装配式管线支吊架技术在地铁机电安装中的运用分析

摘 要：装配式管线支吊架技术在地铁机电安装中使用日益广泛，本文旨在深入探究其在地铁机电安装工程领域的实际应用，并对其技术特性、施工效率以及对工程整体质量的影响进行系统性分析。将其存在的优势和在实际应用中面临的各类问题及其在地铁机电安装中的相关运用进行探讨，旨在为地铁机电安装工程的实践工作提供有价值的参考与借鉴。

关键词：装配式管线支吊架；地铁；机电安装；运用

随着城市地铁建设的迅猛发展，地铁工程中的机电安装工程规模不断扩大，其复杂性也日益增加。传统的管线支吊架技术在施工过程中常常面临诸多挑战，例如施工周期过长、劳动强度过大以及安装精度难以得到保证等问题。这些问题不仅影响了工程的进度，还可能影响最终的工程质量。为了解决这些问题，装配式管线支吊架技术应运而生，成为一种新型的安装技术，以其模块化、标准化的特点，大大简化了施工过程，提高了施工效率和安装精度。

一、工程概况

潘墩站作为福州地铁6号线一期工程首站，车站为地下三层（含下穿隧道）岛式车站，车站总长度为593.2米，标准段宽度为18.3米，车站共设置4个出入口及3组风亭，车站总建筑面积33148.8平方米。在机电安装工程中，主要涵盖了多个专业领域，其中包括动力照明系统、通风空调系统、给排水及消防系统、FAS系统、BAS系统以及门禁系统等。这些系统各自承担着不同的功能和任务，共同确保建筑物的正常运行和安全。由于涉及的专业众多，每个专业都需要安装相应的管线和设备，因此整个工程中的管线数量较多，排布也相对复杂[1]。

二、装配式管线支吊架技术概述

（一）装配式管线支吊架技术原理

装配式管线支吊架技术的核心原理在于模块化设计理念，该技术利用预先设计并标准化的组件，实现快速组装与拆卸作业[2]。其核心优势在于各模块化组件均经过严密的计算与精确设计，将原本需现场进行的切割、焊接与固定作业，转变为工厂预制的模块化组件形式，既符合绿色建筑理念，也能缩减现场加工时长，减轻劳动强度，并提高安装作业的精准度，以确保安装作业的稳固性与可靠性。此外还可以提升更换或维护的能力，从而大幅增强工程项目的灵活性与可维护性，提高工作效率。

（二）装配式管线支吊架技术施工技术

第一，支吊架制作。支吊架，作为保障系统运行的核心组件，承载着支撑管线重量及引导管线走向的重要职责，以确保管线及其附属设备的安全、稳定运行。因此，支吊架的制造必须严格遵循既定的设计规格与技术标准。制造流程中，需先进行小批量试制，并通过全面的质量检验与试验，确认无误后方可转入大规模批量生产。所有支吊架均需进行统一的镀锌处理，并最终完成规范安装。

一是在小批量试制阶段，工程师会仔细检查每个组件的尺寸和形状，确保它们与设计图纸完全一致。通过使用高精度的测量工具和设备，可以确保每个部件的精确度，从而保证整体结构的稳定性和可靠性。完成试制后，将对支吊架进行一系列的力学性能测试，包括拉伸、压缩和疲劳测试，以验证其在长期使用中的性能表现。只有通过了这些测试，支吊架才能进入大规模生产阶段。

二是在大规模生产阶段，支吊架的生产效率和质量控制是关键。生产线上采用自动化设备和精确的控制系统，确保每个环节的精准度和一致性。同时，对生产线上的工作人员进行严格培训，确保他们能够熟练操作设备并理解质量控制的重要性。生产出的支吊架在出厂前还需经过最终的质量检验，以确保每个产品都符合设计和安全标准[3]。

三是钢材除锈与防腐处理工作需严格进行质量验收，确保材料质量达标。随后利用角向磨光机与空压机分别进行高效的除锈与防腐处理，以有效延长钢材的使用寿命。

四是在完成镀锌处理后，支吊架的表面处理工作也至关重要。表面处理不仅能够提高支吊架的耐腐蚀性能，还能增强其美观度。通常，表面处理包括喷砂、喷漆或电镀等工艺，以确保支吊架在地铁机电安装工程中能够承受潮湿、高盐分等恶劣环境的考验。此外，对于支吊架的安装，需要精确计算其承载能力，确保在安装过程中不会因超载而导致结构变形或损坏。

五是在安装过程中，还需注意支吊架与管线之间的连接方式，以保证连接的牢固性和管线的正常运行。通过这些细致的制作和安装流程，装配式管线支吊架技术能够为地铁机电安装工程提供稳定、安全的支撑系统。

