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

摘要：通過(guò)設(shè)計(jì)一種可調(diào)節(jié)高度的管托來(lái)固定室內(nèi)主消防管道，達(dá)到了采用簡(jiǎn)易安裝方法實(shí)現(xiàn)室內(nèi)主消防管道不同位置的坡度要求。設(shè)計(jì)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(duì)稱設(shè)置的加長(zhǎng)螺栓組合而成。施工時(shí)，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(duì)應(yīng)的計(jì)算高度，擰緊螺母固定底部角鋼，最后再擰緊兩側(cè)的加長(zhǎng)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(shí)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(zhǎng)螺栓一、設(shè)計(jì)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(zhǎng)度的托架固定消防管道，首先根據(jù)坡度和跨度計(jì)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(jìn)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(jià)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(jì)一種可調(diào)節(jié)高度的管托來(lái)固定室內(nèi)主消防管道的新思路[1]。二、設(shè)計(jì)條件（一）項(xiàng)目條件貴港市荷潤(rùn)物流城（一期）1#快遞用房、2#快遞用房項(xiàng)目為廣西貴港荷潤(rùn)實(shí)業(yè)投資有限公司投資興建，項(xiàng)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(jì)要求的坡度是2‰，共4個(gè)分區(qū)，前后坡度高差為40cm。消防水源是市政自來(lái)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(tuán)隊(duì)技術(shù)力量雄厚，人員業(yè)務(wù)素質(zhì)高，現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)豐富?，F(xiàn)場(chǎng)的既有焊接設(shè)備、切割設(shè)備、各種材料準(zhǔn)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(jì)方案（一）設(shè)計(jì)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(zhǎng)度的托架固定消防管道。根據(jù)坡度和跨度計(jì)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(jìn)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(jià)較高，也影響工期。本設(shè)計(jì)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(duì)稱設(shè)置的加長(zhǎng)螺栓構(gòu)成）。托架安裝時(shí)，首先根據(jù)坡度和跨度計(jì)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(duì)應(yīng)的計(jì)算高度，擰緊螺母固定底部角鋼，最后再擰緊兩側(cè)的加長(zhǎng)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(shí)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(jiǎn)單、環(huán)境影響小、可實(shí)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(dāng)造成的返工、提高施工效率、節(jié)約經(jīng)濟(jì)成本等優(yōu)點(diǎn)，是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用、有發(fā)展前景的綠色施工工藝[4]。（二）設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖（三）可調(diào)節(jié)高度管托設(shè)計(jì)參數(shù)四、所需材料和設(shè)備（一）材料（二）設(shè)備五、方案實(shí)施（一）施工工藝流程（二）操作要點(diǎn)1.施工準(zhǔn)備（1）認(rèn)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(cè)量尺寸，繪制草圖，預(yù)制加工。（2）核對(duì)有關(guān)專業(yè)圖紙，檢查各種管道的坐標(biāo)、標(biāo)高是否交叉或排列位置不當(dāng)，及時(shí)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(zhǔn)確。（4）檢查管材、管件、閥門、設(shè)備及組件等是否符合設(shè)計(jì)要求和質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。（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(shí)，切割的尖銳處需打磨平滑，防止對(duì)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(xiàng)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(duì)稱設(shè)置的加長(zhǎng)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(jì)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(cè)量定位利用兩頭的管道托架拉水平施工線來(lái)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(jì)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(shí)，首先根據(jù)測(cè)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(jì)坡度計(jì)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(lái)。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(zhǎng)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(tái)移動(dòng)升降機(jī)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(dòng)。（4）停止安裝時(shí)，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(shí)應(yīng)提前預(yù)制，嚴(yán)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(zhǎng)螺栓、調(diào)節(jié)高度螺栓及U型管卡螺栓是否松動(dòng)，如發(fā)現(xiàn)不穩(wěn)定情況，應(yīng)立即進(jìn)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(guò)程注意事項(xiàng)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(jī)切割，嚴(yán)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(dāng)系統(tǒng)工作壓力小于等于1.20MPa時(shí)，可采用熱浸鋅鍍鋅鋼管；當(dāng)系統(tǒng)工作壓力大于120MPa時(shí)，應(yīng)采用熱浸鍍鋅加厚鋼管或熱浸鍍鋅無(wú)縫鋼管；當(dāng)系統(tǒng)工作壓力大于1.60MPa時(shí)，應(yīng)采用熱浸鍍鋅無(wú)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(dāng)管徑小于或等于DN50時(shí)，應(yīng)采用螺紋和卡壓連接，當(dāng)管徑大于DN50時(shí)，應(yīng)采用溝槽連接件連接、法蘭連接，當(dāng)安裝空間較小時(shí)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(duì)中，不應(yīng)借法蘭螺栓或管接頭強(qiáng)行連接。管道連接緊固法蘭時(shí)，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(diǎn)，然后依次對(duì)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(dāng)環(huán)境溫度低于5℃時(shí)，應(yīng)采取防凍措施；室外架空管道當(dāng)溫差變化較大時(shí)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(shí)材料填實(shí)，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(shí)管道產(chǎn)生大幅度晃動(dòng)，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(dòng)力而不損壞或者產(chǎn)生永久變形。七、經(jīng)濟(jì)效益以貴港市荷潤(rùn)物流城（一期）1#快遞用房、2#快遞用房項(xiàng)目為例進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益分析，本項(xiàng)目?jī)蓚€(gè)快遞用房室內(nèi)消防干管設(shè)計(jì)要求的坡度是2‰，跨度是200m，共4個(gè)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(guò)鋼梁上焊接位置調(diào)整坡度的做法經(jīng)濟(jì)效益對(duì)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(guò)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(hù)檢修費(fèi)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(guò)鋼梁上焊接位置調(diào)整坡度工期能提前5天。按照每天項(xiàng)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(shí)現(xiàn)總的經(jīng)濟(jì)效益為：10205.10+1600+50000=61805.10元。結(jié)