中国建筑第八工程局有限公司东北分公司 辽宁省大连市 116000
摘要：本文对新材料、新技术、新工艺、BIM技术在航站楼地下综合管廊中的结合与应用进行总结，通过BIM技术、成品组装综合支架等在地下管廊机电管线施工过程中的应用，提高管廊整体质量，提高施工效率，降低施工成本，展现出在机场航站楼地下管廊的优势，积累了宝贵施工经验、做法及参考数据。
关键词：综合管廊、BIM、成品组装综合支架、反推法、节能环保
一、成果背景
长春龙嘉国际机场T2航站楼是平面功能非常复杂大型公共交通建筑，机电设备管线做为航站楼运行的生命线，地下管廊需满足通风、空调水管、消防水管、给水管、排水管、高压电缆、低压电缆、通信线路等主要管线使用需求，并且为方便各种管线安装、后期增减、维修以及日常管理。综合管廊贯穿整个航站楼，根据属性分为电气舱和设备舱，全长2.1KM。各种机电管线的路由梳理，走向、综合排布为本项目重点之一。针对综合管廊特点，选用新材料、新技术、新工艺、BIM技术的结合与应用，提高质量、加快进度、降低成本、节能环保、积累经验、做法及参考数据。
二、选题理由
1、体量大、工期紧、质量要求高
长春龙嘉国际机场二期扩建工程T2航站楼建筑面积17.2万平，地下管廊分为设备管廊和电气管廊，管廊全长2.1km，管道3.5万米、通风管道5000平、桥架1.6万米、母线为2000米；地下管廊管线施工周期仅为45天，体量大、工期压力较大。地下管廊全部为清水砌筑结构，所有综合支架横担生根全部设置在砌筑墙体构造柱上，并且本工程为鲁班奖工程，质量要求高，如何确保2.1km长的管廊内机电管线标高、坡度、间距、构造柱埋件的精度、成活质量及后期运行的可靠性是本工程的重点。
3、应用推广价值大
本工程影响力大，关注度高，质量要求高、工期紧。通过精细化管理，应用科技创新技术，不断改进过程质量管控，实现地下超长管廊机电管线施工总结与应用，提升项目在大型综合管廊施工方面的综合管理水平，为其他类似工程提供借鉴学习的样板；
三、管理重点与难点分析
1、重点分析
1）管道综合排布
综合管廊分为设备管廊和电气管廊，设备管廊内有热力、给排水、消防、通风管共计18条管线，最大管道直径为DN450，电气管廊内有母线、高压、动力、消防、弱电桥架等共计14条桥架，合理排布管线综合，合理利用有效空间，确保后期运行维护空间，减少返工，选择最优的管线综合方案对工期和成优质量及其重要。
2）方案确定
管廊内管道规格多，材质多，各类管道连接方式不同，根据管道综合排布确定架体间距，根据支架间距确定砌筑墙体构造柱的间距。如采用传统型钢焊接综合支架需要占用大量的下料和安装时间、对作业人员技术水平要求高、材料浪费严重，观感效果差，无法满足工期和创优要求，选择施工方便、安装快捷的架体形式尤为重要。
2、难点分析
综合支架的横担固定点生根在构造柱上，需要提前预留埋板，预埋件标高控制难度大。管廊空间小，支架排布密集、管道较长，上下分层多，施工难度大。综合管廊弧形段热力管道位移控制难度大。大型综合管廊成品组装综合支架市场使用较少，没有成型的案例，完全需要厂家定制加工，对精度要求高，未有过此类施工经验，对其可实施性存在较大质疑。
四、管理策划及创新
1、方案优化
根据施工蓝图，提取管廊管线信息，针对管廊空间少、管线多以及机场对后期运行空间要求高等特点，利用BIM技术对管廊所有机电管线进行深化排布，进行方案优化，排除管道碰撞等所有不利因素，最终确定管线综合排布方案。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2、反推法施工
地下管廊砌筑采用加气混凝土砌块，清水墙设计，通过BIM技术深化设计，根据管廊管线综合排布方案，根据管道大小、材质、受力计算等，最终确定管廊综合支架间距，通过反推法，推算出构造柱间距、埋件位置，最终定稿深化图纸。在施工过程中，坚持样板先行制度，无样板不施工，过程施工达不到样板程度不施工的原则，确保施工一次成优。
3、技术交流、实地考察
鉴于类似工程地下管廊施工周期和质量的考虑，针对新型成品组装综合支架，积极与厂家进行技术交流，实地考察。通过与传统形式的对比分析，对支架进行改进，从施工成本、工期成本、质量控制等各方面的综合对比后，采用成品组装综合支架。通过计算将Q235H型钢改为Q450的方钢，在满足受力、及型钢强度的前提下，改进后的方钢重量减轻30%；
