钢结构网架内风管施工方案分析

钢结构网架内风管施工方案分析

余翔 闫涛 刘虎 龚勋 王博

中国建筑第八工程局有限公司 上海

摘要：建筑工程中的机电安装余其他专业交叉施工作为一种复杂的安装技术，它对安装人员的专业能力要求较高。而近几年，钢结构工程在建筑业得到了非常迅猛的发展，但与此同时，针对机电安装交叉施工也出现了一些问题，本文主要针对钢结构双层网架异形曲面内机电安装风管施工技术进行探析，希望为同类工程提供借鉴作用。

关键词：双层网架 风管 方案分析

2022年亚运会主场馆杭州奥体中心主体育馆、游泳馆两大场馆主体结构均为钢混结构，屋面形式均为双层异形曲面网架钢结构。双层网架上下弦梁间距约5米，机电安装风管穿插于双层网架，其中主体育馆净高45米，游泳馆净高35米。

图： 网架及风管整体模型图

1. 施工难点分析：

1、网架内施工为高空作业，体育馆净高45米，游泳馆净高35米。且风管安装于双层网架内，目前技术较成熟的提升式平台由于下弦梁阻碍不能使人、机、料达到作业位置。

2、钢结构为异形双层网架，带有一定弧形曲面，导致风管施工定位难度增大。钢结构网架存在斜弦梁，下层大部分为钢结构马道位置，故风管只能安装于上层，风管尺寸为1000*1000，根据网架模型，风管底标高初步定位需距网架下弦梁约3米，保证不与斜弦梁交叉。

3、通过与钢结构设计沟通，钢结构仅上下弦梁允许普通类碳钢如Q235、Q345等焊接，异形曲面每一网格尺寸约5米*5米*5米（长*宽*高），故针对风管支架的设置存在很大问题。

图1-1： 网架及风管剖面模型图

二、施工方案分析

2.1、首先针对第1点进行分析，明确施工方案。

方案一：根据下弦梁进行网架内施工平台搭设：

图2.1-1： 网架施工平台 图2.1-2： 网架下安全网

针对此方案，首先施工平台搭设会与马道交叉，搭设过程需避让马道；其次由于网架为曲面结构，故需型钢进行找平保证平台水平，同时施工平台搭设过程存在大量与钢结构焊接作业。

方案二：采用高空作业车

由于网架的异形曲面，高空自行直臂车不能达到网架内进行风管安装，故针对此情况进行自行曲臂式高空作业平台选型。LEO-50-GT型自行屈臂车工作高度58米满足高度要求，平台载重250Kg、最大水平延伸18.9米。租赁费用16万/月。

图2.1-3： 自行屈臂车 图2.1-4： 自行屈臂车选型

针对此方案，首先对自行屈臂车性能要求很高，国内50米及以上高度屈臂车应用很少，其次，平台载重仅250Kg，一节风管与人自重约130Kg，施工过程需频繁升降。施工效率低。

方案三：采用地面风管安装随钢结构整体提升方式

针对此方案，地面安装安全性高，施工措施费用低，随钢结构整体提升技术水平较成熟。

表2-1 网架内风管施工方案比选

通过上述分析，故采用第三种方案：采用地面风管安装随钢结构整体提升方式。

2.2、对第2点进行分析，明确风管定位

由于网架的异形曲面，风管施工很难保证水平，故采用BIM手段提供技术支持进行严格控制。首先进行BIM深化，明确定位每节风管位置并进行编号，针对每节风管进行支架设置并出支架图指导施工。

图2.2-1：风管支架编号 图2.2-2： 风管支架详图

2.3、对第3点进行分析，完成支架选型

1、首先依据上弦梁进行支架焊接，设置固定支架，采用5#角钢进行风管加固固定，使其在随钢结构整体提升过程中不发生位移。设置形式见图2.3-1.

2、其次上弦梁间距5米，若仅焊接上弦梁固定支架不满足风管支架设置规范，故需在中间增设支架，采用吊耳及钢丝绳进行固定，设置形式见图2.3-2.

3、最后，在风管安装过程中，上弦梁间风管支架需最后设置，因每节风管1.25米，故在5米的间距内吊装风管而部设置支撑点不能保证安装的安全性，故需设置临时支架。临时支架采用槽钢横担，可重复利用，设置形式间图2.3-3.

图2.3-1： 固定支架 图2.3-2： 吊耳支架

图2.3-3： 临时重复利用支架 图2.3-3： 现场施工照片

2.4、其他注意事项

1、根据整体提升区内风管平面图与支架大样图开始预制风管及支架，进行施工准备；

2、钢结构焊接完成后由我司在进入开始支架焊接、风管安装施工，风管配件阀门消声器等经优化深化至游泳馆附属层上方，避免高空作业安装，风口经与设计沟通采用上开孔钢丝网代替整体提升区风口，一次安装到位，避免后期在进行高空作业。风管安装过程严格执行GB20243规范标准，安装完成后进行外观检验与严密性试验。

3、安装完成后进行同意防锈处理、探伤检验，检验合格后进行整体提升。

四、结束语

总之，机电安装过程中的安全性与经济性，一直是建筑安装过程中的最重要内容。如何保证每一道施工工序的合理性，是技术上首先要解决的问题。基于此，需加大对施工技术方面的探讨和研究，不断的完善各个施工环境的技术内容、然后创新施工理念，从而保证工程质量，推动国民经济迅速增长。

参考文献

1. 《通风与空调工程施工质量验收规范》GB 50243-2016

2. 《空间网格结构技术规范》JGJ7-2010