机电支吊架精准预埋技术应用

黄晓

（中建五局工业设备安装有限公司，广西 南宁 530200）

机电支吊架是用来安装设备的一个重要构建。随着BIM技术的盛行，要实现BIM与现场一致，对机电安装的要求也越来越精准，支吊架是否能按图纸标注的位置准确无误地预埋，将直接影响整个工程的设计。随着成品支吊架的应用，对支架预埋技术的要求也将越来越高。

1 项目机电支吊架精准预埋的必要性分析

在室内机电工程中，无论是风管、水管、桥架、线槽，还是机电设备，在吊装前必须安装支吊架，如何做到安装方便、快捷、灵活、绿色、环保，其核心技术为精准打孔。

南宁市地下综合管廊项目包含邕宁区新邕路以及江南区高棠路，重点路段新邕路段起点接龙岗片区1号路，终点接江湾路，总长约5.2 km。在地下综合管廊项目中，施工场地狭小且情况复杂，管线设备繁多，地下综合管廊狭长，不利于搭架子施工。而且管廊内的管线设备均明装，数量多，大部分设备安装在舱顶（舱高约3.3m，污水舱宽3m，电力舱宽1.9m，综合舱宽4.1m，燃气舱宽1.9m），设备遍布舱内各个角落，设备支吊架繁多。如果在安装设备支架时使用传统的打孔方法，操作人员需借助门子架站在上面进行打孔，属于高空作业，施工现场地面不平整，门子架有左右晃动现象，电锤打孔有打到钢筋的情况，电锤会反作用力倒转，上述情况都给操作人员带来很大的安全隐患。此外，传统的预埋打孔方法需要搭设门子架、移动门子架、拆散门子架，额外浪费大量人工。施工现场工地面有许多狭小及其地面坑洼不平的现象，现场不具备门子架的搭设，从而传统打孔方式无法进行操作。因此，需要采用一种新形式定位精准的设备支吊架预埋槽打孔方案，能够安全、实用的自动避让钢筋的环保型支吊架定位预埋槽打孔装置，以满足在复杂环境下，地下综合管廊的设备支吊架安装。

2 机电支吊架精准预埋技术的优点分析

有别于传统预埋技术中的打孔技术，精准预埋技术的核心在于能够自动避让钢筋，使得安全性更高，适用性更广。

2.1 安全性好

自动避让钢筋的环保型支吊架预埋定位打孔装置属于地面作业，无需搭设门子架，避免高空作业；且遇到钢筋会自动停止，有效地保护设备及保障施工人员的安全。这样一来，施工人员就不需要一直高度注意是否会遇到钢筋，只需在遇到钢筋后取消原打孔位置，另择合适位置即可。

2.2 工作效率高

自动避让钢筋的环保型支吊架预埋定位打孔装置一般只需2人地面操作，轻便、操作简单、移动方便，效率是传统工艺的3～5倍。而且由于移动性高，能够随时调整工作计划，根据施工的实际情况，选择需要打孔的位置，配合其余工序的进行，使得整体的施工进度更加顺畅。

2.3 适用范围更广

自动避让钢筋的环保型支吊架预埋定位打孔装置不受场地限制，许多狭小空间都能见缝插针，空间高度在装置的使用范围内自由调整，很好的解决了施工中遇到的施工面不足的问题。

3 机电支吊架精准预埋技术原理

3.1 机电支吊架精准预埋技术需求分析

机电支吊架预埋涉及到预埋槽的设计、选型、打孔，以及施工现场的打孔与安装。本文主要分析的是如何精准的在施工现场进行打孔。支吊架预埋是支吊架安装的基础，如果在这一环节出现差错或者不精确，那么就很容易导致整个安装出现问题。在对机电支吊架进行预埋槽道之前，必须要先明确所需槽道的型号，以及每种型号对应的尺寸等参数，随后才进行打孔操作。在进行精准打孔时，除了上述必要性分析外，还涉及到2个问题。

（1）在打孔时，作业面内部往往有物体。比如钢筋等，而这些东西难以准确定位，一旦遇到了，要采取措施及时避让。

（2）打孔是自下而上进行。通常会造成周边环境污染，使得作业环境不够环保，需要采取措施避免在打孔过程中对周边环境的影响。

基于这两点，机电支吊架精准预埋技术设计了一个装置，既精准打孔，又安全环保。

3.2 自动避让钢筋装置

结合上述分析，精准预埋技术的打孔装置，需要根据现场实际情况，对传统打孔装置进行改进，增加自动避障机构。由于在打孔中多是遇到钢筋，为此设计中针对钢筋障碍进行了研究，设计了“自动伸缩连接杆”与“自动避让钢筋装置”。其中，“自动伸缩连接杆”是由2段“圆形拔杆”组成。其上端将打孔电锤固定在前端，将电源线延长至底部，并加装自动开关旋钮，确保能站在下面控制顶端的电锤工作。“自动避让钢筋装置”，则安装在“自动伸缩连接杆”下端，连接“自动避让钢筋装置”，此装置能自动判断电锤遇到阻力时，在可控范围内对打孔工作进行停止，确保设备不会因为遇到钢筋而产生反作用力，损坏机器和设备，同时确保施工人员的安全。整个自动拉伸装置的底部固定，拉伸装置可以将打孔设备对准预打点位置。

