裝配式建筑機電工程施工技術要點探究

摘" 要：為提高機電工程施工技術水平，并研究其在裝配式建筑中的應用效果。以裝配式建筑機電工程施工技術為研究對象，結合實際施工情況分析裝配式建造模式在機電工程施工中的優(yōu)勢與施工難點。通過對管道預制安裝、疊合板電氣預埋盒安裝、套管預留、可調式線盒安裝、電纜支吊架預制安裝、機電設備安裝、超大件運輸?shù)跹b和機電系統(tǒng)調試檢查環(huán)節(jié)的研究，明確裝配式建筑機電工程中的多項關鍵施工技術。說明通過上述技術應用能夠有效改善裝配式建筑機電工程質量，確保電氣設備運行效果。

關鍵詞：裝配式建筑；機電工程；施工技術；配套裝置；機電設備

中圖分類號：TU85" " " "文獻標志碼：A" " " " 文章編號：2095-2945（2023）16-0185-04

Abstract： In order to improve the construction technical level of mechanical and electrical engineering， and study its application effect in prefabricated buildings， this paper takes the electromechanical construction technology of prefabricated buildings as the research object. According to the actual construction situation， the advantages and difficulties of prefabricated construction mode in mechanical and electrical construction are analyzed. Through the research of pipeline prefabrication installation， laminated board electrical embedded box installation， casing reservation， adjustable wire box installation， cable support and hanger prefabrication installation， mechanical and electrical equipment installation， super large parts transportation and hoisting， electromechanical system debugging and inspection links， a number of key construction technologies in the mechanical and electrical engineering of assembled buildings are clarified. It shows that the application of the above technology can effectively improve the mechanical and electrical engineering quality of prefabricated buildings and ensure the operation effect of electrical equipment.

Keywords： prefabricated building; electromechanical engineering; construction technology; matching equipment; electromechanical equipment

現(xiàn)階段，我國建筑行業(yè)正處于轉型發(fā)展的關鍵時期，裝配式建造模式逐漸取代了傳統(tǒng)建造模式，這對施工水準、施工效率與工程綜合效益的提升有重要影響。然而，裝配式建筑對機電施工提出了更高要求，傳統(tǒng)施工技術體系具有流程繁瑣、作業(yè)難度大的局限性，無法滿足機電施工需要。在這一背景下，需構建起一套適用于裝配式建筑的全新機電施工技術體系，從而達到節(jié)約工期、節(jié)省成本、提高質量的目的，并促進裝配式建筑工程中機電安裝工藝的優(yōu)化發(fā)展。

1" 裝配式建筑機電工程施工概述

1.1" 施工優(yōu)勢

在裝配式建筑工程中，全新機電施工模式有著工業(yè)化、標準化的優(yōu)勢，機電安裝精度和作業(yè)效率因此得到顯著提升。第一，工業(yè)化。提前把各類管線、支吊架等構配件委托第三方工廠代為制作，在工廠車間內采取工業(yè)化、流水化的生產方式，無須施工人員在現(xiàn)場開展下料加工作業(yè)，極大縮短了工期建設時間。第二，標準化。機電施工期間所使用到的管件配件由預制生產方式制成，可以把產品材料的尺寸偏差控制在較小程度，平均偏差明顯小于手工制作誤差，以此來減小材料因素對機電施工質量、機電系統(tǒng)運行工況造成的影響。

