大跨度多曲面钢结构弧形喷淋管施工把控要点

大跨度多曲面钢结构弧形喷淋管施工把控要点

孔维国 ,韩亮

中国建筑第八工程局有限公司华北公司,天津 300000

摘要：现代技术的不断发展，使得各行业和领域的技术都在发生天翻地覆的变化。建筑领域就是这样技术不断更新和变化的领域。城市建设步伐加快，很多建筑设计的功能和形状不仅仅局限于规则形状，而是出现很多新奇造型的建筑物。这些建筑物往往会成为城市的标志。并且这些建筑的材料都区别于传统的钢混结构，而是采用更加轻便的钢结构。因此，在施工过程中需要对其进行特殊的施工控制。特别是一些异形，大跨度的钢结构，在施工过程中要充分控制施工过程，把控施工要点，才能保证工程最终的质量和安全。

关键词：大跨度；钢结构；喷淋管

引言：大跨度的建筑，从设计上就具备很大的难度。因为大跨度的结构，受力会十分复杂，要想保证其稳定安全，必须做好受力分析，做好前期的工作，才能进一步促进大跨度钢结构的有效实施。本文通过实际工程案例，探索在大跨度多曲面钢结构弧形喷淋管施工中的控制要点，为今后类似大跨度钢结构施工提供参考，促进我国大跨度钢结构工程施工的水平提升。

一．大跨度多曲面钢结构弧形喷淋管施工把控的重要性

我国在建筑施工技术发展方面，虽然起步较晚，但是却后来居上，目前拥有世界先进的大跨度钢结构施工技术。鸟巢就是让世界瞩目的标志性的大型钢结构建筑，让世界对中国刮目相看。在具体大跨度多曲面钢结构弧形喷淋管施工中，做好施工过程要点的把控是十分有必要的，这种重要性主要表现在以下几个方面：

（1）保证大跨度多曲面钢结构弧形喷淋管施工的安全

安全是一切工程施工的本质。缺少安全管理，工程施工就不能有效进行。跨度多曲面钢结构弧形喷淋管因为施工难度大，施工可借鉴的经验不多，因此在施工安全方面存在一定的风险隐患。做好施工过程的管控，能主动避免一些不必要的风险，确保跨度多曲面钢结构弧形喷淋管施工整体的安全。

（2）促进大跨度多曲面钢结构弧形喷淋管施工工期把控

大跨度多曲面钢结构弧形喷淋管从设计到实施，需要一个十分漫长的过程。因为其施工要求高，施工难度大，所以对于施工工期控制提出巨大挑战。如果能够做好大跨度多曲面钢结构弧形喷淋管施工过程要点的把控，对于控制整个施工工期有着十分重要的促进作用。

（3）保证大跨度多曲面钢结构弧形喷淋管整体的施工质量

施工质量是一项工程最终成果的展示，也是最终所要实现的目的。大跨度多曲面钢结构弧形喷淋管施工复杂，对施工技术有较高的要求。因此，做好施工要点的把控，能够帮助整个大跨度多曲面钢结构弧形喷淋管施工实现预定的工程质量目标。从而促进整个建筑按期，保证质量的完工。

二．大跨度多曲面钢结构弧形喷淋管工程概况

该工程为中国民航大学新校区建设项目。工程地点位于天津市宁河区未来科技城七里海大道东侧，项目图书馆4层为大跨度多曲度钢结构屋盖，其中最大跨度17.1米，最小跨度为7米，5个曲面，其中两侧曲面分别为R16430与R6525拼接，R15830与R6525拼接，中间三个曲面分别为R16430、R6525、R16430。为了满足消防验收和整体美观，弧形喷淋管道的深化策划、预加工、安装精度把控成了重难点。在施工的过程中，要重点对施工图纸、钢架排布、管道预制加工、支架预制加工、喷淋头选型考等方面进行重点把控，才能保证工程质量，使得工程能实现预定的目标。

图1工程实景图片（民航大学）

图2 BIM翻模局部效果图

三．大跨度多曲面钢结构弧形喷淋管施工把控要点

通过实际现场对整个工程设计方案的分析，结合具体工期和施工要求，对于大跨度多曲面钢结构弧形喷淋管施工进行了详细的论证。从工程设计方案到施工环节具体的考虑，认为有必要从以下几个方面做好施工要点的把控。

