超高层建筑工程的机电安装新技术探讨论文_董肖华

(中铁城建集团第一工程有限公司 山西 太原 030024)

【摘 要】在经济的高速发展中,我国的超高层建筑数量不断增加,建筑越高,机电安装技术也就更加丰富。超高层机电安装的特点主要有:安全区域比较高,同地面的距离比较远;施工的空间比较的狭窄。本文以广州新电视塔项目作为文章的研究背景,介绍近几年研发并且被运用了的高压吊装式的电缆敷设、预制立管安装、高耸宜兴电视塔泛光照明、超高速电梯安装调试和主被动阻尼抗震系统安装调试等技术。

【关键词】超高层;建筑工程;机电安装;新技术

【中图分类号】TU758.7 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)04-0097-03

在经济的快速发展中,我国的建筑行业也在繁荣发展中,超高层建筑的数量在不断的增加,很好的推动了我国超高层建筑水平的提高[1]。超高层建筑几点安装的特点主要为以下六点:垂直运输工作量比较大,起吊的能力遭受了限制,必须要确保安全和高效;高区间设备和核心筒管井空间比较狭窄,设备和管线的分布比较的密集,这些都需要比较高的施工工序和操作工艺;周围不具备加工和周转场地,因此需要进行场外预制,现场进行装配,针对深化设计深度和预制加工精度有着较高的要求;并且电、水、风等负荷比较大,其中充满了大量的弱电系统,有着较大的安装和调试难度;正是由于超高层建筑的这些特点,因此必须要具备特殊的机电设备,如阻尼器、超高速电梯等,对于施工的要求比较特殊;高区施工的返工成本是比较大的。

1.超高层建筑的机电设备安装要点

超高层建筑的机电设备在安装中,工作量十分大,并且对安装人员的技术要求很高。在整个机电设备的安装过程内,需要进行严格细致的分工,具体来讲,超高层建筑的机电工程安装要点主要有:

1.1 预埋

在建筑几点工程安装内,预埋是很重要的组成部分,预埋的处理效果直接关系着建筑几点工程的总质量。在没有正式动工的时候,机电安装施工人员就先要认真的对机电设备的安装设计图进行认真核对,通过核查保证每一项安装都是准确无误的,如此保障整体建筑机电工程的开展。当然,这一工作的重点前提是要核查工人员是否具备对应的专业素养,并且在检查章,工作人员格外注意图纸内的结构留洞[2]。并且机电安装必须要和整个工程的施工方法相互适应,需要格外注意的还有,对于梁柱、地面、屋面等实行预埋施工的时候,一定要对整体的效果进行考虑。制定机电安装的方案时,对整体建筑施工进行考虑,机电安装要配合完整的建筑工程施工,格外注意安装施工前的准备,将各种工具都准备齐全。

1.2 装饰

该阶段的机电安装,主要是整个安装的补充,主要工作包含了安装照明设备和有关的弱电施工[3]。

1.3 综合调试

这是对整个安装的收尾,对此安装人员对已经安装好了的机电设备进行最后阶段的调试,一旦出现了问题就要及时的检修,确保所有机电设施都能够正常运行[4]。工作人员需要完成下面的具体工作:调试整体系统、检验安装管道设备、核查各种电器线路敷设、单体试验、设备试车。

2.超高层建筑工程机电安装技术——广州新电视塔

2.1 电视塔泛光照明

2.1.1 概况

位于广州的新电视塔夜景泛光照明很好的对建筑的立体面整体轮廓以及建筑结构特点进行了展现,采用现代LED泛光照明控制系统及多种表现手法,实现对建筑风格的多层次展现。主要是由外筒的钢结构张明、入口的钢结构照明、航空障碍照明、夜景控制等组成。

2.1.2 施工分段

电视塔在垂直立面上是不规则的,并且整个垂直操作高达为454m。依据现场的具体情况来看,主体功能区的外围幕墙已经安装好,按照现场状况划分垂直里面为9个作业面。如下图1:

按照现场施工,此次工程安装主要为三个阶段,第一阶段是是实行前期灯具支架、管线桥架的深化施工。依据主体钢结构的施工情况,安装上部钢结构灯具以及线槽支架。主要是从第5作业区网上进行安装。第1~4作业区以及第6、 7作业区,需要对玻璃屏幕墙脚手架的平台进行充分利用,并将其当做169.3米之下的防空坠落隔离有效防护,采用6套高空作业特殊吊篮,安装并且支架1~4作业区和第6、7作业区灯具、电缆桥。对幕墙的施工进度展开有效配合,安装好幕墙骨架以后,玻璃安装前必须安装好第5 、8、9作业区灯具支架和电缆桥架等。

