”、“冷管让热管”、“一般性管道让动力性管道”、“同等情况下造价低让造价高的管道”等,同时要考虑到符合技术要求。

(7)管线布置要考虑规范要求、施工操作方便、检修维护便利、经济合理等因素。

(8)循环泵阀门组、调节控制组、给排水节点等综合节点设计(节点内包含放气点、放水点、阀门、支架等形式),不但满足系统流程,而且将其集中布局,使水、电系统控制组成集中单元,便于操作、易于识别及检修。

(9)依据的规范标准:德国标准、德方概念设计、中方设计图纸、中国标准(地方标准、行业标准)、企业标准等。

3实施管线综合平衡技术的主要步骤

在空客A320工程中,管线布置综合平衡技术主要靠几部分来实现:一是用电子图纸实行预装配;二是综合支吊架的使用;三是合理安排施工顺序。下面分别从这三个方面来阐述在本工程上的设计应用。

3.1 电子图纸预装配

为确保工程施工顺序,避免专业设计不协调和变更产生的“返工”现象,合理分布各专业管线的位置,在施工准备阶段就要对各工程部位进行图纸“预装配”,通过使用电子版施工图,在计算机上进行模拟装配,最大限度实现设计和施工之间的衔接。同时,要综合考虑各专业的相互关系和相互影响,做到统筹考虑。

电子图纸预装配是实现管线综合平衡技术的基础。

3.1.1 审核各专业图纸

收到施工图纸后,机电总承包单位组织各专业分包单位的施工技术人员认真进行图纸会审。熟悉本专业图纸,以及建筑物整体功能和各层的使用要求;了解一个栋号中有多少个功能系统、设备的布置、管线分布情况;清楚建筑结构的形式等。核对各专业之间的位置和标高冲突问题。

3.1.2 确定施工的最不利位置

在图纸进行自审的基础上,由业主或监理单位组织设计单位进行设计交底及各专业间的交叉会审,重点解决各专业之间的“错、漏、碰、缺”等问题。明确哪些位置是施工的最不利点。这是进行管线综合平衡的一个关键环节,对管线复杂区域(如管廊、通道、机房、设备间)及施工最不利点(如管线交叉集中的地方),进行重点位置的深化设计。

3.1.3 管线的基本布置

机电总包单位依据综合交底和会审的施工图纸电子版,进行管线的综合平衡布置,由现场设计部进行综合管线和重点部位的深化设计,包括绘制综合管线图、细部节点图、孔(洞)预留图、局部剖视图等。把平面布局或标高有问题的区域,在深化设计图上很直观的反映出来。同时把最容易散乱的、影响布局的“控制阀门组”、“泵阀门组”、“入户计量调节组”等单独细化设计成易于操作、能够集中布局和控制的节点部位,便于阀门组后的管线统一布置和设计。

3.1.4 局部调整

根据前面叙述的管线综合平衡的布局原则,对存在问题的区域进行调整,问题比较大、局部调整难以克服的,对功能系统的管线重新进行定位。

3.1.5 综合管线支架的统一计算

管道支吊架的受力情况复杂,工作条件多变,而且常常受到安装位置的限制。应在全面考虑和分析支吊架的受力和工作条件的基础上,结合结构要求、施工和使用经验进行设计。本工程利用管线支架厂家(选用喜利得产品)计算软件及各种标准构配件,结合结构(土建、结构)图纸进行综合支吊架设计,用相应的计算公式按刚度、强度及稳定性条件进行核算,最终形成支吊架图及相关材料表。

3.1.6 综合管线平衡的再会审

机电总承包单位现场设计部门完成管线的调整布置后,会同其它专业施工队伍的技术人员、建设单位、监理单位、专业设计人员进行再会审。重点对管线布置的合理性、经济性、施工顺序安排、调试、抢修是否方便等进行评估,确定最佳的方案。

