管线综合平衡技术总结

管线综合平衡技术总结
管线综合平衡技术是应用于建筑机电安装工程的施工管理技术，涉及到建筑机电工程中通风空调、给排水、电气、智能化控制等专业的管线安装。

为确保工程施工工期和工程施工质量，避免因各专业设计不协调和设计变更产生的“返工”等经济损失，避免在选用各种支吊架时因选用规格过大造成浪费、选用规格过小造成事故隐患等现象，通过对设计图纸的综合考虑及深化设计，在未施工前先根据所要施工的图纸进行图纸“预装配”，通过典型的截面图直观的把设计图纸上的问题全部暴露出来，尤其是在施工中各专业之间的位置冲突和标高“打架”问题。

通过在图纸上提前解决，在实际施工中基本做到一次成活减少了因变更和拆改带来的损失。

通过核算各个管线支吊架受力强度保证质量安全。

作为建筑机电工程管理技术，并且是通过计算机应用与工程实际相结合产生的技术，不仅在计算机硬件、软件上有要求，而且在人员配置和操作流程管理方面应重视。

（1）采用管线布置综合平衡技术的工程应具备电子版的设计图纸，这是应用该技术的前提条件。

（2）设备配置
计算机：符合当前主流配置的主机，要求该建筑工程中所涉及的机电工程每个专业都应该有独立的机器。

移动存储：应配备刻录光驱，同时每个专业都应该有各自的移动存储器，便于和设计院或现场进行图纸交流。

打印设备：中等幅面（A2幅）打印机。

有条件可配大幅面（A0幅）打印机、晒图仪等大型设备。

便于输出图纸和晒成蓝图。

网络：有条件可安装广域网接入，便于和外部联系。

（3）常用的软件配备：
计算机的操作系统：Microsoft Win98/2000/Me/XP
CAD图纸的软件：AutoCAD R14/2000/2002/2004/2005
专业设计软件
（4）管理制度的建立
1）建立清楚明了的操作目录和文件档案以便日后查找
2）明确图纸编制的依据和责权范围以合约为依据，在合约条款中明确，或单独签订合同。