（1）施工图纸的分析讨论

该工程有着详细的施工图纸。要想做好施工过程管控，首先要对施工图纸进行分析。确定施工的要求和施工的步骤以及具体的施工安排。根据钢结构剖面图纸，将各跨度区域内钢结构弧形顶T型梁、工字钢梁曲率确认，并测量好每段弧长，通过BIM技术精确翻模，寻找凸显的碰撞和观感问题。形成问题汇总，召开现场的设计图纸会审会议，将问题和疑惑同意汇总给设计方，请求现场答疑。这样就能确保施工按图纸进行。对施工质量来说，是重要的保证。

图3大跨度多曲面钢结构弧形喷淋管施工图纸

（2）优化管道的排布

施工进行的前期，要根据施工图纸和内容，充分考虑到管道布置的问题。确定具体的施工坐标位置，以使得施工更加方便，整体造型符合设计要求又能尽可能体现造型和布局的美观。因此，综合考虑，确定在实际施工中，减少管径尺寸，现场深化增加了主立管数量将原图9根深化为18根，同时减小了水平主管道管径，保证每跨工字钢梁下主水平管道管径不超过DN80，且优先考虑一根管道通长处理，DN80主管道两侧等分喷淋支管，每侧不超16个洒水喷头，均匀布置，同时考虑其他专业施工难度，现场将工字钢梁下各个区域穿越挡烟垂壁处的管道支管控制在DN40以下。（主管道与分支管道尺寸差越大，机三开孔精度越高）。

图4管路的布局

（3）管道预制加工

因为施工中，整体的喷淋管开度较大，直接一次性的现场浇筑不能很好地实现，所以相应的管道需要进行预制。所以，预制管道质量的好坏，直接关系到后续施工的质量。按照深化后图纸，确定每跨管道弧长及需要加工的水平主管道长度，为了降低加工弧度偏差，现场将此主管道等分为二截取，加工偏差施工中可由管件补偿，以上步骤做好后及时将选定尺寸管道两端压槽按分区做好编号，交由外协工厂加工曲率煨制弧度。

（4）支架预制加工

除了钢管需要预制加工外，支撑钢管的支架也需要现场进行加工。作为承受管路重量，传导受力的重要部件，预制加工的支架直接决定了安装的稳定性和安全性。现场钢结构主龙骨为工字钢，副龙骨为T型钢，因此主龙骨处的主管道现场采用5#槽钢焊接在工字钢底部，支架宽度与工字钢底部等宽，DN80主管道通过抱箍与支架固定牢固，管道安装后，现场效果做法美观得体；副龙骨处喷淋支管固定考虑T型梁不得焊接，现场采用夹具固定方式，即利用5#槽钢结合钢棍抱卡制作固定件，其难度在于T型钢翼板顶部距压型钢板距离较窄，最小距离仅5厘米，现场部分区域将5#槽钢换成双钢棒与槽钢固定方式，此区域对支吊架制作工艺尤其考验，由于支管管径的递减以及T型梁本身的误差，支吊架就需要根据现场实际情况随时调整钢棒高度下料，难度较大，成品后确保了支管在一条水平高度。

图5支架节点图

（5）喷淋头选型

喷淋头是后期发挥工程作用的关键。如果不加以控制，会导致工程的整体功能没有办法实现。喷淋头的选择要考虑多方面因素。特别是北方夏天屋面阳关暴晒，局部玻璃、铝板反射温度可能高于68℃，现场选用K80-93℃标准上喷，喷头位置喷淋管通过经纬仪定位，确保安装成型后在一条直线上。这样才能发挥最终的效果。

（6）其他细节把控

水平主管道与立管连接；现场将立管均调整到空调机房、楼梯间等处，立管与水平主管道连接均设置在机房吊顶面之上，部分区域星空顶与立面交接处的连接，采用DN80卡箍或DN80软连接进行连接，为了保证美观，只允许交界处有一处弯头或软管裸露一小部分，同时还要满足消防验收。

结束语：通过以上民航大学大跨度多曲面钢结构弧形喷淋管施工案例，不难看出，在类似施工工程中，需要注意哪几方面的控制点。同时，在具体的施工环节，各控制点上要做好管控，将质量意识、安全意识贯穿始终。把控好关键施工点，才能最终促进该项综合且复杂的工程更加有效地实施。杜绝工程中的安全问题，实现最终建筑产品的质量要求。

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