3.1.7 绘制综合管线图的方法

在完成最佳的管线布置会审后,进行综合管线图的绘制。

(1)选取某一个专业图纸(如建筑专业)进行电子版综合管线图的整理,将机电所在专业的管线全部布置其中。

(2)为避免交叉修改误操作,便于各专业单独修改与出图,每个专业图进行单独命名,如“消防管线”、“中立排水管线”。管线层中包含管线、设备及附件等,参照原设计图纸统一规定的各系统管线线型、颜色、标准方法,达到图面清晰、协调重点突出。

(3)依据建筑专业的定位基准线,确定水平及标高的基准点。根据已确定的管线布置方案,对各专业逐一进行插图并整理。随着专业图纸的不断被插入,综合管线图被完善。

(4)各专业的图纸插入叠加完成后,再次进行深化调整,这是管线综合平衡的重点。通过图纸进行“预装配”,重新布置各专业的标高和走向,直到满足要求为止。根据管线的复杂程度,截取不同的断面,绘制出剖面图,直观的反映出管线的调整情况,综合考虑各专业的相互关系和相互影响,做到统筹考虑。

(5)综合管线图完成后,可能出现不能满足建筑物的功能要求(水平空间及标高)的现象,解决方法是在设计人员许可的情况下,调整某些技术参数和管线规格。如果系统功能不允许上述改动时,则需要调整建筑物的水平空间或标高,实现建筑物的综合使用功能。

(6)综合管线图进行综合评审后,各方签字确认出图,用来指导各专业的施工。由于图中管线比较多,出图时要进行彩色打印。

3.2 综合支吊架的选用

在空客A320机电安装工程中,支吊架我们使用了综合支吊架系统—喜利得MQ系列安装系统。它在保证各功能系统安全运行的情况下,很大的提高了安装功效,而且提升了工程的外观形象。

选用综合支吊架系统是实现管线综合平衡技术的重要手段。

3.2.1 综合支吊架安装系统的组成

(1)槽钢系列。

卷边带有锯齿,有效抗剪、止滑、抗冲击;表面刻有辅助标距;双拼槽由相互冲压与激光焊接先进工艺制作;表面镀锌处理,外观美观;条形安装孔,灵活方便。用于横担和吊梁。(如图1)

(2)托臂(架)系列。

与槽钢系列特点相同,是需要侧向固定的支架。

(3)槽钢螺母。

简单、紧凑、省时;螺栓、垫片、螺母、弹簧一体化;使用方便,便于调整。分二种形式:一种是按钮式锁扣。另一种是蝶形螺母。用于吊臂(杆)与横担之间的连接件。

(4)管束扣垫。

一体化,简单快捷,无需安装工具。用于管束与横担之间的连接件。

(5)基板、角连接、角支撑、连接件等。

可以进行预组合,实现快捷安装;强度高,有可靠的锁键连接。

(6)槽钢底座及连接件。

用于支撑或吊臂与建筑结构的固定,性能可靠,连接方便。

(7)各种梁夹及组件。

用于支吊架在钢结构上的免焊接钻孔安装,最大扣夹厚度≤36mm,适用范围广。

(8)各种管束。

标准管束、轻型管束、重型管束、超重管束、喷淋管束、保温管束、固定式保温管束等多种形式。(如图2、图3)

(9)各种支座。

主要分为固定支座和滑动支座,用于介质温度不同的管道上。

(10)其它常用配件。

全牙螺杆、凸缘螺母、螺杆接头,全牙螺纹管、六角螺栓等配件。

3.2.2 本工程中使用的几种支吊架形式

(1)带斜撑多管吊架;(2)顶槽式安装;(3)风管/水管共用吊架;(4)托臂加吊杆辅助支架;(5)钢结构跨梁安装;(6)托臂加斜辅助;(7)落地支撑;(8)、臂槽式安装;(9)三维框架;(10)固定及移动组合;(11)预埋壁槽式安装(如图4)。

3.2.3 支吊架形式的确定

各专业施工技术人员会同喜利得专业工程师,对管道的载荷、位移等要求进行确认,再根据现场环境条件和MQ系统的物理特性确定支吊架的形式后,报设计单位复核建筑物结构的承载情况,满足要求后采用。