3.3 高空支架定位旋转螺栓方法

此外，在打孔中使用高空支架定位旋转螺栓方法进行。这种方法通过螺栓旋转来调节滚轮的高度，并可以使用固定杆对支架进行定位。采用红外线进行定位，使用十字点定位进行确认，并用记号笔确认最终位置，实现横竖向导向的控制。

3.4 环保型接灰漏斗装置

为实现设备的环保操作，不对周边环境造成影响，还应增加相应的灰尘处理装置。在精准预埋打孔设备上安装一个“环保型接灰漏斗”，在操作过程中，可以通过该漏斗将打孔溢出的灰尘全部接入。以防止打孔过程中灰尘四处飞扬，确保施工过程中的卫生，同时防止灰尘落入施工人员的眼睛中。接灰漏斗装置与固定电锤装置相连，均在设备的最上方。

4 机电支吊架精准预埋技术应用效果

4.1 经济效益分析

使用传统的支吊架打孔预埋技术，操作人员需要借助门子架站在上面进行打孔。而且施工地面不平整的时候，整个工作会更加麻烦，而且还存在较大的隐患。整个工程使用该方法进行预埋打孔时，需要的经济成本为：搭架子人工2.7元/m2；人工3.46×70元/天；安装时间45天。总费用合计约26.78 万元。整个工期为60天。而采用机电支吊架精准预埋打孔技术时，由于自动避让装置，可以自动避开钢筋。且该技术为地面作业，不需要搭建门子架，减免了搭架子的工时费。此外使用精准预埋打孔技术，设备较易移动，使得打孔效率更高，安装时间更短。需要的经济成本为：人工2×70元/天；安装时间约30天。总费用合计为0.42 万元。整个工期缩短至45天。对比发现，成本降低了64倍，工期缩短了1.3倍左右，即使加上了设备本身的成本，总体成本也比传统技术所需的费用低，由此可见，使用机电支吊架精准预埋技术的经济效益显著。

4.2 应用效果

整个机电支吊架精准预埋技术所使用的设备具有操作简单、安装简便、安全可靠、移动方便的优点，大大提高了施工效益。根据实际的工作检查发现，通过自动避让钢筋环保型支吊架精准预埋打孔装置，对于设备支吊架预埋打孔，能够有效满足安装要求，并且对其他工序无影响。能够实现最初的预期目标：满足现场施工安全便利的要求，解决现场地面不平整对施工效率的影响；此精准预埋技术不会影响其他工序，且能够便携移动，能够机动性的完成工作计划。

通过该机电支吊架精准预埋技术，建立了机电自由精准预埋打孔无障碍系统，将工程全线8378个设备支吊架完美地预埋打孔并安装，保证了设备的顺利安装，减少了人工，保证了质量，提高了施工安全。通过机电支吊架精准预埋技术的实现，经过30个日历天，完成了管廊内主要设备及管道的支吊架的预埋与安装，比原计划45天提前了15天，为机电安装的节点工期要求奠定了坚实的基础。而利用自动避让钢筋的环保型支吊架精准预埋打孔装置的成功实施，也为企业今后各种建筑设备支吊架无障碍打孔提供了宝贵经验，为公司的业务板块，提高了技术优势，为培养素质高、能力强的技术人才提供了有力支持。

5 结语

总之，在现场环境打孔施工中，难度作业一直是制约机电安装工程进度的一个关键环节。传统的打孔装置往往受到现场施工面狭小、楼层高度太高、施工高空作业功效低的制约。本工程填补了机电项目建立自由打孔无障碍系统的空白，同时也从支吊架打孔管理和安全控制方面总结了丰富的经验，对于今后各种复杂环境建筑的支吊架打孔管理方面都将起到积极的作用。

[1]赵钧霆. 探究机电安装的发展趋势暨装配式支吊架的主要问题[J]. 山东工业技术, 2015, 18(3):217-217.

[2]罗中. 浅析地铁机电设备安装管线综合布置及综合支吊架的合理应用[J]. 建筑工程技术与设计, 2014(36)：59-60.

[3]卢艳军. 浅析地铁机电设备安装中管线布置综合平衡技术及综合支吊架的合理设计与应用[J]. 城市建设, 2010(5):286-286.