1.2" 施工難點

現(xiàn)代裝配式建筑對使用功能、機電安裝質量提出了嚴格的要求，有著功能分區(qū)眾多、機電系統(tǒng)結構復雜的特征。根據(jù)實際施工情況來看，當前在機電施工期間，主要面臨著管線不易定位、大型設備運輸困難、專業(yè)協(xié)調效果不佳的施工難題。第一，管線不易定位。施工人員需要在預制構件中安裝電氣線盒、預埋管線，預制構件結構復雜、無法提供足夠操作空間，容易出現(xiàn)管線偏位、錯位、連接錯誤等情況。第二，大型設備運輸困難。機電施工期間需要安裝一些尺寸、重量較大的機電設備，如果使用平板車等簡易運輸工具，很難在短時間內把機電設備運輸就位，進而影響工期進度[1]。第三，專業(yè)協(xié)調。機電施工活動涉及到土建、強電、弱電和消防等專業(yè)，如果沒有提前做好專業(yè)協(xié)調工作，而是盲目開展機電施工作業(yè)，容易出現(xiàn)管線碰撞、土建結構預留孔洞數(shù)量不足、孔洞尺寸位置有誤等情況。

2" 裝配式建筑機電工程中的關鍵施工技術要點

2.1" 管道預制安裝

第一，圖紙審查。按照設計方案來出具機電管線設計樣圖，重點檢查圖紙中是否明確標注管道編號、材質、尺寸等關鍵信息，如果管道長度較長，則把管道進行分段處理，后續(xù)在工程現(xiàn)場再把各節(jié)段管道拼裝連接。同時，為保證機電管道預制加工質量，可選擇運用BIM技術，在軟件中構建機電管道BIM模型，立體化呈現(xiàn)管道結構[2]。第二，預制加工。在生產設備中設定長度、體積等參數(shù)，控制設備對管道材料進行下料加工，再把基本組件按照編號進行預組裝，檢查預制加工質量是否達標（圖1）。例如，在預制通風排煙管道時，在管材送料后依次開展開平壓筋、倒角咬口、法蘭加工與風管縫合作業(yè)，再安裝法蘭件進行固定連接。第三，轉運入場。按照組件編號分批裝車運輸入場，在入場環(huán)節(jié)檢查組件的規(guī)格尺寸、外觀質量是否達標，退回存在質量缺陷的管線、配件。隨后，在管道安裝前，施工人員重新復核管線配件的施工編號是否準確無誤，避免管線混淆安裝。第四，固定安裝（圖2）。施工人員把預制管道穿入套管內部，再把套管插入預制構件和建筑結構預留孔洞當中，清理管口表面殘渣與端面毛刺，再使用法蘭件或是卡箍件對套管接口進行固定連接。如果選用法蘭件，要求保持法蘭件和套管中心點的垂直狀態(tài)。

2.2" 疊合板電氣預埋盒安裝

在疊合板電氣預埋盒安裝中，一般燈線盒的安裝高度為6 cm，把燈線盒埋設在疊合板內部，施工期間會遇到線管連接操作困難、線管易堵塞的問題。針對這些問題，施工單位需要根據(jù)工程情況來提前定制專用燈線盒，此類燈線盒的高度普遍為10 cm，略大于疊合板構件厚度。隨后，在疊合板內部埋設燈線盒，盒體兩側設置穿鋼筋套管，所穿附的定位鋼筋與疊合板主筋進行綁扎固定，在燈線盒內穿入、連接線管。這樣既可以妥善解決線管連接操作問題，同時還可以固定燈線盒位置，避免后續(xù)出現(xiàn)盒體移位情況。此外，在管線安裝環(huán)節(jié)，雖然提前在外墻、疊合樓板等部位預留一定空間，但由于空間狹窄，容易出現(xiàn)管線錯位、相互擠壓、管線阻塞等問題，嚴重時還會影響到機電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行工況[3]。對此，施工人員可使用輔助定位模板，裝置結構如圖3所示，有效固定各類線管在結構內部的位置、走向。

