機(jī)電管線布置與安裝技術(shù)應(yīng)用探討
馮衛(wèi)演
摘要: 機(jī)電管線的綜合布置控制解決了各系統(tǒng)管線之間布置距離不合理而造成的施工安裝和設(shè)備調(diào)試的困難，檢修維修空間；避免了發(fā)生管線故障時(shí)花費(fèi)大量的時(shí)間和人工進(jìn)行恢復(fù)，在實(shí)際施工運(yùn)用中取得了良好的效果。本文結(jié)合工程實(shí)例,闡述了室內(nèi)機(jī)電管線布置與安裝技術(shù)的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:機(jī)電設(shè)備；管線布置；安裝
由于各個(gè)系統(tǒng)的機(jī)電管線布置復(fù)雜、交叉繁多，在設(shè)計(jì)圖紙中都是分系統(tǒng)表示各系統(tǒng)的管線，由于專業(yè)系統(tǒng)間各自為政、條塊分割，缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，缺乏空間合理分配，當(dāng)在現(xiàn)場(chǎng)施工中必定會(huì)造成管線布置方面的沖突，導(dǎo)致安裝高度過(guò)低，為日后維修帶來(lái)相當(dāng)大困難和存在著安全隱患。將各專業(yè)工程納入統(tǒng)一的管線綜合布置，各專業(yè)管線綜合布置力求在相對(duì)有限的空間里更科學(xué)、合理、美觀非常重要。施工單位由于具有現(xiàn)場(chǎng)第一手資料，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，結(jié)合自身解決施工技術(shù)方面經(jīng)驗(yàn)，投入足夠?qū)�業(yè)技術(shù)的技術(shù)人員，通過(guò)施工前繪制機(jī)電管線綜合布置圖及相關(guān)的控制工作，才能有效地控制好設(shè)備、管道、電纜橋架等在空間的排列走向各專業(yè)管線，保證施工的可行性、美觀性及生產(chǎn)使用中的實(shí)用性。
一、工程概況
某單層大跨度鋼結(jié)構(gòu)建筑其主體結(jié)構(gòu)采用四聯(lián)跨大跨度單層鋼結(jié)構(gòu),呈長(zhǎng)方形,長(zhǎng)255m,寬169.48m,建筑面積35450m2。四聯(lián)跨主體鋼結(jié)構(gòu)采用鋼柱加鋼梁系統(tǒng), 屋面采用彩鋼板和陽(yáng)光屋面板, 四跨車間橫向跨距分別為48m、33m、30m、30m, 各跨高度分別為 3514m、3112m、2712m、2712m, 縱向柱距12m。
二、管線分類和布置
裝焊工場(chǎng)機(jī)電安裝管線按照用途、施工方法可以分為四類, 包括四套變電站電源高壓電纜；照明、電力設(shè)備供電的母線槽; 照明及管線; 起重機(jī)滑觸線; 工藝動(dòng)力管道；消防管道和雨水管道。
1 電纜和母線槽
裝焊工場(chǎng)四跨分別設(shè)置一套箱式變電站,所以電纜有10 kv高壓和380 V低壓兩種,10 kv高壓電纜從工場(chǎng)外部接入,通過(guò)“引上接下”的方式,經(jīng)過(guò)鋼結(jié)構(gòu)屋蓋網(wǎng)架,再接入箱式變電站。低壓供配電主線路采用電纜和母線槽供電,安裝位置分布區(qū)域廣,照明控制箱、大型橋式起重機(jī)采用電纜供電。動(dòng)力設(shè)備箱采用母線槽供電。橋架、母線槽安裝在鋼柱內(nèi)部,橋架在一屋鋼平臺(tái)下吊裝,采用大長(zhǎng)度吊架固定,配電箱均分布在工場(chǎng)分區(qū)隔斷的墻體上。