第二阶段是要依据钢结构喷涂进度,采用穿插的方式来综合布线、安装灯具、调试[5]。

第三阶段主要是依据不同区域控制分区,对夜景照明系统实行分段调试,完成分段调试之后,在调试整个夜景照明大道中最终的理想效果。

2.1.3 安装

依据塔体结构是螺柱变异的特点,实施下列安装:

各功能层安装灯具支架和电缆桥架,必须要对环梁牛腿节点或功能层楼面稳定点这些特点进行利用,绑扎垂直安全绳,每个轴线必须要设置1条,安全绳长度往下的垂直3道环梁效果最好;施工人员自同一楼面对应的水平节点进入施工作业点,环梁及楼面水平位置没有交接点,施工人员利用爬梯来到相应的施工位置。

2.1.4 照明系统调试

在安装工程中的内模拟调试作业中,可以邀请灯具供应商、业主和监理共同来确认现场的效果,初步调试第5作业区,如若无法实施短程和远程的局部效果确认,则要借助临时监控系统来对照明效果进行确认。调试灯光过程中,要增加比较简单的临时活动摄像头,安装过程中伴随电源线辐射视频电缆,在功能层集中调整灯具角度,保证照射角度的正确。

依据业主所提供的灯具供应商资料,所有的LED照明系统会被分为6个分控区。对此减少多次重复作业,依据分空区控制范围分阶段来调试[6]。

按照对夜景照明网的有效控制,十个作业段被划分为了6个调试区,其中每一个调试区的调试周期是7天,夜间对每个节点展开分别点亮,并且主要结合灯的共影响,协同建立个方位近远景的效果验收。如果存在偏差或是效果不佳的情况,及时实行灯具编号,并且第二天对角度实行调整,达到最满意状态。

实施下一分区调试时,前面调试完成以后的区域还要再进行调试,逐渐的实现整体电视塔夜景照明和LED调试,外围钢构架的航空障碍灯也要同时调试[7]。

6分空区全都完成调试后,协同其他照明系统联动调试整个夜景照明。同时主要在灯具供应商的协同作用下,实现网控系统的智能化联动调试。

2.2 主被动阻尼抗震系统

广州电视塔主塔抗震阻尼系统属于主被动复合调谐阻尼器。被动调谐子系统主要借助438.4m层消防设挡作为主塔结构于两主轴方向上的调谐质量;其中主动调谐子系统必须要被安装于消防水箱上,其作用方向是主塔结构弱轴方向,阻尼系统结构图见下图2:

2.2.1 施工难点

主塔体抗震阻尼系统采用主被动复合调谐质量阻尼器,第一次使用抗扭支座,这一施工在国内外都是很先进的[8]。

单个部件有着较大的体积和较重的质量。阻尼系统的单件设备在50件左右,其中28件单个重量在3t以上,不能对卸料平台吊运进行运用。

于438.4~448.8m的楼层空间内,直线电机底座,需要被安装于444.6m位置的水箱上。水池形成后,底座安装空间与444.8m层钢梁相距不到4m,安装空间很狭窄。现场条件必须要让底座垂直提升至444.8m层钢梁底部达到临时的固定,水箱完成后可正式就位。提升高度在6m左右,临时悬挂约两个月。

设备结构很复杂,而且定位的难度比较高,安装的精度也比较高[9]。

2.2.2 具体的施工过程

主塔体抗振阻尼系统施工过程:施工准备充足后定位双向滑轨所制作好的底座套模,随后临时固定双向滑轨底座,固定直线电机底座,实行双向滑轨支座的下、中、上层框固定,固定直线电机的承台板质量块,对抗扭支座调运实行临时固定,吊起直线电机底座,吊运双向滑轨支座配件,制作安装水箱的预埋件,直线电机底座成功就位,接下来就是装配直线电机,对阻尼器进行调试,对橡胶支座实行安装,对主动和被动系统进行考虑,实现各系统的联合调试[10]。

2.2.3 关键性工序

对直线电机底座吊运进行临时固定,直线电机底座是系统中的最重单件,并且外形尺寸最大,它的吊运工作是整个调运的关键一步。广州新电视塔结构很特殊,大型设备只能在上层结构梁未封闭时从上吊入并临时固定。该过程会直接影响下面楼板施工、双向滑轨支座安装和水箱制作。

