陆 云（上海博泰安装工程有限公司，上海 200231）

1 概 述

成品支架是由工厂直接生产出定型槽钢以及各种连接件，然后交由施工人员进行现场装配的支架系统。国外习惯将成品支架细分为 3 种，即重型、中型、轻型。其中重型常用在工业项目中，轻型泛用性不强，而中型目前在我国建筑行业中开始逐步推广。本文结合临港某创新城 A 0202 地块项目重点探讨中型成品支架在综合机电安装工程中的应用。

上海临港某创新城 A 0202 地块项目位于浦东新区临港新片区内。建设用地 41 890 m2，新建总建筑面积 146 802 m2。该项目为一个研发办公项目，整个项目以办公为主，包含一些配套的商业餐饮设施，并设置辅助的会议展示及多功能空间。地面以上 1～18 F 均为研发及办公功能建筑体，在体量上分为 1 个裙房和 3 个塔楼，其中裙房为 3 F，塔楼最高为 18 F；地下室为 1 个楼层，业态分为 4 种类型，即 AGV 车库及机械车库、设备用房、后勤用房及配套商业用房。其中，地下室综合管道的设计及施工中选用中型成品支架。

2 成品支架在深化设计阶段的应用

成品支架是替代传统角钢（或槽钢）的管道承载体。在深化设计过程中，成品支架的承重计算准确、支架的布置图绘制精确和支架选型恰当是成品支架顺利安装的前提，也是安装的质量及现场管理的重要保障。成品支架的施工需要完备的图纸和计算书，包括支架的平面图、支架详图、支架的计算书等。目前，大部分情况下，成品支架布置图和计算书均由成品支架供应商提供。传统的机电管线安装中较少考虑支架的布置，缺乏计算依据，没有系统地考虑支架对机电安装管线的影响。成品支架与传统支架的比较如表 1 所示。

从表 1 中可以看出，选用成品支架作为管道的承载体，相较于传统的支架，在安全、美观、排列的合理性方面都有突出的优势。

3 临港某创新城项目中成品支架的计算选型过程

临港某创新城的地下室面积达 4 万多 m2，管线错综复杂，特别是车道上方的管线，要使其有序就需要对设计图纸进行深化，目前的成品支架厂家均可以配合现场完成。例如，成品支架的深化设计可选择在施工图图纸会审前完成，在支架的深化过程中，完成对机电管线系统的理解与优化，对设计未考虑全面以及对现场可能会发生管线碰撞和结构冲突提前预估，减少二次安装。成品支架深化设计流程如下所示。① 根据国家规范和图纸设计说明，确定本项目中各个机电管线支架间距。② 结合建筑结构图纸，在各专业图纸上确定成品支架位置和编号，再通过各个专业的相互联系，确定所有支架的类型详图。③ 将各个专业的支架叠加到同一张图中，将同一位置的支架进行合并，设计为联合支架，得到确定的支架位置和支撑管道数量。④ 对各种类型支架进行受力分析，确定支架选用的型号。

(1) 根据国家规范 GB 50243—2016《通风与空调工程施工质量验收规范》的要求，水平安装支吊架最大间距应满足规范要求，如表 2 所示，其中 L1用于保温管道，L2用于不保温管道。

表2 水平安装管道支吊架最大间距表

(2) 地下室行车主通管线叠加图如图 1 所示。从临港某创新城的地下室来看，将所有的机电管线叠加后，放置于建筑底图上，可以看到各类机电管线存在碰撞；对相应的强弱电桥架、消防水管、排污管道、空调供回水水管、送排风排烟风管进行局部调整，满足同类型管线尽可能靠拢共用支架，强弱电桥架间距 ≥0.3 m，桥架走高位，水管走低位，排烟风口附近不得有管线遮挡等规范要求。

图1 地下室行车主通管线叠加图

(3) 图 2 为深化后行车道剖面的综合管线排列图，可以看到大部分的水管放置在一起，管径大部分为 DN 100 及以上，依据表 1 的规范要求，DN 100 的管道（保温管道）对应的支架最大间距为 L1=4 m，暂定管道联合支架间距为 4 m（未进行强度计算），依据局部小管道支架规范要求，进行加装吊杆支架固定。

