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【摘要】在地鐵列車運(yùn)行中產(chǎn)生的活塞風(fēng)氣流，在長(zhǎng)時(shí)間的氣流沖擊和振動(dòng)的作用下，可能出現(xiàn)風(fēng)管托吊架松動(dòng)和風(fēng)管脫落的現(xiàn)象，對(duì)列車的行車安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。論文以北京地鐵10號(hào)線改造工程為例，在結(jié)合暖通空調(diào)系統(tǒng)施工具體實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)該地鐵改造工程的風(fēng)管改造施工要點(diǎn)進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵詞】地鐵；運(yùn)營(yíng)線路；風(fēng)管改造

1風(fēng)管支撐體系的穩(wěn)固性

為了確保風(fēng)管改造后的運(yùn)營(yíng)安全，同時(shí)盡可能降低改造費(fèi)用，需要對(duì)原有鋁箔復(fù)合酚醛風(fēng)管的吊點(diǎn)膨脹螺栓做100%的檢查，以確定哪些可以繼續(xù)使用。不可回避的是：如何確認(rèn)原有的膨脹螺栓是否合格？是否有更好的螺栓緊固和吊架方案？為此，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)與北京交通大學(xué)土建學(xué)院組成聯(lián)合項(xiàng)目組通過(guò)試驗(yàn)展開(kāi)了研究，并根據(jù)分析數(shù)據(jù)確定了風(fēng)管的支撐體系。

1.1風(fēng)管支撐體系穩(wěn)固性的試驗(yàn)

為了能夠客觀地反映現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)管吊架的安裝情況，使試驗(yàn)盡量與現(xiàn)場(chǎng)情況接近或吻合，項(xiàng)目組設(shè)計(jì)并加工了吊架加載裝置，利用力學(xué)實(shí)驗(yàn)室對(duì)常用的4種風(fēng)管吊架方案進(jìn)行了200萬(wàn)次（設(shè)定運(yùn)行20年，每日運(yùn)行16h，發(fā)車間隔為4min，軌頂風(fēng)管累計(jì)經(jīng)受活塞風(fēng)約200萬(wàn)次）、頻率為5Hz的疲勞試驗(yàn)、擴(kuò)底錨栓與膨脹螺栓的拉拔試驗(yàn)。疲勞試驗(yàn)過(guò)程中，監(jiān)測(cè)吊桿和地腳螺栓的預(yù)警力變化及動(dòng)態(tài)應(yīng)力，然后在荷載循環(huán)累計(jì)次數(shù)達(dá)到200萬(wàn)次后停機(jī)進(jìn)行靜力加載（拉拔）試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，按照金屬構(gòu)件疲勞試驗(yàn)的相關(guān)規(guī)范，在循環(huán)加載200萬(wàn)次、頻率為5Hz的條件下，4種吊架形式都能承受風(fēng)管的荷載。但試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，以角鋼-螺栓與混凝土連接固定的吊架比較適宜，以槽鋼-螺栓與混凝土連接固定的吊架振動(dòng)比較明顯。在拉拔試驗(yàn)中，普通膨脹螺栓先于吊架發(fā)生失效，吊架先于切底螺栓發(fā)生失效；使用槽鋼與混凝土連接的吊架，其槽鋼的變形程度高于角鋼支架的變形程度；圓鋼與角鋼焊接的強(qiáng)度高于螺栓螺紋連接的強(qiáng)度；另外，通過(guò)在實(shí)際操作過(guò)程中使用力矩扳手進(jìn)行測(cè)試，螺栓的預(yù)緊力矩控制在40～43N·m能滿足要求[1]。

1.2風(fēng)管支撐體系的確定

結(jié)合研究結(jié)果，確定了風(fēng)管吊架的設(shè)置原則：1）風(fēng)管支吊架間距為1500mm，每隔3個(gè)普通吊架安裝1個(gè)固定防晃托架；2）普通吊架吊桿選用準(zhǔn)10mm規(guī)格的圓鋼或準(zhǔn)12mm通絲，橫擔(dān)采用6.3#槽鋼；3）固定防晃托架吊桿、板、斜支撐用∠50mm×5mm角鋼，橫擔(dān)采用6.3#槽鋼；固定防晃托架斜支撐垂直于風(fēng)道，在安裝空間不足時(shí)，可采用與軌道平行安裝。軌行區(qū)風(fēng)管固定防晃支架安裝圖如圖1所示。普通吊架、固定防晃托架與結(jié)構(gòu)之間均采用切底螺栓連接。軌行區(qū)風(fēng)管普通支架安裝圖如圖2所示。