2工藝動(dòng)力管道
工場(chǎng)動(dòng)力系統(tǒng)的管道設(shè)置要求高,乙炔和氧氣均具有可燃、助燃特性,安裝位置有特定要求,除管道固定間距有一定要求外,還要保證各系統(tǒng)管道和電氣設(shè)備、電氣線路之間保持一定安全距離。將工場(chǎng)內(nèi)主要工藝動(dòng)力管道在鋼內(nèi)分層布置,滿足固定間距和管道之間安裝距離要求。
3起重機(jī)滑觸線
起重機(jī)滑觸線沿行走路線安裝,根據(jù)起重機(jī)起吊高度,分成、三個(gè)高度,每跨都設(shè)有三臺(tái)以上不同起吊噸位和起吊高度的起重機(jī)。
4高空燈具安裝
工場(chǎng)照明采用廣照型金鹵燈,吊裝于屋頂網(wǎng)架下方,照明電源線安裝于網(wǎng)架中間。
5雨水管道施工
裝焊工場(chǎng)屋面面積大,雨水采用虹吸式雨水系統(tǒng),雨水立管在鋼柱內(nèi)安裝,直接排入地面排水溝。
三、主要施工技術(shù)措施的選用
1電纜和母線槽安裝
電纜橋架和母線槽主要安裝于工場(chǎng)上方網(wǎng)架屋蓋和鋼結(jié)構(gòu)柱兩個(gè)部位,材料搬運(yùn)、安裝全部采用人工進(jìn)行。為避免材料墜落,網(wǎng)架屋蓋內(nèi)橋架本體和蓋板分兩次搬運(yùn)、安裝,先安裝橋架,在電纜全部敷設(shè)完畢、測(cè)試后,再進(jìn)行蓋板安裝。高壓電纜穿越工場(chǎng)的橫向跨度設(shè)置滑輪,減少敷設(shè)阻力。
2過(guò)梁工藝動(dòng)力管道和消防管道安裝
工場(chǎng)兩側(cè)梁長(zhǎng)度12m,動(dòng)力工藝管道和消防管道無(wú)法在高空拼裝、連接,采用地面拼接、檢測(cè),一次吊裝安裝。
3高空滑觸線安裝施工
無(wú)安全防護(hù)設(shè)施,采用自制吊籃,利用鋼結(jié)構(gòu)梁固定的施工技術(shù)措施;起重機(jī)滑觸線支架偏差控制采用疊合拉線安裝支架,控制支架安裝偏差。
4高空燈具安裝
工場(chǎng)燈具安裝高度高,燈具安裝位置和起重機(jī)雙梁頂面超過(guò)2m,在無(wú)適宜登高設(shè)施的情況下,進(jìn)行了施工各方綜合協(xié)調(diào),保證起重機(jī)和滑觸線同步施工,在起重機(jī)通電、調(diào)試后,采用在起重機(jī)頂搭設(shè)腳手架的方式,進(jìn)行了工場(chǎng)照明系統(tǒng)施工。
四、主要施工過(guò)程控制
1變電站高壓電纜和電氣主干線
1．1箱式變電站和高壓電纜
裝焊工場(chǎng)設(shè)立四套變電站,安裝于各自4 m的鋼平臺(tái)上方,變電站采用集成式箱式變配電站。變配電站的高壓電源在室外引進(jìn)后,采用在屋頂網(wǎng)架敷設(shè)方式,分路接入各變配電站。變電站安裝采用汽車吊直接吊裝,裝焊工場(chǎng)內(nèi)部空間寬敞,建筑鋼結(jié)構(gòu)屋蓋施工好,室內(nèi)無(wú)大宗材料堆放時(shí)開始施工,汽車吊直接進(jìn)入工場(chǎng)內(nèi)部施工。
高壓電纜施工必須經(jīng)過(guò)橋架支架安裝、橋架安裝、電纜測(cè)試、電纜敷設(shè)、橋架蓋板幾個(gè)過(guò)程。由于橋架安裝高度在屋蓋網(wǎng)架27 m的高度,網(wǎng)架上弦桿和腹桿之間有25m距離,人員在上面操作的危險(xiǎn)因素非常高。為了保證人員能夠進(jìn)入網(wǎng)架施工,采用了在網(wǎng)架中拉白綜繩的方式,白綜繩在經(jīng)過(guò)的每根網(wǎng)架連接桿位置打結(jié),作為施工人員行走的安全設(shè)施。
