可調(diào)節(jié)高度的管托固定室內(nèi)主消防管道設(shè)計與應(yīng)用研究

摘要：通過設(shè)計一種可調(diào)節(jié)高度的管托來固定室內(nèi)主消防管道，達到了采用簡易安裝方法實現(xiàn)室內(nèi)主消防管道不同位置的坡度要求。設(shè)計研發(fā)的新型管托主要由兩側(cè)含洞口的縱向角鋼、可調(diào)節(jié)高度的底部角鋼以及對稱設(shè)置的加長螺栓組合而成。施工時，首先使螺栓穿越底部角鋼與和兩側(cè)縱向角鋼各自的洞口，其次調(diào)節(jié)底部角鋼位置到坡度對應(yīng)的計算高度，擰緊螺母固定底部角鋼，最后再擰緊兩側(cè)的加長螺栓，防止底部角鋼在管道重力作用下向下滑移，這就方便快捷實現(xiàn)了主消防管道整體安裝的坡度要求。

關(guān)鍵詞：可調(diào)節(jié)高度；管托；室內(nèi)主消防管道；坡度；角鋼；加長螺栓

一、設(shè)計背景

目前室內(nèi)主消防管道安裝施工中，主消防管道的托架一般是采用焊接固定，而U型管卡一般是采用螺母擰緊固定。為了滿足主消防管道不同位置的坡度要求，傳統(tǒng)的做法是采用底部完全焊接好的不同長度的托架固定消防管道，首先根據(jù)坡度和跨度計算出管道在托架位置的高度，再利用托架上方在鋼梁上的焊接位置進行高度調(diào)整。這種利用焊接位置調(diào)節(jié)管道高度的傳統(tǒng)方法操作不靈活，施工效率低，若出現(xiàn)質(zhì)量技術(shù)問題返工代價較高，也影響工期。鑒于以上這些不利因素，本文提出了能否設(shè)計一種可調(diào)節(jié)高度的管托來固定室內(nèi)主消防管道的新思路[1]。

二、設(shè)計條件

（一）項目條件

貴港市荷潤物流城（一期）1#快遞用房、2#快遞用房項目為廣西貴港荷潤實業(yè)投資有限公司投資興建，項目位于貴港市金港大道西延段北側(cè)（西江監(jiān)獄東側(cè)），建筑結(jié)構(gòu)形式為鋼結(jié)構(gòu)，地上一層，建筑高度9.5m，跨度是200m，室內(nèi)消防干管設(shè)計要求的坡度是2‰，共4個分區(qū)，前后坡度高差為40cm。消防水源是市政自來水，從市政管網(wǎng)引入一根DN200管供應(yīng)本工程生活及消防用水[2]。

（二）資源分析

團隊技術(shù)力量雄厚，人員業(yè)務(wù)素質(zhì)高，現(xiàn)場經(jīng)驗豐富?，F(xiàn)場的既有焊接設(shè)備、切割設(shè)備、各種材料準備充足。有專門的設(shè)備改造車間，受外界干擾小。人力、物力、資金等均有所保障。

三、創(chuàng)新設(shè)計方案

（一）設(shè)計原理

室內(nèi)主消防管道托架安裝的傳統(tǒng)做法是采用底部完全焊接好的不同長度的托架固定消防管道。根據(jù)坡度和跨度計算出管道在托架位置的高度，再利用托架上方在鋼梁上的焊接位置進行高度調(diào)整。這種方法安裝不靈活，施工效率低，若出現(xiàn)質(zhì)量技術(shù)問題返工代價較高，也影響工期。本設(shè)計突破傳統(tǒng)常規(guī)的管托安裝原理，自主研發(fā)了可以調(diào)節(jié)高度的管道托架（由兩側(cè)含洞口的縱向角鋼、可調(diào)節(jié)高度的底部角鋼以及對稱設(shè)置的加長螺栓構(gòu)成）。托架安裝時，首先根據(jù)坡度和跨度計算出管道在托架位置的高度，然后使螺栓穿越底部角鋼和兩側(cè)縱向角鋼各自的洞口，再調(diào)節(jié)底部角鋼位置到坡度對應(yīng)的計算高度，擰緊螺母固定底部角鋼，最后再擰緊兩側(cè)的加長螺栓，防止底部角鋼在管道重力作用下向下滑移[3]，方便快捷實現(xiàn)了室內(nèi)主消防管道整體安裝的坡度要求。具有設(shè)備簡單、環(huán)境影響小、可實現(xiàn)管托底部高度靈活調(diào)節(jié)、避免因縱向角鋼頂部焊接位置不當造成的返工、提高施工效率、節(jié)約經(jīng)濟成本等優(yōu)點，是一種經(jīng)濟實用、有發(fā)展前景的綠色施工工藝[4]。