2地鐵現(xiàn)狀運(yùn)營(yíng)條件的防護(hù)

2.1施工前既有設(shè)備防護(hù)

由于是在運(yùn)營(yíng)線路的車站內(nèi)進(jìn)行改造施工，物料運(yùn)輸、人員通行等都可能會(huì)給車站的既有設(shè)備造成損傷，或者對(duì)其現(xiàn)有功能造成影響，任何一個(gè)現(xiàn)有運(yùn)營(yíng)條件的變化都有可能影響隨后的地鐵列車運(yùn)行時(shí)安全。故此對(duì)車站既有設(shè)備進(jìn)行有效防護(hù)至關(guān)重要[2]。2.1.1閘機(jī)防護(hù)。施工人員搬運(yùn)較大的物品經(jīng)過(guò)閘機(jī)時(shí)，應(yīng)將物品高舉過(guò)閘機(jī)，較大的物品不得從閘機(jī)中間穿過(guò)。每天進(jìn)行施工搬運(yùn)前，應(yīng)對(duì)運(yùn)輸通道附近的閘機(jī)采取加裝陽(yáng)光板罩等措施，防止閘機(jī)被物體劃傷。2.1.2監(jiān)控探頭的防護(hù)由于每日行車時(shí)司機(jī)需要觀察監(jiān)控探頭所顯示的畫面，在施工涉及監(jiān)控探頭區(qū)域或吊頂拆除產(chǎn)生的灰塵可能對(duì)探頭造成污染時(shí)，應(yīng)采用塑料薄膜包覆監(jiān)控探頭，為了防止監(jiān)控探頭角度變化后無(wú)法準(zhǔn)確復(fù)位，在包覆前采用可擦式記號(hào)筆在連接軸處做好標(biāo)記。2.1.3導(dǎo)向標(biāo)識(shí)的防護(hù)。每日作業(yè)前，先用陽(yáng)光板折成與導(dǎo)向標(biāo)示大小一致的防護(hù)框架保護(hù)起來(lái)，并用膠帶固定。當(dāng)日施工完成后將防護(hù)框架拆除。2.1.4廣播的改移及防護(hù)?？蓪⑽挥?a href="http://www.83352.cn/article/825369.html" target="_blank">風(fēng)管正下方的廣播移位至未拆除的吊頂板邊緣，并牢固地固定在吊頂龍骨上，防止其掉落傷人。移位時(shí)如果出現(xiàn)線纜長(zhǎng)度不夠，正負(fù)線不能混亂，接頭要做好絕緣處理。2.1.5煙感探頭。如果拆除吊頂區(qū)域有煙感探頭，可將位于風(fēng)管正下方的煙感探頭移位至未拆除的吊頂板邊緣，并牢固地固定在吊頂龍骨上。施工過(guò)程中做好降塵工作，如由于現(xiàn)場(chǎng)灰塵造成警報(bào)，及時(shí)聯(lián)系綜控室消除警報(bào)。2.1.6電視防護(hù)。為防止施工期間的粉塵對(duì)電視屏幕及機(jī)體造成污染，采用陽(yáng)光板按電視機(jī)大小和形狀折成成品，每天施工前套在電視機(jī)上。2.1.7安全門防護(hù)。采用“掛板”形式進(jìn)行防護(hù)，站臺(tái)層施工時(shí)，將“掛板”由站臺(tái)側(cè)掛于安全門上，靠近安全門一側(cè)木板上滿鋪橡塑保溫棉（有橡塑保溫板面沖屏蔽門側(cè)）。

2.2其他運(yùn)營(yíng)條件的防護(hù)

由于大部分施工位置處在站臺(tái)、隧道軌行區(qū)、站臺(tái)停靠軌行區(qū)，所以，晚間安裝完成的項(xiàng)目和施工場(chǎng)地在撤場(chǎng)后不得留有任何安全隱患，如缺托、吊架或托、吊架螺栓未擰緊到位、新裝風(fēng)管端部懸挑過(guò)長(zhǎng)、風(fēng)管法蘭螺栓缺失或未擰緊。安裝完成的成品設(shè)備留置任何材料、工具、散件物料等，這些不安全因素都有可能影響隨后的地鐵列車運(yùn)行安全。故此在完工撤場(chǎng)之前，要配合地鐵運(yùn)營(yíng)配合人員進(jìn)行全面的檢查，形成施工安全制度。