1.2低壓電氣管線施工
裝焊工場(chǎng)相當(dāng)多電氣管線安裝于一層鋼平臺(tái)下方,包括電氣橋架、電氣管道和母線槽等。安裝在鋼平臺(tái)下方,可以利用鋼平臺(tái)焊接支架,解決支架的固定點(diǎn)。支架采用角鋼現(xiàn)場(chǎng)制作,在確定走向后,根據(jù)安裝高度、管線布置寬度計(jì)算出支架的尺寸,將支架和鋼結(jié)構(gòu)平臺(tái)焊接,支架間距應(yīng)符合要求。母線槽的安裝先提前考慮好配電箱、分支接頭的位置,在連接頭、分支部位均設(shè)置支架。所有管線安裝完畢后,將支架刷漆防腐,顏色和鋼結(jié)構(gòu)的顏色相同。
2高空滑觸線安裝
滑觸線是裝焊工場(chǎng)橋式起重機(jī)的動(dòng)力源,是工場(chǎng)內(nèi)施工危險(xiǎn)因素最大的內(nèi)容之一,而且數(shù)量大,有大小型橋式起重機(jī)17臺(tái),總安裝滑觸線約8 000 m。裝焊工場(chǎng)的滑觸線安裝量大、距地面高度大,滑觸線最高安裝高度為23 7 m,施工難度大,工期要求緊。通過(guò)對(duì)整個(gè)工場(chǎng)各工種整體進(jìn)度的綜合安排,仔細(xì)安排滑觸線施工,確定了支架、滑觸線測(cè)試、滑觸線安裝等施工步驟,通過(guò)專門設(shè)計(jì)的吊籃保證了滑觸線施工質(zhì)量。
2.1支架焊接
為保證施工進(jìn)度,滑觸線角鋼支架先在地面按照尺寸落料好,成捆運(yùn)輸至各個(gè)高度的操作平臺(tái)。將電焊機(jī)運(yùn)至操作平臺(tái)后,直接將支架焊接在鋼平臺(tái)上。
2.2滑觸線安裝
滑觸線根據(jù)起重機(jī)的高度,共設(shè)置3層,分別在140m、17 0 m、24 0 m的3個(gè)鋼平臺(tái),施工高度高、難度大�；�觸線安裝時(shí),鋼平臺(tái)欄桿還未安裝,既要保證滑觸線安裝質(zhì)量,又要保證施工人員安全,難度大,采用鋼制吊籃,槽鋼橫跨固定在鋼平臺(tái)上方,既保證人員安全,又大大方便了施工,提高了施工質(zhì)量。
3安裝技術(shù)的選用
工場(chǎng)屋頂網(wǎng)架的桁架上弦桿和下弦桿的高差2 5m,大跨度鋼結(jié)構(gòu)裝焊工場(chǎng)室內(nèi)機(jī)電管線布置安裝工作人員不能上網(wǎng)施工。照明電源管道和燈具安裝考慮利用起重機(jī)進(jìn)行施工,所以燈具以及管線需要安排在屋頂網(wǎng)架和陽(yáng)光板施工完畢,起重機(jī)經(jīng)通電、運(yùn)轉(zhuǎn)后進(jìn)行。
安裝設(shè)施的搭設(shè):考慮采用起重機(jī)后,起重機(jī)的頂面高度離燈具有26m的距離,在起重機(jī)上方搭設(shè)腳手架的方式,利用起重機(jī)移動(dòng),組成一個(gè)移動(dòng)的腳手架。管線和燈具安裝先確定燈具具體安裝的網(wǎng)架節(jié)點(diǎn)部位，然后按照照明回路對(duì)照明電管逐段連接。電管直接固定在網(wǎng)架連接桿上,采用抱箍固定。為保障施工人員的作業(yè)安全,作業(yè)人員都安排傳遞、連接管道等多人進(jìn)行,施工安全員隨時(shí)陪同檢查。
4動(dòng)力、消防管道施工
