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* }5 E0 T6 Z$ P x, M7 k0 r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。
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$ k& H; |( ?0 M$ ~有无综合支架效果对比 1 a& g% w5 h; ~4 E. e
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管线综合支吊架实施做法的案例分享
无综合支架VS有综合支架 7 Z' E* [( _8 e' F- X5 w
: f3 [+ [+ e* I/ M/ e% c
; u+ Q' N' p! s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。9 U- X3 q" ~0 j+ O. [
; v* [# }' p2 L" ~+ C2 R2 T; [5 |: b8 e" [8 Y ]
（一）
# B# l* ]: ~3 \9 i# J. O, a管线综合排布 0 }- A5 i3 A# C* v4 l7 b, p
/ f2 I+ E. t3 c
9 X3 j8 W1 N" ?2 }
运用BIM技术辅助进行管线综合排布。* I |+ v) J4 F+ D+ j- J7 l
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- y" s4 s$ V' b: j' t+ \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。" i, H& U' B) b. G1 ]5 f: P7 c
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4 S' }' f$ \7 @8 \# B4 `# U' g) _III区2层管线综合排布 1 N3 @* ~/ c% x/ d, k- g) G4 S; D
: U# ~4 I1 Q, ]* l- |3 z+ ?& q3 P
/ u. \4 a6 B! r% V( Y, b
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。
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# m8 T. G' K S5 M V! { EVI区3层管线综合排布 $ o7 _' A7 x9 P v }- g) B
: }6 M1 D* F/ v: r6 i2 Y; N
' R2 R( ?# Y- x; z9 `0 D _本工程管线综合排布原则：
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/ r/ ?* w: V$ z2 ~1）预留安装维修空间；
! s J" e5 \8 a7 [& e _2 Y4 O; ]+ Q0 ], r1 J: s. E$ A' m U y
- p, J( N# g A8 F( d2）小管让大管、有压管让无压管、低压管让高压管；
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2 W6 d _0 ~9 U3）行程长的管线在上层，行程短的管线在下层；
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4）管线阀门并列安装时考虑阀门及法兰保温后的间距；; c: f) c8 s4 z/ S* C9 d9 r
0 G$ c0 k0 j' i% d
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5）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；
( Q6 Q. R4 O0 e9 A: l2 g$ X" `" \' v9 O& X9 O! Q- h
0 l0 C8 d/ ^5 S. g3 O4 f6）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；
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7）最上层桥架槽盖开启面至少保持50mm垂直净空。 Q2 o& F( M" h* J3 ?( h3 D/ {& h
& J0 F) i5 O0 f" }$ K% C; h+ a
1 D, Q7 [" v; Q( W2 l（二） # l t+ {+ Q$ G6 o# o
选型计算 . r4 C3 R0 |# _0 F
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0 R! F9 u) u. G以II区2层为例，依据管线综合排布策划综合支架方案。/ n) j- G. D$ }
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II区2层管线综合排布 ! P' Y0 `# I- q: m6 o* P# L
L& N- R. s: E$ L
) j* ^3 J0 h7 o5 l1.初步选择支架型钢，策划综合支架方案，创建支架三维模型。) W9 s9 r6 E2 J) |6 u$ {/ g+ [
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* [; x T2 E0 s! Y& {( G
3 [& @8 b3 a ]6 i- l* C- I2.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。
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3 T1 f8 H% T/ ^) B. Q. X1 o2 G) l% m+ k! k
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0 P! \& O [, s6 B" H2 Z I" K1 Q
3.对支架进行受力分析。
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+ v1 ~( E: v5 S: I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。
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* P, L; {7 t' f7 Y4 A% O, n4 v7 i4 S: c1 u
4.拟定计算参数。3 g. g- Z/ m# `" E3 s! W
" L. w( Z( E2 @1 ^, ?6 m+ b0 j
' d: V) D$ j9 j6 _ {& X1）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。* F) o& w5 w$ A, H
) Y; }$ g, R# l* {
$ d. [& d1 R3 I7 U
2）设计资料 L y4 f4 [5 V
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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4 G/ q6 g( }, W" ^ a v9 n, ~' l a n
3）参考标准与规范：
( _& i, o, t, A% ^6 U9 u+ P% r《建筑结构荷载规范》《钢结构设计规范》《混凝土结构设计规范》1 o; _& [; f7 Y, T. y- W
, F f0 {. _* Y4 ~( g* Y
2 i$ q% t8 ?% N5. 校核支架型钢及焊缝强度，经济选型综合支架型钢。
