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@4 r: Q. C+ q( f: c源于山西四建集团赵鹏，分享管线综合支吊架做法案例，供大家参考借鉴。本工程机电专业包含30余个系统，管廊管线多达36支，参建单位多、操作水平良莠不齐。若所有参建单位各自为政、只考虑各自负责专业管线施工，缺乏统一协调管理，必然导致现场凌乱无章，将严重影响施工质量。+ F1 C& k1 O4 ~
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) K3 X: c( E, \8 J- R有无综合支架效果对比
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管线综合支吊架实施做法的案例分享
$ d* |4 I/ K4 c9 H! r无综合支架VS有综合支架
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为此，项目部运用BIM技术对所有机电管线进行综合排布、策划综合支架方案，并承担本工程综合支架施工。5 J Y0 m9 b# ?
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" i+ f! N6 q8 K6 H8 Y! e（一）
8 g+ ?! F: D, e" G" p+ c/ n* m管线综合排布
2 J% c% v, x3 N0 |" W Y8 U o( K. j$ Y& O" } i
5 J7 z6 L- y5 b X, q
运用BIM技术辅助进行管线综合排布。
3 K) S# V+ r V, V
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4 q9 q0 |$ g% Y; t; y/ Z1 t; ]) L+ ^示例1：此处共有管线36支，层叠密集，综合排布后共分8层，整齐美观。& ~5 V m6 z7 K3 o
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III区2层管线综合排布
* l' k4 |- B7 v' w: E; _4 O" H) U- N @5 h5 O" Z
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示例2：此处管线纵横交错，标高重叠，碰撞频繁，综合排布后井然有序。5 ?/ e, U; q) z' B
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VI区3层管线综合排布 ! N; @' `( X6 x& t7 n
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本工程管线综合排布原则：- E( ~& U& J$ j
" d3 ]' k8 q( Z$ _
8 \3 ?8 a$ K- q7 o/ m# Y1）预留安装维修空间；
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' Y; i; C3 ?+ m3 g
( }; s" s' j1 f' ?7 { e, `, u2）小管让大管、有压管让无压管、低压管让高压管；
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3）行程长的管线在上层，行程短的管线在下层；
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, M# F3 e5 l$ N& A. p' }: d
4）管线阀门并列安装时考虑阀门及法兰保温后的间距；4 x# T7 Y+ u3 }
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" S% Y q# R) n) a# z5）金属导管和金属槽盒敷设在蒸汽管下方，不小于0.5m，在上方时不小于1.0m；
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7 u) w& G; D/ R% n- j* H+ V6）通信桥架与其他桥架水平间距至少300mm，垂直间距至少300mm，防止磁场干扰；/ l$ k. I$ o6 }; }3 i
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- {) l( y5 D& E- t- }
7）最上层桥架槽盖开启面至少保持50mm垂直净空。
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（二） 6 |0 T$ a+ c3 g" M, F, W+ H
选型计算
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以II区2层为例，依据管线综合排布策划综合支架方案。3 x8 a0 Y- o; z9 U5 z
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II区2层管线综合排布 ) `# L: ]: b6 {, }$ ]; a
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; O3 j' ?: s- F% q: V1.初步选择支架型钢，策划综合支架方案，创建支架三维模型。; u# w7 |4 E, ^; u1 B
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z& z9 n9 q/ V4 ^) O+ E2.计算每处节点受力（=管道自重+满水水重+保温层重+保护层重），管道长度按4.5m计算。3 L1 X( c& \, K' O+ ?! N, h
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* {4 e. i! O& P( t n6 ^) o5 Z! \. m0 k, G! _# Q# N' j4 F. B
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/ L' @- \7 ?% K2 x; e! W& q3.对支架进行受力分析。
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. ]$ V* G9 H5 f! T- W支架下三层占整体质量的95.5%，为方便计算，以下三层为模板创建力学模型。: a. ?: D0 ^: l7 @; @, Q
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4.拟定计算参数。+ x# ]! q/ k+ I0 ^! c
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7 d- t. w! {; ^2 m; O1）荷载放大系数：1.5；受拉杆件长细比限值：300；受压杆件长细比限值：150；横梁挠度限值：1/200。
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2 l) C2 q2 `# f+ @0 l; Z2）设计资料
8 X) D1 y- s1 q/ M+ h" o材质：Q235-B；fy=235.0N/mm²；f=215.0N/mm²；fv=125.0N/mm²；梁跨度：l0=3.51m；梁截面：[16b；强度计算净截面系数：1.00。
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; s& g0 y0 Q: U7 C" j- N$ v, G V
3）参考标准与规范：
, I3 E1 [4 M+ C: k2 a《建筑结构荷载规范》《钢结构设计规范》《混凝土结构设计规范》
5 }$ O. a9 S* @
2 n- Q1 v0 f1 _& w% o$ W% W! `2 a; a6 h: d! k/ ?* \9 o) O. q0 _
5. 校核支架型钢及焊缝强度，经济选型综合支架型钢。
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0 N+ p1 K. ] S+ d3 F0 f [
( F4 W! W g5 M1 Z/ w# m2 R1）计算单工况作用下截面内力（轴力拉为正、压为负）7 x2 q# j! t, w
/ }8 E5 Y; B7 k" ~& ?