（二）設(shè)計結(jié)構(gòu)圖

（三）可調(diào)節(jié)高度管托設(shè)計參數(shù)

四、所需材料和設(shè)備

（一）材料

（二）設(shè)備

五、方案實施

（一）施工工藝流程

（二）操作要點

1.施工準備

（1）認真熟悉圖紙，根據(jù)施工方案、技術(shù)安全交底的具體措施選用材料，測量尺寸，繪制草圖，預(yù)制加工。

（2）核對有關(guān)專業(yè)圖紙，檢查各種管道的坐標、標高是否交叉或排列位置不當，及時與建設(shè)單位研究解決、辦理洽商手續(xù)。

（3）檢查預(yù)埋件和預(yù)留孔洞是否準確。

（4）檢查管材、管件、閥門、設(shè)備及組件等是否符合設(shè)計要求和質(zhì)量標準。

（5）要安排合理的施工順序，避免工程交叉作業(yè)干擾影響施工。

2.制作管道托架

（1）消防管道支架一般使用角鋼制作，制作支架時，切割的尖銳處需打磨平滑，防止對人體造成傷害，制作完的支架需刷上防銹漆。

（2）消防支架根據(jù)不同安裝位置有兩種樣式，分別是U型支架和L型支架，U型支架也稱為防晃支架，本項目U型支架使用在DN200的主消防管道上。

（3）消防管道支架上的孔禁止采用氣焊開孔，而且孔徑比螺絲直徑大1-2mm為宜，開孔的位置有：兩側(cè)縱向角鋼的下端、角鋼片的頂面、底部角鋼與縱向角鋼的貼合面、垂直面[5]。

（4）室內(nèi)消防管道可調(diào)節(jié)管托支架主要由兩側(cè)含洞口的縱向角鋼、角鋼片、可調(diào)節(jié)高度的底部角鋼以及對稱設(shè)置的加長螺栓組合而成，結(jié)構(gòu)詳圖見圖2?？烧{(diào)節(jié)高度管托結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)見表1。

（5）角鋼片應(yīng)與兩側(cè)縱向角鋼焊接牢固，主要是防止下部螺栓向下滑移，起到二次加固的作用。

3.測量定位

利用兩頭的管道托架拉水平施工線來確定中間鋼梁處管道托架兩側(cè)縱向角鋼頂部的焊接位置。

4.安裝管道托架

（1）消防管道支架的安裝高度和間距，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求和消防規(guī)范制定。管道支架應(yīng)固定在樓板上或承重結(jié)構(gòu)上。

（2）施工時，首先根據(jù)測量位置將兩側(cè)縱向角鋼的頂部焊接在鋼梁上，然后根據(jù)設(shè)計坡度計算出該位置的管道高度，再調(diào)節(jié)底部角鋼的位置，采用兩側(cè)螺栓將底部角鋼和兩側(cè)縱向角鋼固定起來。為了防止底部角鋼在管道重力作用下向下滑移，最后采用加長螺栓將角鋼片和底部角鋼固定[6]。

（3）室內(nèi)消防管道可調(diào)節(jié)管托支架的安裝位置，不應(yīng)妨礙噴頭的噴水效果。

5.固定消防管道

（1）管道安裝前應(yīng)校直管子并清除內(nèi)部雜物。

（2）利用2臺移動升降機及人工配合方式將管道放入托架內(nèi)。

（3）管道放入托架內(nèi)，調(diào)整管道位置，利用U型管卡固定管道位置，使其不再左右晃動。

（4）停止安裝時，已安裝的管道敞口應(yīng)該封堵好。如需在鍍鋅鋼管上開孔焊接時應(yīng)提前預(yù)制，嚴禁在已經(jīng)裝好的鍍鋅管道上開孔施焊。

6.檢查支撐穩(wěn)定情況

管道安裝完成后，檢查托架兩側(cè)縱向角鋼是否焊接牢固、底部角鋼是否在管道重力作用下向下滑移、加長螺栓、調(diào)節(jié)高度螺栓及U型管卡螺栓是否松動，如發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定情況，應(yīng)立即進行加固處理[7]。