4、技术人员现场指导安装
针对地下管廊重难点，项目积极策划，充分研究讨论，借鉴类似工程的施工经验，并针对重难点编制了管控措施。由于成品组装综合支架没有成型案例，完全需要厂家生产，对精度要求高、无类似施工经验，对其可实施性存在较大质疑。为了消除作业人员的顾虑，项目在应用前针对不同场所、环境以及各类形式的架体进行实体样板交底，以此来解除工人操作疑虑。并且通过BIM技术，将整体管廊模块化划分，导出支架实际尺寸、达到工厂加工成型，到场后直接进行拼装，缩短施工周期，加快施工进度。
五、管理措施
1、深化设计
提取管廊所有机电管线信息，建立BIM模型，进行管廊机电管线综合排布，及方案优化，最终作为现场指导的依据。并且BIM模型通过各方验收后，同步下发各单位进行施工图绘制，确保管廊机电安装管线综合模型与综合管线图、各专业施工图一致。
根据深化排版方案、进行管廊支架设计及构造柱的设置，由于每个区域内的管廊宽度和梁底标高不同，为了确保厂家生产加工时、以及支架进场后不备混淆，项目根据支架定位图，给每套综合支架进行编号，并且对每套支架出示大样图；
根据最终深化方案及受力计算书，确定埋件、横担以及方钢的规格，进而将整体管廊模块化划分，确定最终工厂排产图纸，并统计出支架所有的材料明细，达到正真意义上的场外加工，场内拼装的指导能力，缩短施工周期，加快施工进度，保证施工质量和安全。
2、预埋件安装
根据横担高度反推出构造柱中预埋件标高，同时确定构造柱位置，根据构造位置确定砌块排布和马牙搓预留尺寸，进而导出现场圈梁布置标高。并且为了确保预埋件的受力，所有预埋件同构造柱同步进行施工。为了确保预埋件安装精度，项目在事前做到策划先行，方案、交底到位，过程中强化质量验收，最终地下管廊预埋件准确度高度99%。
3、成品组装综合支架安装
根据现场情况进行放线定位，首先确定方钢立柱地面和顶棚固定点位置、然后进行立柱安装，待立柱安装完成后确定横担标高，开始横担角码安装固定，最后进行横担安装。对已完成的成品组装综合支架地脚螺栓、连接件栓接点、横担栓接点进行检查。
4、管道吊装
由于地下室管廊支架密集，支架间距3m，上层分层较多，热力管道单根长度达12米。如果按照常规的施工方法，待所有支架安装完成后在进行管道安装，这样增加了施工难度和人工成本，也降低了管道安装效率，为提升管道安装效率，减少高空作业和作业人员数量，本项目研发管道提升设备。在综合支架安装过程中结合管道提升设备，做到支架和管道同步施工的效果，不仅减少二次吊装管道过程，而且提高安装效率。
5、滑动支架和导向支架安装
安装导向支架和滑动支架是因考虑热力管道发生轴向位移和径向位移，采用成品管托不仅减少了对管道本体的损伤，而且美观和节能。在安装过程中导向支架和滑动支架的滑动面洁净、平整，滑动面与支撑件接触良好，保证管道能自由伸缩。同时为确保弧形管廊热力管道的位移量，造成不必要的损失，经与设计多次确认后，通过减小固定支架间距，确保在管道径向发生位移是管托不脱离支撑件。
六、效果评价
通过新材料、新技术、新工艺、BIM技术的完美结合与应用，通过成品组装综合支架、成品滑动支架、固定支架等应用，提升了管廊整体质量，加快了施工进度，降低了施工成本。并且减少电焊使用量、防腐除锈刷漆等作业产生的废气、及其他材料的浪费，符合“四节一环保”的施工理念，突显了在航站楼地下管廊的使用优势，积累了宝贵的施工经验、做法及参考数据，有极大的推广应用价值。
参考文献
[1]GB50838-2015城市综合管廊工程技术规范。中国计划出版社.
[2]GB50243-2002通风与空调工程施工质量验收规范.
[3]GB50303-2002建筑电气工程施工质量验收规范.
[4]GB50242-2002建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范.
论文作者:蒋明鹏,刘昭,刘浩南,王政策
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第27期
论文发表时间:2018/12/27
标签：支架论文; 管线论文; 管道论文; 预埋件论文; 机电论文; 地下论文; 成品论文; 《建筑学研究前沿》2018年第27期论文;