2 f2 e9 w% a# O# f+ K
4 _3 d$ [2 x7 C3 ?* P0 n% h; y7 y9 _. b! r- L4 G) w1 i! v3 P- S7 _
1）计算单工况作用下截面内力（轴力拉为正、压为负）% ^( c- z2 n, g1 h7 x7 e, ~
) r$ x9 g* W+ l
0 X L6 g. n( u. ?! T2）计算荷载组合下最大内力= 1.2x恒载 + 1.4x活载
+ x& f5 d L; o- G& ^% |3 l5 h) o
0 j& m9 d. f5 S3 B9 N1 z7 g7 Y/ V2 c$ D, p0 f: w, \
3）计算抗弯强度+ |3 p% j' l9 D. i9 j1 l
$ r" ]1 D" c# ?. C
9 f" p. e6 ~5 B# ~' b r
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5 c* ?5 Z, p* t4 x% C6 ^6 D
8 K9 v3 K+ i! C+ x$ h1 t
% S3 g& `' q' N5 Y8 @" {4）计算抗剪强度
* P: [' C: V4 X4 c
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* t. S: U6 V2 _5 {% f9 A
0 e( l! X! d- S. \5）计算梁上翼缘受集中荷载2 t2 x: P/ t6 I- s9 R) ]( q
- X' _5 x* e* m* E5 l) g/ k+ ^3 U2 n: h% j% K- k( I7 j, O* }
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3 u- w7 P% L4 a* ]" I' d
6）折算应力; J- h, F7 c% P" f" h* b* {& _
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+ K/ _* H8 v. | ?6 f) S6 V
7）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。# K! d$ u/ W$ }! r% T/ ~- ]
$ G2 K* b1 ^8 S* b# c) e& o3 }
弯矩产生的应力* g; ]2 ], e: |7 { k7 O6 u
1 L- N( @4 k3 ^; D
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剪力产生的应力) c, u$ U1 @9 G* ]1 h5 J6 x, |
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! B; b1 ?# ~6 ^$ X0 X4 u" }轴力产生的应力
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折算应力
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4 y* W% u4 g ]: H( V$ _/ z. b/ g以上结果均小于焊缝强度设计值时满足要求。
2 D' q2 J7 N; R. K' l M8 [9 y& N% a% |1 [ O+ R5 e
) V" w# Q+ H( r' E d6. 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。
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+ L! U0 [7 t' C, t, `
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。! J; J P0 ?, @7 C
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- ?0 g4 _- A1 p8 l g! x! t7. 邀请设计院对结构进行弯矩和剪力校核。# Q. g* L T: e, {
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2 X) r2 [/ i8 E6 Q/ n: Z3 N（三） $ K m8 S/ a" P' Y2 P. w
模拟试验
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- Y. |3 v% f& d5 s5 ~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。
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& ~! r* d, {- L. \ R8 H
* w6 ^* \( g# `, o- ~7 a9 n- y' L
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2. 出具检验报告。
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4 \- [/ H7 q- \& ]5 T' U% Y
) L# A6 P/ x; L7 |/ a+ v（四） ' {$ X# D8 P! _6 X1 m
方案会审 7 H0 X. y& _ Q9 K
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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。
+ N* o3 G0 e& w. C; ]+ v: a4 `; M/ |2 D/ K) q! R, }
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' F/ @) Z1 {2 H
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综合支架施工方案
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& Q0 K- v7 O; \6 H. \! h5 n m& b% n, c, o( y1 m
（五）
1 X% {" i# |- F) f过程控制 , q G4 _0 e. c
5 e" z6 K) ^6 N& k# q* p" O5 v# M8 b$ O5 F/ P
1.大规模门型支架调直装置
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$ C* M/ t) B6 z. L2 Q; A6 d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。0 g0 E$ H Q. \/ `9 `' G! m
9 m# D+ x* L$ g. @' `) [ Q6 _. R9 k _. F
在施工过程中存在以下问题：
' d* T' A6 g5 s+ f/ r- d& f. d& P) {0 c( T2 {
8 v4 x3 y* {/ Q* N1）支架立柱长，易变形扭曲；8 z; A, h* T. g
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$ W. g( q' v$ |. A2）支架层数多，焊口密集、焊接应力集中，容易产生焊接变形。
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5 Y5 ]. V4 G! X0 y& ]* u
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。
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S3 r/ u0 W8 `8 D1 k& _