第二，管线综合布置图的绘制。管线综合布置图的绘制是整个地铁机电安装工程中至关重要的一步。在绘制过程中，首先需要收集和整理所有相关专业的管线布置信息，包括但不限于动力照明系统、通风空调系统、给排水及消防系统等。这些信息将被整合到一个统一的布置图中，以确保各系统管线之间不会发生冲突，并且能够合理地利用有限的空间。绘制工作通常由专业的设计团队完成，他们利用先进的计算机辅助设计（CAD）软件，将各个系统的管线按照实际的工程需求进行模拟布置。在设计阶段，设计人员需要考虑到管线的走向、坡度、支架间距以及与其他设备的连接等因素，确保管线布局既满足功能需求，又符合工程美观和安全标准[4]。

第三，装配式支吊架安装。

一是安装膨胀螺栓。根据施工图纸标示的具体标位，使用冲击钻来进行精确的钻孔作业。在这一过程中，需严格控制钻孔的内径尺寸以及钻孔的深度，确保钻出的孔洞能够与预先选定的膨胀螺栓的规格完全吻合。在安装过程中，要确保膨胀管的外壁能够顺利扩张至设计规定的尺寸。最后，通过拧紧螺帽，对螺栓的沉头部分施加适当的牵拉力，从而实现螺栓的紧固效果。这一操作的目的是促使膨胀管进行二次膨胀，确保其牢固地固定在墙体或其他结构中。通过以上步骤，最终能够顺利完成膨胀螺栓的完全紧固作业，确保其在实际应用中的稳定性和可靠性。首先，安装膨胀螺栓时，应根据设计图纸选择合适的型号、冲击钻和钻嘴。施工人员需准确测量钻孔深度和内径，确保符合标准后置入螺栓。使用套筒工具推送膨胀管至指定位置并使其膨胀。膨胀后，通过螺母拉出螺栓沉头并拧紧，以确保紧固。其次，在进行底托的安装过程中，需要松开后膨胀螺栓螺母。这一操作是为了确保后续安装的顺利进行。完成这一步骤后，接下来需要将槽钢底座（通常也被称为吊码）准确地安装到指定的位置。为了确保槽钢底座的稳固，需要旋紧锚栓螺母，这样才能完成整个底托的固定工作。最后，在拼装竖杆和底托时，先将带齿槽的钢条放置在电镀锌底托上，然后依次安装弹簧螺母和高强度六角螺栓。安装时，弹簧螺母与槽钢的角度偏差应控制在90°±5°内。之后，调整竖杆的垂直度，并紧固螺栓，确保两者紧密连接，完成拼装[5]。

二是安装底架和立杆。在安装底架和立杆的过程中，首先需要确保底架的水平度和稳定性，以保证整个支吊架系统的稳固。底架通常由槽钢或角钢构成，安装时应根据设计图纸的要求，将底架放置在预先设定的位置上。立杆的安装则需与底架紧密配合，确保立杆垂直于底架，并且与地面保持垂直。在安装过程中，应使用水准仪等测量工具来检查立杆的垂直度，确保其符合设计规范。此外，立杆与底架之间的连接应牢固可靠，通常采用焊接或螺栓连接的方式。完成底架和立杆的安装后，需要进行初步的检查和调整，以确保整个支吊架系统的安装精度和稳定性，为后续的管线安装工作打下坚实的基础。

三是安装管道横担。常用的支架类型主要划分为双向滑动吊架与固定吊架两大类别。固定吊架横梁的安装流程具体说明如下：需利用起重机械设备将管道进行抬升，以便为管道的安装作业营造有利条件。随后，需适时对横担的位置进行调整，确保其能够达到预定的安装高度，并着手开展竖杆的组装作业。接着，将管道平稳地放置于横担之上，确保其稳固。采用相同的施工工艺，依次完成管道以及上下各层横梁的安装工作。待所有管道连接作业完成后，即可进行管卡的安装工作。

四是机电管线的安装。在装配式支吊架系统上，需安装各类水管、桥架及风管，且必须确保其已被精确调平并牢固地加以固定。若空调机组已定位但尚未接入风管，则应对空调机组的接口部位采取临时性的封闭措施，以防止杂物进入机组内部。机组内部严禁存放任何管件、仪表等物品，且严禁对其进行踩踏，以确保成品得到妥善的保护。

五是检验校验。在装配式支吊架安装完成后，需要使用经纬仪、水准仪等仪器进行水平度和垂直度检验，确保安装精度符合设计及规范要求。同时为确保装配式管线支吊架的安全性，需对支吊架实施负载试验，针对电缆桥架、风管、支吊架、管道及机械设备的工作荷载与质量，应进行严谨细致的核算。在进行过载试验时，应选用荷载总量为两倍的承重物进行测试。悬挂满48小时后，需对吊架根部、支吊架及预埋铁件的质量进行全面检查，对其变形及松动状况进行仔细核实。待设备安装完毕后，应进行试压及验收工作。