裝焊工場(chǎng)動(dòng)力是生產(chǎn)用特殊氣體系統(tǒng),包括壓縮空氣、二氧化碳、乙炔、氧氣等四種氣體管道,從廠區(qū)儲(chǔ)氣罐引來(lái),在各柱設(shè)置接頭箱。
4.1低區(qū)動(dòng)力、消防管道安裝
低區(qū)動(dòng)力和消防管道為工場(chǎng)非可燃?xì)怏w管道和水管,包括壓縮空氣、二氧化碳和消防水管,管道安裝于鋼柱橫向連接桿上,根據(jù)規(guī)范要求,在中間再增設(shè)固定支架。
4.2高區(qū)動(dòng)力管道安裝
高區(qū)動(dòng)力管道為乙炔氣體管道和氧氣管道,按照設(shè)計(jì)要求管道必須距離滑觸線的距離在30m以外,安裝的高度在120m～140m之間。管道安裝高度取允許范圍的中間值,安裝在130m的高度,采用大長(zhǎng)度、全螺紋吊桿安裝。
4.3高空梁內(nèi)工藝動(dòng)力、消防管道安裝工場(chǎng)分為四跨,每跨為24根柱,消防管道、動(dòng)力管道需要在工場(chǎng)內(nèi)聯(lián)通,受到起重機(jī)影響,管道不能在低于起重機(jī)的部位、也不能在地坪安裝,只能安裝在過(guò)梁最高位置。管道施工采用地面拼裝、檢測(cè)后,整體提升的安裝技術(shù)。首先,施工前先按照?qǐng)D紙、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際尺寸,進(jìn)行管道下料、預(yù)制,同時(shí)進(jìn)行管道固定支架制作,將需要施工的管道、支架在地面加工、制作。再將管道按焊接、絲扣等連接方法進(jìn)行拼裝,拼裝成“IT”型,然后對(duì)管道進(jìn)行試壓,對(duì)工藝動(dòng)力管道進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)等試驗(yàn)。支架根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)顏色進(jìn)行防腐。
4.4動(dòng)力和消防設(shè)備安裝
四種動(dòng)力系統(tǒng)管道的接線箱安裝靠鋼管安裝,并在鋼柱管上焊接支架固定。
五、滑觸線施工要明確施工步驟
鋼制品吊籃必須具備自身牢固和固定牢固,焊機(jī)可以布置在地面,但引弧電纜必須固定牢。滑觸線支架質(zhì)量是滑觸線施工質(zhì)量的重要影響因素,必須保證支架的安裝質(zhì)量。消防管道、動(dòng)力管道需要在工場(chǎng)內(nèi)聯(lián)通,受到起重機(jī)影響部位,安裝在過(guò)梁最高位置,在安裝前,必須進(jìn)行試壓、無(wú)損檢測(cè)等試驗(yàn),試驗(yàn)合格后,才能進(jìn)行安裝。
六、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,對(duì)于高空鋼平臺(tái)外側(cè)管線施工,必須預(yù)防施工人員直接在鋼平臺(tái)或起重機(jī)軌道側(cè)施工,既危險(xiǎn)又不能保證滑觸線施工質(zhì)量,采用可移動(dòng)橫跨吊籃的安全設(shè)施,經(jīng)濟(jì)、便捷,又能保證工程質(zhì)量。本工程施工經(jīng)驗(yàn)一定程度上解決了高空、大跨度、復(fù)雜條件下的施工難題,提供了有效、可靠的技術(shù)措施。
 

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