这一过程中要做好的有:设备入场时间和钢结构安装进度一定要匹配;还有就是吊运和临时固定方案明确,确保吊运内的设备不出现永久变形,在吊机最佳位置,临时放置不会对结构安全产生任何的影响。

此外双向滑轨支座的装配,在系统内是最基础的功能,并且是核心组件,具有单件质量大、制作安装精度高,钢结构力学计算复杂等多种问题。因此在施工中必须格外注意。系统调试的组成主要有两个部分,双向滑轨支座及水箱抗扭支座,它们被成为被动调试系统,而直线电机则为主动系统。调试大致上能够被分成三个部分:首先是对系统实行主动调试,这是调试基础;其次为调试直线电机;最后是系统联合调试,这是检验系统性能的最后步骤,如何模拟塔体的变形,并利用阻尼系统纠偏是调试的关键。该系统涉及很多专业系统,同时必须做好组织协调工作。

2.3 超高度曳引电梯

超高层建筑的电梯一般都会用额定速度为6.3m/s超高速曳引电梯。其主要特征是行程长、速度快,其必须结合大容量电机和高性能减振技术等,此外还要实行相应的安全措施。由于超高层电梯的上述安装特点,必须采用全新的施工工艺,可以切实有效的帮助提升施工效率,确保施工质量。

2.3.1 施工过程

施工主要经历的过程为:准备、设备检验、设置井道样板架、井道的测量放线、机房设备安装、井道底部设备安装、地坎、门套及厅门安装,随后是导轨、井道部件等的安装,接下来是布线、拆除吊笼、组装轿厢、底坑设备的安装、挂曳引绳、拆除顶层平台、验收以及调试。

2.3.2 设置井道吊笼

井道吊笼适合采用成品吊笼,其加工制作要有相应的设计图纸、计算书,同时还要办理有关数据为以后的使用提供方便。吊笼的结构示意图见下图3:

吊笼支撑必须要架设在建筑物的梁上,支撑架适合使用工字钢或者是双根槽钢,支撑架的安装剩余是100mm。

吊笼支撑基础上必须铺设安全棚;支撑联合安装吊笼架,使用螺栓固定;于吊笼架安装定滑轮;安装好卷扬机和跑绳;于井道底层搭建吊笼平台;实现对吊笼的安装。

组装好吊笼本体,附件如操作机构、锁紧机构、导靴装置等暂时搁置;采用跑绳在垂直方向主吊吊笼,倒链水平方向溜尾,逐渐滑移吊笼逐至井道;完成吊笼摆绳、安全绳和附件。

2.3.3 检查吊笼组装

组装完成吊笼结构之后,要对其实行全面的检查,检查合格之后才能够投入使用,主要检查的方面:测试电源回路的绝缘、电源电压、升起高;吊笼载重,分别测定上升及下降电压、电流、速度;吊笼上升,必须采用橡胶平衡块对卷限制开关动作实行确定,测定橡胶平衡块及顶部间隙。确认吊笼和厅门的间隙;考核吊笼的运行情况。

3.小结

上述文章对当前不断出现的大量超高层点击安装技术而言只是很小的一部分,随着新技术和新成果的不断涌现,我们还要不断的学习和手机,并且对各种技术进行研发和改进,推动我国超高层建筑机电安装技术的发展,促使这一技术更加成熟和先进。

参考文献

[1]张娟.超高层建筑机电安装新技术[A].《同行》2015年9月(下)[C].:,2015:1.

[2]李进.超高层建筑机电设备的安装新技术探讨[J].江西建材,2015,10:96+102.

[3]邵海洲.论述超高层建筑机电的安装新技术[J].科技与企业,2015,14:147.

[4]龚兆明.超高层建筑机电设备的安装新技术探微[J].居业,2015,22:76+78.

[5]孙均.超高层建筑机电安装新技术探讨[J].四川水泥,2016,04:121.

[6]牛东旭.分析超高层建筑机电设备的安装新技术[J].住宅与房地产,2016,15:135.

[7]原军.浅谈高层建筑机电设备的安装新技术[J].中外建筑,2016,07:152-153.

[8]李宝杰.浅析超高层建筑机电设备的安装新技术[J].门窗,2016,08:231.

[9]李维国.超高层建筑机电设备的安装新技术分析[J].山西建筑,2014,24:108-109.

[10]李本勇.超高层建筑机电安装新技术[J].施工技术,2012,20:31-36.

作者简介:董肖华,(1987-01)女,汉,山西省万荣县,工程师,研究方向:建筑安装电器气、给排水 。

论文作者:董肖华

论文发表刊物:《建筑知识》2017年4期

论文发表时间:2017/6/16

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