3作業(yè)條件的改進(jìn)

由于地鐵白天正常運(yùn)營(yíng)，工程安裝調(diào)試只能在地鐵夜間（22：00~次日凌晨4：00）停運(yùn)期間開(kāi)展工作，等辦好繁雜的手續(xù)進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng)后，真正的工作時(shí)間只有2~3h。如果采用普通的組裝操作平臺(tái)，完成搭設(shè)需用時(shí)20~30min，而且移動(dòng)時(shí)還得先拆除然后再搭設(shè)，這就使得整個(gè)晚上只能完成腳手架的搭設(shè)工作，沒(méi)有時(shí)間完成施工改造任務(wù)，所以，根據(jù)以往的施工經(jīng)驗(yàn)，在自制軌道車上設(shè)置腳手架，而且腳手架可分片加工，這樣組裝起來(lái)比較快。項(xiàng)目組對(duì)施工中使用的操作平臺(tái)進(jìn)行了創(chuàng)新改造。經(jīng)過(guò)多次的試驗(yàn)改正最終形成重量輕、組裝拆卸時(shí)間短、體積小的快速拆裝軌道車操作平臺(tái)。具體方法是：在自制軌道車上四角焊接1根DN50mm鋼管，高度約為500mm。然后按照4根立柱的間距制作上部腳手架組片，每片高為2m，安裝時(shí)高度不夠可以在其上再加一層，直至需要高度為止。本工程每個(gè)站制作8套有自制軌道車的腳手架。這種軌道車的優(yōu)點(diǎn)是移動(dòng)自如，拆卸方便，而且可以長(zhǎng)距離移動(dòng)。工程正式開(kāi)工前，在項(xiàng)目基地根據(jù)站臺(tái)軌行區(qū)的條件搭設(shè)了模擬現(xiàn)場(chǎng)，對(duì)作業(yè)隊(duì)伍進(jìn)行了分工，快速拆裝軌道車操作平臺(tái)由專人進(jìn)行搭設(shè)及移動(dòng)操作，并進(jìn)行了長(zhǎng)時(shí)間的操作訓(xùn)練，熟練操作的工人方能進(jìn)入施工現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)和施工中的實(shí)用“快速拆裝軌道車操作平臺(tái)”能夠在10min內(nèi)組裝完成，移動(dòng)到下一工作地點(diǎn)并完成固定僅需要6min，當(dāng)日施工任務(wù)完成后在15min內(nèi)能完成拆除清運(yùn)工作。

4組合吊裝

4.1人員培訓(xùn)與組織

由于地鐵改造項(xiàng)目的特殊性，參施人員必須盡可能地充分發(fā)揮作用，避免因無(wú)功動(dòng)作降低施工效率，縮短工序用時(shí)、快速有效地進(jìn)行風(fēng)管安裝是完成施工任務(wù)的關(guān)鍵，于是項(xiàng)目組模擬施工條件，組織技術(shù)工人進(jìn)行作業(yè)演練，減少不必要的施工動(dòng)作，將進(jìn)場(chǎng)、施工、撤場(chǎng)每個(gè)程序細(xì)化成作業(yè)指導(dǎo)書，整個(gè)工序穩(wěn)定后由生產(chǎn)部門、技術(shù)人員對(duì)工人按照作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行培訓(xùn)，讓每一個(gè)作業(yè)人員明白自己所擔(dān)負(fù)的工作，達(dá)到規(guī)定作業(yè)用時(shí)的熟練工人才能進(jìn)行參與正式施工操作。4.2測(cè)量放線與設(shè)置吊點(diǎn)先使用可以移動(dòng)的快速拆裝軌道車操作平臺(tái)進(jìn)行測(cè)量放線，測(cè)量放線首先放出站臺(tái)軌行區(qū)上部排風(fēng)兼排煙風(fēng)管的內(nèi)側(cè)邊線，然后放出外側(cè)邊線。當(dāng)?shù)跫苤吸c(diǎn)確定后開(kāi)始用電錘鉆孔?？讖揭鬄闇?zhǔn)14mm，孔深必須確保膨脹螺栓的螺桿有80mm被固定在真正的結(jié)構(gòu)層內(nèi)。打孔前用鋼筋探測(cè)儀測(cè)定混凝土內(nèi)鋼筋的位置及深度，在沒(méi)有鋼筋處做紅色標(biāo)記。用電錘打孔的操作員必須對(duì)準(zhǔn)紅色標(biāo)記處進(jìn)行打孔，不得隨意用電錘在墻上、樓板上打孔，以防傷及墻內(nèi)或頂板內(nèi)的鋼筋、穿線管、電源線、信號(hào)線等。