甲方提供的设计院的全部机电施工图及施工图电子版。

国家及地方的相关规范。

3）建立管理体系明确职责
深化设计就是站在全局的角度上来结合各专业各自的特点解决合理平面布局的问题。

在满足工艺、标高等要求的前提下，为施工，检修建立最合理的层次。

所以在深化设计前和设计中都需要针对具体问题与每个参与项目的专业设计单位、施工队伍的全面讨论、协调与配合。

这是深化设计过程中需要重点掌握的内容。

它体现了工程项目部的管理能力，也是决定管线综合平衡技术应用效果的重要因素之一。

由于深化设计是一个反复求证的过程，同一位置需要修改多次，做好每次的记录，比较每次修改的效果，期间还体现了业主不同阶段的具体要求。

施工前准备：施工人员熟悉深化设计图纸，理解图纸，复核现场实际情况，分析和选择集体的施工方法，首先确定体育场一段作为样板区域。

施工工序及计划：在做好施工前准备的前提下，根据深化设计图纸中管线层次的上下关系，以及施工方法对其他工序的影响关系划分施工的先后顺序，形成流水化作业。

对于管线错综复杂的情况还需要划分流水区域，保证多个区域同时施工，多道工序不间断同时施工。

利用确定的施工工序，编制工期、劳动力、材料的专项计划。

在施工过程中应加强工序管理，强化工序质量控制，提高分项工程质量。

项目部将对参加施工的操作人员事先进行技术培训，通过技术交底使每个工人都明确本工程的质量要求，为顺利完成施工任务打下基础。

在施工前及施工过程中严格把关，出现质量问题及时处理解决，把事故消灭在萌芽状态。

对达不到要求的工程坚决返工，对不能胜任岗位工作或责任心差的职工坚决辞退，没有任何商量的余地。

只有这样才能保证工程的优质。

样板区域的施工：贯彻深化设计和既定工序，记录有关数据和掌控实施效果，磨合施工队伍。

其基本原则是：电气让水管、水管让风管、小管让大管、有压管让无压管、一般性管道让动力性管道、同等情况下造价低让造价高的（具体问题根据实际情况来定）。

1.给排水首先施工，因为给排水在吊顶中属于最上层，在满足坡度的前提下给排水管道尽可能贴近楼板，以保证下层各专业管道的空间位置。

2.通风管道安装，因为通风管道较大，位置比较固定，不宜改动。

电缆桥架在通风管道的一侧，保证在水管道之上，以免水管道产生冷凝水滴落到电缆上。

3.水管道安装，空调水、采暖、消防等管道在通风管道的下方，管道错综复杂。

图集中的管道支吊架不能满足施工需求，经过与设计单位的沟通，管道支吊架受力分析及选型计算分析，提高选型时的安全性、经济性，提高企业在所有工程施工中的标准化程度。

在这里简述一下支架选型情况。

支架受力分析：管道一般分为竖向布置和水平布置。

无论支架的形式是怎样的，支架都是用来承担管路系统的力，这里力一般有以下几种：一种是由支架所承担的质量在地球引力下引起的，一种是由支架所承担的管道热胀冷缩变形和受压后膨胀引起的，还有一种由管道中介质压力产生的推力。

第一种力总是垂直向下的，而第二种一般沿着轴线方向，相对于第三种只有在管道有口径变化和盲端时才产生。

一般都比较重视垂直管道的固定支架，其实水平管道的固定支架也很重要。

管道口径越大，固定支架的受力也就越大。

垂直管道上的固定支架更因为高度增加，支架不但要承担补偿器的变形反力而且管道及管道内介质重力全部作用在固定支架上。

一般管道下粗上细，管道内压力产生的推力向上。

如遇管道上粗下细，则管道内压力产生的
推力向下。

波纹补偿器的盲端力在竖直管道中与管道及管道内介质重力相互抵消可以不计算在内，而在水平管道的计算中起主要作用。

水平管道受力因管道及管道内介质重力与补偿器产生的力成垂直分布，所以分两部分：首先固定支架要在垂直方向能承受管道及管道内介质重力其次固定支架要在沿管道方向能承受波纹补偿器的变形反力和波纹补偿器的盲端力。

具体计算见下：
管道和介质重量：
管道重量=π(D2-d2)Lρ铁
管道中介质重量=πd2Lρ水
——π圆周率3.14
——D管道外径
——d管道内径
——L管道长度(支架承担的那部分管道长度)
3水比重
——ρ
水=1000Kg/cm
3铁比重
——ρ
铁=7800Kg/cm
另一种力可以从补偿器样本里查出或由补偿器厂家提供。

这里应该注意的是补偿器的盲端力。

由于补偿器的形式不同，其产生的变形反力也不同。

本文略去方型补偿器L型补偿器Z型补偿器等自然补偿方式，只考虑波纹和套管式补偿器因变形产生的弹力。

管道内的水压力产生的推力是在管道内的水压力的作用下，当管径发生变化或管道的盲端都会产生推力。

管内水压力的作用，会在垂直于管道内壁面上产生压力。

这个压力在垂直于管道轴线方向合力为
零；而在沿管道轴线根据管径的不同变化会产生推力。

强度计算
支吊架的作用是支撑或承担它所要支撑或承担的重量和受力，但是这些重量和受力要多大的型钢才能承受的住，就需要通过计算来验证。

在受力方面架子主要有压力，拉力和横向的推力。

一般来说压力过大会造成支架失稳发生变形，破坏原有的受力平衡造成破坏。

拉力过大会造成支架发生塑性破坏，拉断型钢。

横向的推力过大会造成支架失稳发生变形造成破坏。

如何选用合适规格的材料来加工支架就是我们要解决的问题。

下面我们从三方面进行验算。

关于压杆受力稳定验算
受压力的支架是否会出现失稳状态是一个常被大家忽略的问题，失稳状态主要指当一段支架两端受压达到一定程度时，支架受到横向力后变形并无法恢复。

这时两端受的力就是该支架的失稳的临界压力。

对于属于细长杆的部分我们就要进行稳定验算。

关于压杆受力稳定验算：
1、长细比计算：
长细比公式λ=μL i
2、计算临界力P k
计算临界力公式P k=π2EJ
(μL)2
3、实际作用力与实际可以承受的力比较（因为两者截面一致，这里直接使用临界力）
根据作用在支架上的力P S，要求此力为垂直作用在支架上的力，如斜的应转为垂直力；同样力作用在斜的支架上，也要转为垂直的。