3.2.4 对16#动力站大直径密集管道及19#后装配机库大跨度(19m)组合支架

设计中采用了箱钢设计,组合辅助喜利得管束等附件,通过现场制作主承力结构后热浸镀锌处理,解决了喜利得MQ系列槽钢承载力不适应的问题。

3.3 合理安排施工顺序

本工程的人性化要求高、系统复杂、功能设计要求苛刻、工期紧,作为机电安装工程的总承包单位,协调管理好各专业施工尤为重要。

合理安排施工顺序是实现管线综合平衡技术的保证。

3.3.1 提前做好施工准备工作

本工程中为保证后续安装施工,经与业主商定由机电总承包单位进行合同中规定本应由土建单位施工的预留预埋工作,防止协调不力,影响综合管线平衡技术的实施效果。施工中根据综合管线图修正土建图纸中的预留预埋部分,调整有关刚性、柔性套管节点,以及防沉降、防腐蚀保护预埋管节点,减少了预埋错误。

3.3.2 编制综合施工进度计划

在工程进入到机电安装及装饰阶段,由机电安装总承包单位协调各相关专业施工单位,编制综合施工进度计划。每个节点、部位都落实好施工工艺顺序,一般原则是由机电总承包单位负责综合支吊架选型与施工,然后根据管线的布置由各专业施工队伍“从上到下”、“从内到外”依次进行施工。机电安装总承包单位定期进行进度协调,保证工程快捷有序的进行。

3.3.3 抓好施工现场的安全和文明施工工作

施工现场的安全、文明施工抓得好是对施工进度的一个促进和保证,提高员工的成品保护意识,减少“返工”现象,对最终实现管线综合平衡技术有着重要的意义。

4应用管线综合平衡技术的效果分析

(1)通过电子版图纸的预装配,可以较快完善节点设计和施工详图设计,尽可能全面发现施工图纸中存在的技术问题,并能在施工准备阶段得以解决。

(2)施工前做好管线综合布置,避免了各专业在施工阶段的管线交叉、位置冲突等现象,减少了返工浪费。

(3)合理的安排了工艺顺序,优化了施工进度,大大缩短了施工工期。

(4)建设方、设计方、监理方、机电总承包、各专业施工方,通过综合管线的布置与调整,都比较全面的掌握了现场情况,方便了施工过程中的各项管理,尤其是变更管理。

(5)综合支吊架的选用,改变了传统管道支吊架现场焊接制作的情况,减少了施工现场的工作量。由于综合支吊架的所有组成件都是工业成型产品,所以外观美观,安装方便,占用施工场地小,大幅度的提高了支吊架的安装功效。

(6)综合支吊架所有组件采用螺栓连接,增强了现场安装的偏差可调性,出现偏差时只需根据施工现场实际情况就可随意调整,施工便捷,节约了施工时间。

(7)在地下室管廊大体量密集管线区域,采用了预埋壁槽式支架(每隔1.2ｍ间距设一组预埋槽钢),极大方便了综合管线的支架布局,减少了在地下室侧墙上的钻孔、打栓等情况,调节裕度大,效果美观。如图5(9#总装厂房地下室管廊预埋壁槽式支架)和图6(16#动力站地下室管廊预埋壁槽式支架)。

(8)管线布置综合平衡技术在应用过程中也存在着一些问题,如设计资料操作性不强、管理中执行力不够等现象,这就要求机电总承包单位不断提高自身实力,关键是要在培养复合型人才上多下功夫。

5结语

本工程管线布置综合平衡技术的应用,在工程工期、质量、外观上都收到非常好的效果。不但满足设计与规范的技术要求,而且更好地符合使用功能和审美标准,经济效益也较佳。随着建筑安装行业中机电安装工程的综合性越来越强,同时,建设单位对总承包单位的实力要求越来越高,此项技术一定会得到广泛的和快速的应用。