0 k8 R$ Q! h$ Q, c( T) {$ q# S2 A2）计算荷载组合下最大内力= 1.2x恒载 + 1.4x活载" p6 ]) ?3 o- s( v d- r# y E
5 m6 m: `: G' E) O
0 c2 y' X1 w$ i9 j2 o! |3）计算抗弯强度
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8 s! C( \4 L/ g( ~6 Z! Z
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8 X9 ~1 G: q' N" c1 a! g2 @, W" P
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4）计算抗剪强度
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% `" }+ x, d: f z o/ i5 S, ^
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8 G. u8 m- p3 ^. v) I
5）计算梁上翼缘受集中荷载
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- ^6 W$ a+ R$ H' U( p' p9 W( V
6）折算应力
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3 e4 m+ l- Z: [; r( ]1 G! J/ }3 m7）计算节点焊缝节点处受力。经计算弯矩：0.31kN.m；剪力：0.71kN；轴力：65.33kN。采用E43型手工焊，焊缝的强度设计值ff=160.0 N/mm²。
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弯矩产生的应力
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剪力产生的应力
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& E6 P( h- d4 G5 L7 a$ j$ s
轴力产生的应力
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! r: e7 R. E6 H' H7 J t% p ]) y2 }折算应力: z. V# E3 x* B4 i
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以上结果均小于焊缝强度设计值时满足要求。1 @5 I( @6 c# R
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( j2 m7 R( O- a; d
6. 将支架荷载逐一分配到各型材构件，汇总出锚栓所在受力，结合螺栓的允许设计强度值选定所用锚栓的类型、规格和数量。! q4 A z, @: r* I" b# g* `
' B# k( h5 G" U% r
! w" ?8 @' w" L% y8 c7 W由计算得每根支架立柱最大轴力N=65.331KN，当砼强度为C30时，M16X110抗剪设计值V=14460N，抗拉设计值F=21010N。只承受剪力时：每根立柱需要的膨胀螺栓的数量n=N/V=65.331/14.460=4.52=5条；只承受拉力时：每根立柱需要的膨胀螺栓的数量n=N/F=65.331/21.01=3.11=4条。由此确定膨胀螺栓规格及数量。
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& B* c: P9 Q9 }# v, Z( Q3 R- F% M7. 邀请设计院对结构进行弯矩和剪力校核。+ t; L1 E! w5 W4 K: \; A5 A
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) v7 t6 Q( X2 p; }2 F! o8 X _, y- [& }
（三） + \ X$ |2 l5 t$ a, @. d! [
模拟试验 ' I: G& v9 h6 v8 H Q
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1. 加工试验模型，模拟支架受力情况，对支架整体及结构的安全性能进行校核。) ^% F8 F+ D2 x
7 u3 y5 o2 ^" ?" y
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3 {& [) X. M. f; R: S" r
2. 出具检验报告。
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+ p' y0 q# e7 ^3 `: w* o+ u# j
# F( M% `: M! U @( q- j（四） 4 i. @7 O1 Y% c( G8 s5 S% I: J! @
方案会审 3 |& U1 e4 F" q0 A
( K0 C0 U2 r" c- M8 {) c
: J6 B) M+ ~ E' m' K策划综合支架方案（附计算书及试验报告），经建设、监理单位批准后实施。
0 R, X# ~# ?. D3 I8 Q3 S/ A% g. s
! e" b. Y: N$ F) `7 V2 n, Y% {; `, G
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9 T: B; G: B9 |! X# N
综合支架施工方案 , b1 y9 t& ]" V7 H
9 s9 u8 T( D0 X# V# G. r) ^( J& W, |/ w/ G1 C, A