当P>P S表示支架受力没有达到失稳状态，支架校核通过。

当P<P S表示支架受力会发生失稳，这时首先应对支架形式进行改变，如在长杆中间加附加的支撑以破坏细长比等措施，再进行计算。

如果光靠改变形式无法达到要求，还可以再加大支架的选型，再进行计算。

其次就是重新制定支架方式，以避免出现长杆失稳状态以达到最后计算通过为止。

抗拉力计算：
本计算主要针对支架受到的由于管道及管内介质的质量引起的拉力可能将支架拉断，要求所选定的型钢在受拉力方面能达到P受力
S横截面要小于许用应力[Ơ]，这样所选定的型钢就可以使满足强度要求。

可求得横截面S来找到型钢型号。

剪切力计算：
本计算主要针对支架受到的横向力可能将支架横向斩断，要求所
选定的型钢在横向力方面能达到P受力
S横截面要小于许用应力[Ơ]，这
样所选定的型钢就可以使满足强度要求。

可求得横截面S来找到型钢型号。

由于支架形式的不同，具体问题应该具体分析，所出现的问题也会不尽相同，综合的运用和细致的分析是关键。

最后因为楼本承载力的问题，最后确定了单层的综合管道吊架，解决问题的同时也使得管
道整齐划一，节约了吊架的材料量。

认真记录各单项工序的用工情况，比较多种施工方法优缺点，以及施工方法和工序选择的正确性，通过样板区域的施工，完全能够缩短施工平面的时间，提高施工的质量，降低了事故的发生率和施工成本。

工人感到不必担心和别的管线发生冲突而要返工的现象。

在了解自身专业安装的标高和走向后，可以大胆的施工。

施工的便捷程度有了很大的提高。

管线布置综合平衡技术适用于二次深化设计，通过应用该技术可以用最小的代价来达到最完善的功能，应用该技术形成的图纸才是真正符合施工实际的图纸，才能真正和国际通行方式接轨。

我们所介绍的这项技术并不是简单的一项施工或科学技术，而是一种综合利用各种技术结合产物，它是很多技术的一种交汇点，管线布置综合平衡技术不是什么创新的概念，但是它是现在我国建筑领域尤其是机电项目中非常需要的，同时也是未来建筑安装领域一项非常实用的技术。

经济效益分析：首先这种技术主要依赖于计算机的使用，必须配置足够数量足够品质的计算机，这需要一定的投入，但是现在由于要求各种报验的表格和来往的信函都是由计算机打印的，基本上每个施工单位的每个工地都配备有计算机，所以可以资源共享。

其次属于隐形投入，就是这种技术需要具有专业素质的人员，这些人员不仅要求懂得工程技术而且要会使用计算机制图软件，科技人才和人力的投入是不可缺少的，通过对现有人员的培训造就复合性人才才是今后发展的趋势。

综合起来这项技术的应用投入很小而且大多数资源还可以与
其它的部门共享。

这种技术投入不多，对施工企业的带来的效益却是非常大的。

首先，避免了因为图纸标注的位置有冲突而产生的返工拆改所造成的损失，仅这一项就为安装企业节省很大一笔支出。

其次，可以保证提前预知可能存在的技术问题和负面影响，为安装企业合理的避让因技术原因而带来的经济损失。

最为直接的通过对图纸的深入详细了解和亲自动手修改，提前进行图纸预装配为以后正式施工打下良好的基础。

社会效益：通过这项新技术的应用节约了安装中所带来的不必要损失，每年为公司节省十数万元，并且加大了安装的效率并且整齐美观，增加了安装公司的品牌形象。

设备检修公司
2010年9月15日。