2.3" 套管預留

套管預留需提前檢查各處預留孔洞的數(shù)量、位置、尺寸是否準確無誤，如果孔洞預留情況沒有滿足套管安裝需要，則把問題反饋給土建專業(yè)人員，對土建結構進行返工處理，返工完畢后再行開展套管預留安裝作業(yè)。隨后，把套管穿入預留孔洞當中，檢查套管外露長度、插入長度、套管外壁與孔洞孔壁間隙值是否達標，保持套管處于平齊狀態(tài)，后續(xù)待套管放置就位、套管內部插放機電管線后，再進行封閉套管管口和結構預留孔洞。最后，要求施工人員根據(jù)現(xiàn)場施工情況來選擇套管預留方式。例如，在群管穿越外墻安裝時，在外墻居中部位預留孔洞，孔內平穩(wěn)放入套管，把套管附加鋼筋和墻內鋼筋焊接連接，在套管周邊澆筑振搗更高強度等級的微膨脹混凝土進行填實，在洞邊墻身兩側部位設置補強筋。

2.4" 可調式線盒安裝

在早期裝配式建筑工程中，所安裝預留插座的位置無法改變，如果建筑使用期間的電氣使用功能發(fā)生變化，則需要對外墻板等預制構件進行開鑿處理，在其他位置重新安裝線盒，老舊線盒則處于報廢或是閑置狀態(tài)。對此，需要在室內安裝新型的可調式線盒，線盒結構如圖4所示，可調式線盒主要由外盒、內盒、標準值葉件和插座4部分組成，在內盒中安裝插座，使用者可根據(jù)自身需求來調整插座位置，無須破壞建筑主體結構、安裝全新線盒。同時，為避免內盒從外盒中脫出，還需要在可調式線盒中額外設置防脫件。

2.5" 電纜支吊架預制安裝

第一，在下料打磨步驟中，施工人員在清理鋼材表面灰塵污漬與打磨毛刺時，必要情況下可使用除油污溶劑來反復刷洗表面，從而去除難溶解的油污。隨后，按照圖紙內容，使用切割機把鋼材剪切為適當長度的節(jié)段，在鋼材表面開設孔洞，清理孔口毛刺。第二，在組對焊接步驟中，核對鋼材構件的尺寸、編號，確定后把鋼材擺放就位，保持鋼材處于橫平豎直狀態(tài)，把垂直度偏差保持在3 mm內。隨后，按順序在各處焊點施焊，檢查焊縫部位是否存在漏焊、虛焊等質量缺陷，對缺陷部位進行補焊處理。而這就要求施工人員掌握各類支吊架的焊接方法，以槽鋼吊架為例，提前按照45°角下料加工，兩面切割，一面不切割煨彎到90°，再按照45°角進行滿焊焊接[4]。第三，在除銹刷漆步驟中，使用角磨機等設備清除支吊架表面殘留銹跡，首先涂刷2道普通防銹漆料作為底漆，再使用調和漆來涂刷面漆。要求在支吊架除銹后4 h內完成首道底漆刷漆作業(yè)，上道漆層徹底干燥后方可涂刷下道防銹漆，重復操作完成剩余漆層涂刷作業(yè)，并把防銹漆層厚度控制在40 μm以上。第四，在固定安裝步驟中，提前在安裝位置處設置支架根部筋板，使用水平準繩或是激光水平儀設備作為參照物，按照平面圖紙來安裝各處支吊架，把支吊架的垂直度、水平度偏差控制在±1 mm以內。確定支吊架安裝位置無誤后，擰入螺栓來固定位置，把螺栓外露螺距控制在2～5個，按順序完成剩余支吊架安裝作業(yè)，最終在支吊架上固定敷設機電管線。