（五） 3 t9 r4 I4 L% M# ]
过程控制
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8 t' h( h+ x6 @2 D9 ~& w p
" S" U9 D' V; E8 t! x% l# l1.大规模门型支架调直装置
3 i) g; D7 G. V6 k: \) u7 k( Y+ b! U* T/ z9 U6 h/ I, \ h" G# S& y' h
! R8 v# X; X8 _9 ]综合支架普遍采用[14、[16制作安装，跨度大于3m，部分超过6m；立柱长度大于4.5m、部分达到6m；层数均在5层以上，单体重量高达1.4t。7 R5 z' z: e A3 ^
) r, Q# ?1 c( M6 L
. l, O# L% M; S7 a0 o$ Q
在施工过程中存在以下问题：
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. t3 q& ?0 P# B( S" d( d: F5 C- ]7 J
4 y+ x3 ?! Q0 j- H$ S3 K D1）支架立柱长，易变形扭曲；& P, a: e/ X% o8 ^& x1 y' I9 H4 _+ L
4 _4 [8 [* f. h4 W- P. q$ x4 A3 ~; r
, o& f4 R, M$ P6 |! p' `2）支架层数多，焊口密集、焊接应力集中，容易产生焊接变形。" c# }" X0 k2 W4 H3 y4 j& l: n
8 }/ }3 h- S8 G+ E4 M: s0 V& @
/ G6 o$ G: G J6 M! C% [以上问题可能导致支架安装完成后产生局部变形，影响整体布局美观。5 b8 j3 H u: ?' I+ h
+ m8 h# R! P, [ h S/ {, V
( Q- R7 A u: v# G8 E& B/ l7 r为此，项目部设计加工“支架调直器” 对变形支架进行调整。: T+ i: O( y) b7 V
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0 m' H; g( Q5 O% v4 L& \3 J6 Y
: E4 L1 m. t/ V# F# Z0 f+ C" q+ p
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: d( T6 O, U* i% I4 H9 e& q/ p
* R1 o5 L7 K( W5 M, |1 D0 N' T: z2 o7 }. F, ?4 u5 Z
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1 v5 S0 ]- l7 |0 p原理图 : O/ J" E) p. O3 j* C4 D
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& N- H) I. C( H* M: P限位装置采用[20制作，一侧开140X140方形口，一侧开165X120矩形口；槽钢长度据实确定，需保证方管与支架距离略大于千斤顶本体长度，小于千斤顶行程和本体长度之和。
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& e, C. d# I8 N, {' L4 u6 ?) }) K2 M5 s0 z
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8 A4 e# i! v) P; g: d# ]组件1 限位装置俯视图
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: ~( M2 S0 W$ b+ n! M敞口一侧钻Ф30圆孔，穿入Ф25螺纹钢限制支架与限位装置的相对位移；附近焊接Ф20螺帽，调直前后千斤顶不受力时，拧紧螺栓可以防止调直器坠落。
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+ d, M4 @2 W3 H7 n( `4 p/ R% M: {. M6 i* J0 C
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组件1 限位装置侧视图 4 q3 e5 t3 p* y; k' d+ z
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& E# N9 |; v8 b+ M+ J# Z1 _" n
支撑装置采用□120X120X4.5制作，插入限位装置的方形孔内，支撑千斤顶底部受力。每隔一段距离钻Ф30圆孔，可以胜任不同长度立柱调直工作。
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* h1 v1 ?# l \4 {
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6 b0 f! `3 b3 Q: o) T组件2 支撑装置 * q4 Y4 Q" D. f6 x* Q
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- d3 s0 V4 K( \5 }
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0 B: i1 @5 S1 ~7 E操作步骤 ' `8 Z1 b, ^; S* r
0 D5 T0 f# e( f2 ~; d. T! ^9 a
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! Y2 V: L! Q7 ]0 }8 h6 p! g
