大空间厂机电安装关键技术研究与应用

我国是个制造业生产大国，随着产品功能和需求的不断增加，大空间厂房建设不断加大。大空间厂房因其自身特点，机电施工难度大，尤其对功能等级高的大型电子厂房和汽车厂房的机电安装提出了更高要求。

中建一局集团安装工程有限公司近年来先后承揽了华晨宝马、合肥京东方、合肥鑫晟等多个大空间厂房的施工。为克服此类大空间厂房洁净度高、精密度高、减振性能好、施工技术含量高，施工难度大等难题，公司对大空间厂房机电安装中的关键施工技术进行了研究，攻克了大空间厂房机电安装施工中洁净压力管道施工、管廊管道安装、设备吊装、管道减振、20kV配电系统施工等各项关键技术难题。该项研究形成了多项创新技术，研究成果直接指导施工，确保施工质量及安全。

1 关键技术介绍

1.1 管道传送器安装大空间管廊管道施工技术

管道传送器是安装管廊管道的一种辅助装置，通过在支架上安装管道传送器，减少和降低管道在管廊支架横梁上水平推动的摩擦力，管道传送器装置构造见图1。在管廊管道安装时，支架安装完毕后在支架上安装“管道传送器”，利用倒链将管道吊运至传送器上。在固定点进行焊接后，管道沿“管道传送器”的传动轮逐段逐条顺序推入管廊中，直到整个管线安装完毕，管道传送器置于支架示意图见图2。

该技术克服了传统管廊管道先上管后焊接支架横梁工艺工效低、焊接质量差的缺点。该技术施工简单、成本低、实现了管道的快速安装，降低了焊接作业对管廊内施工环境的影响。同时利用“管道传送器”装置可调轮距的功能，实现管廊内不同管径、管道的安装就位，提高装置的周转再利用率，大大节省施工成本，实现各系统管道在管廊中快速优质安装。该施工技术尤其适用管廊内空间有限、支架多、管线密集等机电安装系统的管道施工。

1.2 洁净压力管道工厂化预制施工技术

针对电子、汽车等精密大空间厂房洁净度高的要求，采用压力管道焊接先在预制车间进行预制，再在施工现场进行组对安装。利用氮弧焊打底手工电弧焊盖面的焊接工艺完成洁净压力管道焊接，满足工程质量要求。

焊接过程采用“气体保护装置”，将气体保护装置集气室部位正对焊接部位，通过两侧的铁板实现气体密封，通过进气管均匀送气，以保证密封区域内及焊接部位充满保护气体，严格隔离空气，使焊口内壁不被氧化，从而形成良好的焊接成型。该技术可以在保证焊接质量的前提下，最大限度地降低保护气体的用量，而且装置结构简单，操作方便，气体保护装置示意图见图3。在阀门安装前，采用阀门检查装置进行阀门检测，有效避免了因阀门不达标而对设备造成的损害，以及因阀门重新拆除安装对施工进度造成的不利影响，降低了施工成本。阀门检查装置结构示意图见图4。

1.3 大空间厂房利用移动平台吊装技术

针对大型厂房设备多，预留设备搬入口有限，设备吊运安装困难的问题，公司研发了移动平台吊装技术，打破了传统吊装方法只能通过预留设备搬入口运输的局限，大幅度提高工作效率及安全性，降低成本，效益显著。

移动平台吊装技术是指根据厂房内的机电设备的分布情况，确定多个设备搬入口，选择多条设备运输线路，利用移动吊装平台（见图5）代替建筑结构的吊装平台，实现多个作业面同时吊装的施工技术。该吊装技术更加适用于运输4层楼以下的8t以内设备。

在搬运空间有限、运输不便的环境下，采用叉车转向盘技术、管道运输转向运输装置及移动龙门架技术完成设备的运输。该技术能够在无电源的条件下实现设备的就位及平移，减少人力支出，提高安装效率和精度，而且结构简单，操作方便。

1.4 20kV 配电系统施工技术

京东方之前各电子器件厂房项目，高压电气系统都是10kV单芯电缆，而后采用20kV三芯铠装电缆，由安装公司首次施工并调试送电。配电电缆敷设、变配电高压试验及电缆头制作都是施工中的重点难点。在电缆输送方面采用了机械敷设施工技术，很好地解决了电缆输送的难题，在输送过程中研发了“电缆输送装置”， 解决电缆间的摩擦，在敷设过程中节省人工，保护工人安全，而且结构简单，操作方便，适用范围广，有助于电缆高效优质敷设，在电缆敷设中研制了 "载重车”装置便于电缆的运输。在电缆头方面采用了冷缩式终端头，满足了电缆头的绝缘和防水、防潮特性的要求，该做法方便快捷，供电可靠、无泄漏风险，对环境无污染，能够满足工程的需要。

利用20kV配电系统施工技术有效保证了电缆施工在计划工期内高质量完成，实现了一次送电成功，保证了厂房的供电安全，运行效果稳定，同时打破了以往由电力系统施工的传统，打破了行业垄断，取得了可观的经济效益和社会效益。

1.5 管道减振支吊架施工技术

减振控制是大型精密厂房施工中的重点，华晨宝马汽车厂房及京东方电子厂房在减振技术上，研发了设弹簧减振器的方法，有效解决了精密厂房对振动控制的要求。通过减振系统深化设计，减振范围管道荷载计算，减振元件确定，减振支吊架设计，支架预制及安装，根据图纸选择合适的弹簧减振器、固定弹簧减振器，固定弹簧减振器与管道底部支架，进行调试检测，完成减振支吊架施工。管道减振支吊架在大型精密厂房中的应用减振效果良好，满足了工程需要，是一项值得大力推广的技术。