六、管道托架安裝的質(zhì)量保證措施

（一）管道托架間距設(shè)置

管道托架間距應(yīng)合理布置，位置不應(yīng)阻礙其他管道的布置，管道托架的設(shè)置間距詳見表4。

（二）管道托架安裝過程注意事項

托架焊縫不得有漏焊、欠焊等缺陷，焊接變形應(yīng)予以矯正。

管道的切割采用切割機切割，嚴禁采用氣焊工具或電焊工具切割管材。

托架應(yīng)固定牢固，橫梁要水平，吊桿要垂直，焊縫距托架邊緣必須大于50mm。

架空管道當系統(tǒng)工作壓力小于等于1.20MPa時，可采用熱浸鋅鍍鋅鋼管；當系統(tǒng)工作壓力大于120MPa時，應(yīng)采用熱浸鍍鋅加厚鋼管或熱浸鍍鋅無縫鋼管；當系統(tǒng)工作壓力大于1.60MPa時，應(yīng)采用熱浸鍍鋅無縫鋼管。

架空管道的連接宜采用溝槽連接件（卡箍）、螺紋、法蘭、卡壓等方式，不宜采用焊接連接。當管徑小于或等于DN50時，應(yīng)采用螺紋和卡壓連接，當管徑大于DN50時，應(yīng)采用溝槽連接件連接、法蘭連接，當安裝空間較小時應(yīng)采用溝槽連接件連接。

相互連接的法蘭端面或螺紋軸心線應(yīng)平行、對中，不應(yīng)借法蘭螺栓或管接頭強行連接。

管道連接緊固法蘭時，檢查法蘭端是否干凈，采用3-5mm的橡膠墊片，法蘭螺絲的規(guī)格應(yīng)符合規(guī)定，緊固螺栓應(yīng)先緊固最不利點，然后依次對稱緊固，法蘭口應(yīng)安裝在易拆裝的位置[8]。

架空充水管道應(yīng)設(shè)置在環(huán)境溫度不低于5℃的區(qū)域，當環(huán)境溫度低于5℃時，應(yīng)采取防凍措施；室外架空管道當溫差變化較大時應(yīng)校核管道系統(tǒng)的膨脹和收縮，并采取相應(yīng)的技術(shù)措施。

管道穿墻應(yīng)設(shè)置套管，套管與管道之間縫隙宜采用阻燃密實材料填實，且斷面應(yīng)光滑。

管道的接口不得設(shè)置在管套內(nèi)。

托架的位置以不得妨礙噴頭噴射效果為原則，一般托架距噴頭大于300mm。

為了防止噴頭噴水時管道產(chǎn)生大幅度晃動，干管、立管均應(yīng)加設(shè)防晃固定支架，防晃固定支架能承受管道、零件、閥門及管內(nèi)水的總重量和50%水平方向推動力而不損壞或者產(chǎn)生永久變形。

七、經(jīng)濟效益

以貴港市荷潤物流城（一期）1#快遞用房、2#快遞用房項目為例進行經(jīng)濟效益分析，本項目兩個快遞用房室內(nèi)消防干管設(shè)計要求的坡度是2‰，跨度是200m，共4個分區(qū)，前后坡度高差為40cm。采用可調(diào)節(jié)高度的管托調(diào)整管道坡度與傳統(tǒng)通過鋼梁上焊接位置調(diào)整坡度的做法經(jīng)濟效益對比如表5所示。

從表5可以看出：可調(diào)節(jié)高度的管托調(diào)整管道坡度方式比傳統(tǒng)通過鋼梁上焊接位置調(diào)整坡度方式總成本節(jié)約了10205.10元，除此之外，維護檢修費用預(yù)估可以節(jié)省1600元；可調(diào)節(jié)高度的管托調(diào)整管道坡度比傳統(tǒng)通過鋼梁上焊接位置調(diào)整坡度工期能提前5天。按照每天項目開支10000元，則可以節(jié)約10000元×5天=50000元；采用可調(diào)節(jié)高度的管托調(diào)整管道坡度方式可以實現(xiàn)總的經(jīng)濟效益為：10205.10+1600+50000=61805.10元。

結(jié)語

采用可調(diào)節(jié)高度的管托固定室內(nèi)主消防管道具有操作簡單、施工快捷，裝拆方便，便于維護檢修，受力性能好、耐疲憊，適用范圍廣，連接質(zhì)量受人為因素影響小，施工安全可靠，無污染、無火災(zāi)及爆炸隱患，不耗電、節(jié)約能源，經(jīng)濟實用，勞動占用和勞動耗費少，可實現(xiàn)管托底部高度靈活調(diào)節(jié)，避免因縱向角鋼頂部焊接位置不當造成的返工，綜合經(jīng)濟效益好，也為同類工程施工提供了新思路，探索了新方法。

參考文獻

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作者簡介：牛怡（1989- ），女，漢族，陜西西安人，碩士研究生，工程師，研究方向：智能建造工程。