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0 P0 K( d( l3 w. `
2. 设计加工蒸汽、凝结水导向管座
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1）凝结水导向管座：圆管上焊接钢板作为支撑立板，将矩形管切割后倒置作为限位装置，不锈钢立板与管道满焊，矩形管与底板之间衬聚四氟乙烯板减小摩擦系数并隔热。 P R8 R' m h0 T+ r$ L
+ i5 A+ s! E t
( F& t% Q3 C+ G2 H( u( \9 W6 z$ a( m4 ]4 L3 Z+ U
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* T" S4 v8 |! T0 ]1 e/ q模型图及现场图
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2）蒸汽导向管座" }3 l: C' a6 P! V& i8 J3 n9 W
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7 ~% T+ R1 K5 w3 G9 U( |壳体采用1.5X25、4.0X60mm 钢带，8mm厚钢板焊接；滑动面采用聚四氟乙烯板制作，PTFE熔点327℃，使用温度250℃＞195℃，摩擦系数0.04，是固体材料中摩擦系数最低者，可以有效实现由于管道涨缩引起的滑动；壳体内衬石棉管托绝热。2 g2 B7 w1 T" T+ I, D6 N
' f6 {3 u1 B9 v3 I0 D# f3 o% F4 M2 F8 W& {3 r+ [+ G
8 h+ Z: [ ?$ l5 y
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三维模型图 . @& f8 Y3 g6 [: C
1 r2 V) ?, W _
: h7 W4 \; t# y! Y7 n! U& a. p
& T1 X% X, c# m( S( K& G9 M
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; R; \& n" A9 |定制加工图 ) D$ T2 K% j5 j' X8 h5 O, i
2 N/ C3 r2 I! r1 W1 M! o. N2 i: \2 G7 n7 H
: f5 ~' x3 G/ V: L
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' q% k$ _# }2 b" o A6 K& M现场效果图 8 K! t" `' a( z p& A
% N# I) D0 \+ _# O- P
5 k* n% h3 L) I& j5 S3.利用综合支架搭设检修平台) }, K% ]( F( A4 B
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0 X8 g. h; N2 S) E6 R
本工程多数管线标高大于5m，部分阀门标高超过3m，为了方便后期维修操作，利用综合支架搭设检修平台。+ n7 [" m2 @ q( W
3 O' M+ J* @5 @' A" d2 G
. M: B/ e% k; t& g& R3 Y0 U2 a' X' P. C$ D" U9 p: |0 T2 T
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+ ]) M/ Y- S5 W: C# j
制冷站机组立管支架 * y5 G. A( z1 l, k1 _* C" v
^: T/ S1 S4 r( Z2 Y# s% K8 @: K/ x
! k7 P( } v# E
4.单个支架“一体多用”: b6 i: `' D2 q8 P
; A$ m1 X6 f: e. H4 i
9 _/ z2 [6 S. s% n! }立管与水平管共用支架，主立管支架兼顾分支管道支架。) y7 S% l3 f$ e- \! ?/ f
8 N8 {5 E; r8 u7 |0 n! k: L8 q* j7 \* ^7 V& m7 q4 f+ h- D! d2 N
# y0 r) ? v* P, l; ]
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0 D. X$ k3 n. i
, d# I4 I+ y5 V4 j/ J7 P! M9 c$ [# K! \0 X
工程实施效果欣赏 ; T$ w! u% {4 @/ M- C
2 _8 Q6 z" k0 y/ U0 y, J
5 g) K2 q, H, E. d/ Q# R( S, M
; g$ j# B/ l& @5 O$ l% @% i' y
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. W' D6 x: `6 g; ]9 B
2 h0 ]3 L1 D: B: O6 e% W/ x6 _7 Y7 c' u! k$ q% e! B" }
. T* ]' l% N, `, t
管线综合支吊架实施做法的案例分享
. z4 M, u" U& L0 K/ L* r X/ U" U Y1 M9 a* R4 n
9 j z$ a1 b+ F+ f+ O/ ~' S% r. E1 P
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5 I" u9 o, C. ~
7 F* ?* K! i. t3 Y9 S& K& _& V) W7 m" W t6 N) _
+ u( a- r' o! j6 v) U# N0 L' T
管线综合支吊架实施做法的案例分享
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发表于 2021-12-7 23:05:26