图2 综合管线深化图

(4) 对于跨距 4.0 m，宽度 1.6 m 的假定条件，进行支架承重校核计算，以图 2 的右侧空调水管和生活供水水管为例，具体如图 3 所示，单独进行支架承重选型计算。

管道总重量 G 按式（1）计算。

式中：G1—4.0 m 管材重量；

G2—4.0 m 管道内水的重量；

G3—4.0 m 管道保温和配件重量。

G1、G2、G3分别按式（2）、式（3）、式（4）计算。

式中：R—管道外半径；

n——管道壁厚；

ρ管——管道材质密度。

式中：ρ水—水的密度。

式中：R保—保温层半径； ρ保—保温层密度。

图 3 所示的管道共有 10 根，尺寸和管道承重计算结果如表 3 所示。

图3 局部水管道综合管线排列图

表3 管道尺寸和管道承重统计表

依据表 3，可以计算得上层支架的总承重重量 G上=8.92 kN，下层支架的总重量 G下=7.74 kN。由于对于管道的尽可能均布，且管道内液体不可能满液，故可对照表 4 厂家提供的 C 型彩钢技术参数，其中 SMC 5272 D 型号，跨距 L=1.6 m 的情况下,对应的最大均布载荷 Fmax=9.94 kN，绕度 Lmax=2.2 mm。

得出结论：G上＜Fmax，G下＜Fmax，所以在跨距 4 m，支架宽度 1.6 m 的情况下，SMC 5272 D（长边 72 mm 的双拼型钢）的支架形式是匹配要求的，且用材量最省。

表4 厂家提供 C 型彩钢的技术参数（在一定跨距下，最大均布荷载及挠度）

4 成品支架在临港某创新城项目施工现场的应用

成品支架由于其特点，对比传统支架在施工中可取得明显的优势，详细对比如表 5 所示。

表5 传统支架和成品支架施工过程比较表

成品支架的优点显著高于传统支架，但是按照国家图集的要求，管径大于 300 mm 的水管支架不得使用成品支架，因为成品支架在大型管道施工过程中存在着隐患，详见表 6。

表6 成品支架较传统支架的劣势表

该项目现场施工中成品支架使用效果如图 4 、5 所示。

图4 主通道顶部的综合管线现场实物图

图5 采用 SMC 5272 D（长边 72 mm 的双拼型钢）支架的管道

项目上，该主通道的管线最大规格的管道为 DN 200，管线规格均可满足成品支架的应用范围；而冷冻机房内的冷冻水供回水管道规格均为 DN 350 以上，不适合采用成品支架形式，且离水泵距离较近，管道内液体的冲击力较大，适合采用传统槽钢或双拼槽钢形式的支架。根据应用场合不同，只有将成品支架与传统支架联合交替使用，发挥各自的优点，扬长避短，才能让机电管线的安装快捷、美观、安全。

5 结 语

临港某创新城的地下室大量采用成品支架，现整个项目已竣工验收，并将为评选白玉兰奖和鲁班奖做准备。根据本项目的成品支架使用经验来看，成品支架系统经过详细的平面图深化设计，同时撇开大型管道的场合，是可以在控制成本的情况下做到均匀、整齐、美观的；而且该项新技术的应用，对于本项目评审各类奖项而言有很大的优势。

同时作为一种新型安装方式，其由于模块式组装，无须焊接、动火的特点，极大地改善了现场工作环境。同时，其灵活的组建联合支架的特点，可适用于综合管线非常密集的场所。在本项目中使用的成品支架，将各类管线统一布置，合理排列，大大地降低了工人的工作时间，尽管单个支架的成本要高于传统支架，但就本项目所节约的人工费和环境保护费等情况进行综合考虑，使用成品支架在费用上较传统支架，基本持平。相信在不久的将来，成品支吊架会更多地在建筑领域使用。