2.6" 機電設備安裝

在傳統(tǒng)施工模式下，部分機電設備采取暗裝方式，需要提前完成建筑主體結構拼裝作業(yè)，在機電設備安裝位置預留洞口，施工人員把機電設備在預留洞口內暗裝，隨后在機電設備、周邊主體結構的間隙部位嵌填水泥漿等材料，最終恢復預制構件的外觀質量。這一施工方法有著流程繁瑣、質量可控性差的局限性，常出現(xiàn)設備周邊封堵不嚴、空鼓開裂等質量通病。對此，施工單位應采取一體成型技術來安裝機電設備，以配電箱安裝為例，提前根據(jù)所配置配電箱的規(guī)格尺寸與形狀來制作預制模具，把配電箱放入模具內，向模具澆筑C20細石混凝土，養(yǎng)護一段時間等待混凝土硬化成型。隨后，把預制構件轉運入場，送到樓層內指定位置后，在周邊緊鄰墻體上標注預制塊位置，把預制塊連同其他砌體材料進行砌筑施工，以及在施工期間完成線管敷設作業(yè)，施工成果如圖5所示。在應用此項技術時，需要選用優(yōu)質鋼材作為模具材料，重點檢查模具加工質量與規(guī)格尺寸是否達標，并在預制塊安裝完畢后復查配電箱位置。

2.7" 超大件運輸?shù)跹b

部分機電設備的重量體積較大，常規(guī)平板運輸?shù)裙ぞ邿o法把機電設備轉運入場。在這一情況下，施工單位需要應用到超大件運輸?shù)跹b技術，使用到卷揚機、吊機等設備，把機電設備起吊就位、固定安裝（圖6）。以電梯安裝為例，采取吊籠法，提前把電梯轎廂運輸入場，在建筑物梁部安裝由工字鋼制成的安裝支架，預留0.1 m安裝余量，支架上部設置安全棚，通過高強螺栓在支撐架上固定吊籠，安裝滑輪與卷揚機設備。隨后，逐項檢查吊籠的升降狀態(tài)、運行速度、平衡塊與頂部空隙值和縮緊裝置動作執(zhí)行情況[5]。確定一切無誤后，啟動卷揚機，通過拉拽鋼絲繩來提升吊籠，施工人員依托吊籠架來布設井道管線與安裝配套裝置，拆除吊籠后安裝轎廂與完成底坑機電施工作業(yè)，最后恢復頂層平臺、調試檢查電梯系統(tǒng)即可。

2.8" 機電系統(tǒng)調試檢查

在機電施工完畢后，為找出施工質量隱患問題，避免在后續(xù)機電系統(tǒng)運行期間頻繁出現(xiàn)運行故障，施工人員需要開展機電設備單機調試檢查與系統(tǒng)聯(lián)合調試組作業(yè)。例如，在電氣系統(tǒng)調試環(huán)節(jié)，切斷照明配電柜電源，檢查各處燈具接線是否準確，根據(jù)配電箱控制范圍來劃分若干獨立調試區(qū)域，按照從上到下順序完成各區(qū)域的調試作業(yè)，分區(qū)調試完畢后開展總體送電運行調試作業(yè)，向照明主干線電纜與封閉母線空載送電，檢查各回路送電情況和電源切換情況。

3" 結束語

綜上所述，為建設高規(guī)格裝配式建筑工程，保證機電系統(tǒng)平穩(wěn)運行。施工單位需要把機電施工技術作為突破口，提高對機電施工技術的應用力度，深入了解并掌握技術操作要點，嚴格把控電氣預埋盒安裝、套管預留等關鍵步驟的作業(yè)質量，積極采取可調式線盒、機電設備預制塊一體成型、超大件運輸?shù)跹b等全新工藝技術，使機電施工技術更好地應用于裝配式建筑施工活動當中。

參考文獻：

[1] 徐言毓，陳永生，王海川，等.裝配式建筑機電安裝施工技術研究[J].安裝，2018（8）：20-21.

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[3] 張振升.裝配式建筑機電安裝施工技術應用探討[J].中國建筑金屬結構，2021（2）：100-101.

[4] 羅麗平.裝配式建筑機電安裝優(yōu)勢及施工工藝[J].中華建設，2022（3）：150-151.

[5] 張娟娟.BIM技術在機電安裝工程裝配式施工中的應用分析[D].鄭州：鄭州大學，2020.