为此，项目部设计加工“支架调直器” 对变形支架进行调整。9 z8 I9 ?9 Z9 [
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原理图
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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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2 e- U. [7 u! b5 X7 L/ Q
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组件1 限位装置俯视图 ) `* L* g- n& ^* j1 O0 t
8 [5 \# j" _2 L) Z( `5 r8 d- E/ s5 o. Z. p2 e, L
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。0 z+ E5 |- y/ p) e: t" z
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组件1 限位装置侧视图
' ]. L. w( K' ` b2 X* {* O* [% o; x: a& A% o
) G1 t0 |% v7 o' E3 Y' u' U
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。' Y, b& U4 r" O; m; M
' Q4 d% G. u$ m$ w/ A
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; f9 K5 R8 p" w% b: V- E5 g
组件2 支撑装置 ! o% l7 T, w; [5 Z5 G
# V C0 g& I9 M9 Z% E0 ^$ J0 B# \7 }+ c5 l
& v6 u7 Y7 [6 b
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: h6 ]0 Q3 { {9 [8 i
操作步骤 ) W( z& k4 F/ W ^& N) D6 W# d
1 X6 G5 C/ w, f$ Q- h& O+ I( j6 B5 y
3 h2 I% h7 `4 F- v! z' a
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1 i4 ~0 U+ V6 G& R/ K6 [8 Q/ Q% [( b1 h$ P3 v1 F
2. 设计加工蒸汽、凝结水导向管座6 p& Z' Y( u! }* O( `' [
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) M: n' J2 s7 C1）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。: T* l |7 x8 l( w }4 i6 R
: r5 C/ ?& j4 y; ~* p0 C# c& O: w5 B2 T1 n' S0 j
, _. P/ x# Z% u% B8 ?2 U! i
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1 t% ~4 K* ~/ ?- Y
模型图及现场图 . b; V( D. b, C5 E
" H% @; o; r) h7 r% M7 ^
$ ?8 m) K9 H* t2）蒸汽导向管座
5 N+ H0 R0 l7 N w0 P5 X) S/ ^* N
$ j: l6 k# g3 z% I: S0 N+ C$ R
. \9 e! D7 a1 L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。
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" G, Z0 h% |. d
& h. j* m; {' z( q( }. K9 h K4 R q. S7 }3 _
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三维模型图 , s$ w1 ^1 p, i' x+ h
( s0 m* K, O3 q3 |$ ?8 P+ P7 o, ~
8 Y* q: n/ u+ L, Z# I/ p. W
- g- t, l, v; r# ^3 ~
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* B) \8 N; } v) k; l' D V; s* b, ~定制加工图 2 y$ {# G) l* V
: c/ d$ V8 i3 A! m" p
* q( d! x+ z: |! v: d$ u1 D
7 h1 n2 o* b z9 V4 L
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现场效果图 , v. s/ |6 T/ K: G. t
/ f' k. _2 b8 X, @: A6 X( L: K" i& z4 w& O( u' b- i$ h
3.利用综合支架搭设检修平台/ B, K4 H4 Z, K/ r( v9 a. t5 w1 V8 N
% c6 _* b" u* e
- Z2 B( [# m6 _& X7 D2 O. K6 D5 e
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。0 U7 @( Q0 A+ n. r$ f+ T7 L @
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2 c( R& t2 V m' `( d
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制冷站机组立管支架 6 a, E% h8 ?$ b U2 A% t) a
1 k+ k" \- V% L l3 D" S; I$ ^
! G* ]' Y2 i% @. q5 q/ Y4.单个支架“一体多用”
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, x8 Z2 m! U9 r0 I( m7 k2 a立管与水平管共用支架，主立管支架兼顾分支管道支架。
7 H" f$ B2 @& A0 C) l5 o2 W1 h3 F4 G# U4 d4 P9 d( Z& w
J, J+ R7 a$ v& ] N; M
' K" I; K7 I2 r/ H P7 C
管线综合支吊架实施做法的案例分享
" X" z) K' {8 P1 }6 K; n工程实施效果欣赏 0 K) b7 j$ l+ ` a
1 I7 Q( {: a6 |! [/ a% A
2 f- e( B, v- Y) ~9 f/ C6 P! D
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* i1 k+ ^- B+ l
; ?/ V0 J( ^+ [/ ~ P) U! @" V* |; N/ ]& l" i" N
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3 e: t# a$ r7 l# d9 y2 ?
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3 s" d* O' y! U8 I" W" y( x8 |8 M1 u" J M3 H
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1 V1 a! b) {& N B8 D5 ~4 U5 A
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发表于 2021-12-7 23:05:26