三、装配式管线支吊架技术在地铁机电安装中

面临的问题

在地铁机电安装的过程中，装配式管线支吊架技术的应用虽然带来许多显著的优势，但同时也面临着一些挑战和问题。首先，由于地铁工程具有其特殊性，施工空间往往受限，这就要求支吊架的设计和安装必须更加精确和紧凑，以适应狭窄的施工环境。其次，地铁机电安装工程中管线种类繁多，布局复杂，因此在管线综合布置图的绘制过程中，需要充分考虑各专业管线之间的协调与配合，以避免施工过程中的冲突和返工，确保工程的顺利进行。此外，地铁机电安装工程的施工环境通常较为恶劣，如潮湿、多尘等，这对支吊架的防腐蚀性能提出更高的要求，以确保其在恶劣环境下的稳定性和耐用性。

四、装配式管线支吊架技术在地铁机电安装中

运用的相关建议

（一）精细化设计与施工管理

为提高设计效率和精确度，可采用BIM技术进行三维模拟，以在设计阶段构建详尽的三维模型，提前发现并解决设计问题。这有助于避免施工过程返工和延误的发生，提升安装质量品质。通过三维模拟，能在虚拟环境中多角度验证设计方案，确保细节优化。同时，将加强现场施工管理，制定严格规范和流程，减少人员窝工，避免成本增加和时间损失。

（二）采用模块化施工方法

模块化施工方法允许大部分预制工作在工厂完成，现场仅需组装，缩短施工周期，降低现场作业复杂性和风险性。此方法在质量控制上具有优势，因为预制模块在工厂接受严格检验，确保满足设计要求。同时模块化施工便于后期维护和更换，不影响系统运行。精细化设计和施工管理对地铁机电安装中装配式管线支吊架技术的成功应用至关重要。引入信息技术如二维码等方式，用于预制模块的标识和追踪，优化施工方案，减少现场调整。制定详细的模块化施工操作规程和质量检验标准，确保施工流程符合设计和规范要求。

（三）强化施工人员培训

为确保地铁机电安装工程的质量与效率，务必强化对施工人员的培训力度，尤其是针对装配式管线支吊架技术的培训，通过系统化的培训课程及定期的考核评估，使施工人员全面、深入地掌握该技术的核心要点。此举不仅能有效提升施工人员的专业技能水平，还能显著增强其安全意识，进而减少因操作失误所引发的工程质量问题。构建一套完备的激励机制同样至关重要，对在实践中积极总结经验、提出创新方案并切实提高工作效率与质量的施工人员，应给予相应的奖励，使施工人员深切感受到其努力与贡献得到应有的认可。

（四）强化质量控制与检验

为确保工程质量达到最高标准，须构建全面且严谨的质量检验体系，此体系将覆盖全部施工环节，确保每一步骤都经过严格的质量控制。为此制定一系列详尽的质量检验标准和流程，涵盖从原材料采购到产品最终交付的各个环节。为持续监控工程质量，定期开展抽检以便及时发现并纠正潜在的质量问题，对抽检中发现的任何问题，建立快速响应机制，确保问题迅速解决，从而避免对工程进度和整体质量造成负面影响。

结语

综上所述，通过对装配式管线支吊架技术在地铁机电安装中的运用进行深入分析，可以清晰地看到，这一技术应用不仅显著提升了安装效率，而且在确保地铁运行的安全稳定方面发挥至关重要的作用。在现代地铁建设中，装配式管线支吊架技术以其独特的优势，成为机电安装领域的一颗璀璨明珠。优化了施工流程，减少了施工时间，还通过精确的力学设计，确保管线系统的长期稳定性和可靠性。技术的优化与创新，为我国地铁建设的高质量发展注入了新的活力，同时也为同行业的进一步探索与应用提供了宝贵的经验和参考。

参考文献：

[1]张锐.地下管线智能化监测技术在地铁施工中的应用[J].城市住宅，2021（01）：21-22.

[2]王凯.地铁车站机电设备安装中的综合管线施工技术[J].低碳世界，2019（06）：156-157.

[3]李银.地铁车站综合管线及室内环境的设计研究[J].建筑与文化，2018（10）：53-54.

[4]雷建宇.地铁车站机电安装综合管线的施工技术[J].设备管理与维修，2017（09）：75-76.

[5]陈晖.浅谈地铁车站机电安装工程中综合支吊架的合理利用[J].市场周刊·理论版，2020（84）：152-154.