4.3風(fēng)管組裝及吊裝

由于軌行區(qū)上方的風(fēng)管安裝必須在供電軌停電后方可進(jìn)行，而且地鐵10號(hào)線1期各站均設(shè)有安全門，考慮到施工時(shí)間較短，為了提高功效，加快安裝速度，可使工序提前交叉進(jìn)入準(zhǔn)備階段，即施工人員必須在白天將當(dāng)日晚間待吊裝的排煙風(fēng)管以及相應(yīng)數(shù)量的配件如數(shù)提前裝車，然后用運(yùn)輸車在晚間23時(shí)前運(yùn)至安裝所在站的進(jìn)出口處。在末班車停運(yùn)后，在施工區(qū)域的屏蔽門前鋪設(shè)地毯，將風(fēng)管及其配件運(yùn)至站廳或站臺(tái)放置于地毯上，將風(fēng)管兩兩連接。在連接風(fēng)管的同時(shí)進(jìn)行安全門站臺(tái)側(cè)的防護(hù)，并將風(fēng)管安裝軌道車操作平臺(tái)、風(fēng)管拼裝平臺(tái)運(yùn)至施工區(qū)域安全門前。等到三軌全線停電的廣播通知且地鐵值班人員發(fā)令可以下隧道時(shí)，施工人員開(kāi)始在軌道上組裝2臺(tái)施工用的“自制快速拆裝軌道車操作平臺(tái)”，組裝完成后，分別推置于待裝風(fēng)管部位的兩端待命。2組軌道車操作平臺(tái)中間放置3臺(tái)風(fēng)管拼裝平臺(tái)，平臺(tái)上鋪設(shè)地毯，防止劃傷風(fēng)管。拼裝平臺(tái)就位后，采用人力將兩兩拼接好的風(fēng)管放置在平臺(tái)上，然后推動(dòng)拼裝平臺(tái)，進(jìn)行剩余管口的拼裝作業(yè)。在進(jìn)行風(fēng)管拼裝的同時(shí)，安排待安裝部位頂板上約12m區(qū)域端部1.5m處用電錘打孔，安裝4個(gè)M16膨脹螺栓作為起吊固定點(diǎn)，固定點(diǎn)上各安裝一塊加工預(yù)制好的∠100mm×10mm的角鋼吊耳。吊耳上各掛一個(gè)2～3t的倒鏈作為起重排煙風(fēng)管的起重器。一切就緒，工長(zhǎng)對(duì)施工人員開(kāi)始重新安排工作，并講解吊裝中的注意事項(xiàng)，然后各就各位進(jìn)行起吊。起吊至吊桿橫擔(dān)之上50～100mm高度時(shí)，停止起吊，將操作平臺(tái)移至起吊后的風(fēng)管底部，開(kāi)始安裝吊架橫擔(dān)，待吊架橫擔(dān)全部安裝好后，調(diào)整風(fēng)管位置，對(duì)正前期安裝好的風(fēng)管，開(kāi)始連接螺栓，一切就緒后開(kāi)始取下倒鏈進(jìn)行下一組風(fēng)管的吊裝。按照上述的工序安排，在每晚2.3h的有效施工時(shí)間內(nèi)，一次吊裝10節(jié)風(fēng)管，能夠完成2次吊裝作業(yè)。

5結(jié)語(yǔ)

暖通空調(diào)系統(tǒng)施工涵蓋的內(nèi)容非常廣泛，以上是筆者對(duì)北京地鐵10號(hào)線一期風(fēng)管改造工程總結(jié)的幾點(diǎn)施工要點(diǎn)，當(dāng)然還有許多沒(méi)有提到的施工技術(shù)要點(diǎn)也是非常重要的。暖通空調(diào)系統(tǒng)施工是當(dāng)前建筑工程施工中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，在施工過(guò)程中難免會(huì)存在一定的問(wèn)題。加強(qiáng)暖通工程各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，嚴(yán)格控制各項(xiàng)施工要點(diǎn)，切實(shí)提升暖通工程的施工質(zhì)量是暖通專業(yè)技術(shù)人員共同努力的目標(biāo)。

【參考文獻(xiàn)】

[1]中華人民共和國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部.通風(fēng)與空調(diào)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范:GB50243—2016[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社,2017.

作者:周慶昌 單位:北京城建安裝集團(tuán)有限公司