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摘要：以杭州地铁1号线闸弄口站机电安装工程中管线安装为背景，针对目前地铁车站综合管线所存在的问题，对综合吊架的构成特点、技术要求及应用效果进行了阐述，以期为今后类似工程的设计和施工提供参考。
关键词：地铁车站；机电安装；管线布置；综合吊架
Abstract：Base on the mechanical and electrical equipment installation project in Nong Zhakou station of Hangzhou Metro Line 1. The constitutional characteristic of hanger, technical requirements and application effects are introduced, construction technology is discussed in this paper, which can provide some reference to the design and construction.
Key words：High-Speed Railway; Soft Foundation; Dry Jet Mixing Pile; construction measure
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
随着地铁设备系统功能日趋完善, 地铁设备管线的种类和数量越来越多，如何在有限的空间内做好管线的布置，最大程度节省车站有效空间，已成為地铁车站管线综合设计和施工中的一大难题。地铁车站内管线之间相互交叉，错综复杂，做好管线布置及综合支吊架的合理设计与应用，关系到整个机电安装工程的施工进度，也制约着地铁能否如期开通运营[1]，因此合理安排管线布置，对综合支吊架进行合理设计及应用，就显得尤为重要。本文以杭州地铁1号线闸弄口站的管线安装工程为背景，介绍了综合支吊架在地铁中的应用情况，以期为今后类似工程提供经验和参考。
1传统支架在车站应用中存在的问题
目前大多数地铁工程机电安装的设计图纸中，各专业管线支架单独设计，安装标高均按照各自专业要求自行确定，这就造成了机电工程设计、土建结构工程设计、精装修工程设计衔接不够完善，管线标高、空间位置交叉冲突明显，按照图纸施工，返工现象异常严重，管理协调难度大，给项目工期造成巨大压力，也影响工程质量。
(1) 传统的支架缺乏系统性的考虑，各专业管线分别独立设置吊架，导致部分管线检修空间不足，严重时导致无法检修、抢修（如图a）。
(2) 采取焊接方式连接时，管线安装完成后不可调整，很难解决放线定位不精准的问题（如图b）。
(3) 施工效率低，局部检修困难，不利于设备调试及后期运营维护。
2综合支吊架的特点及技术要求
2.1综合支吊架的特点
综合支吊架，即装配式管线支吊架系统，该系统由槽钢系统、配件系统、管束系统等通过螺栓机械连接的方式组成一个整体[2,3]。连接件可以随意调节管道支架的尺寸、高度，现场无需焊接。综合管线的吊架系统的框架由一个或多个槽钢组成的刚性支架；该组合支吊架根据设计管线安装层数一般分为单层或多层系统，并具备现场调节和增改的功能，也更有利于管线布设的空间利用。地铁车站综合管线装配式管线吊挂支架系统以国标图集《装配式管道吊挂支架安装图（03SR417-2）》为标准，一般采用矩形支吊架，横梁根据现场实际情况进行标高调节，并根据后期系统运行需求进行扩展。总的说来，综合支吊架主要具有以下优点：
（1）系统考虑各专业管线的布置，所有专业管线集中在一套支架系统中，管道可支可吊，空间利用灵活，有效解决空间问题。
（2）现场装配式施工效率高，节省工期。支吊架的减少，减少了钢材用量，节约了成本。
（3）现场无需焊接，有效防止因焊接对其他结构的高温破坏以及焊接造成的火灾隐患，并克服焊接对基材防腐涂层的破环。
（4）支吊架系统设计、安装后，由于均匀合理地布置综合支吊架，使管线看起来清晰。
2.2综合支吊架的技术要求
2.2.1支吊架间距
支吊架计算间距取管径最小的钢管进行支吊架间距计算。间距指管道的跨度，一般管道的最大支架间距是按强度条件和刚度（或挠度）条件计算决定。在两者中，选择其数值小的作为管道的最大间距值。
按刚度条件水平管道支吊架最大允许间距
按强度条件水平管道支吊架最大允许间距
式中为水平管道支吊架的间距；为管材在热态下的弹性模量；为管材的截面惯性距；为管材的单位长度重量；为管材在跨中的挠度；为管材的截面模量；为热态下钢管受到重力荷载部分的许用应力；
2.2.2吊杆计算
吊杆按轴心受拉构件计算，按下式计算
其中为钢材截面面积；为钢材受到的拉力（支架所有管道及附属件重量，另加支架本身的重量）；为钢材许用拉应力值。
2.2.3横梁计算
横梁主要承受管道的荷载，其受力形式为弯剪受力。
（1）弯曲应力计算
式中、为截面塑性发展系数；、为所验算截面绕轴和绕轴的弯矩；、为截面对轴和对轴的净截面抵抗矩；为钢材强度设计值。
（2） 剪应力计算
式中为抗剪强度；为计算截面沿腹板平面作用的剪力；为计算剪力处以上毛截面对中和轴的面积矩；为截面惯性矩；为腹板厚度；为钢材的抗剪强度设计值
2.2.3受弯梁挠度和受压构件长细比的计算
受弯梁挠度和受压构件长细比应满足下列公式要求：
式中为受弯梁的挠度；为受弯梁上的均布载荷；为受弯梁的长度；为槽钢截面惯性距。
3综合吊架的应用及效果
3.1工程概况
闸弄口站位于杭州市机场路与天城路十字交叉口的天城路路面下，车站总长181.2米，标准段宽22.5米，车站沿天城路布置呈东西走向。主要工程内容为本标段内给排水系统工程、暖通空调系统工程和低压配电与动力照明系统工程的实施。机电安装工程中包括室内综合支吊架的制作与安装，综合支吊架上安装的设施有：强电、弱电电缆桥架、消防电缆桥架；送、排烟风管；循环水管道、凝结水管道、消防水管道、生活给水管道等。由于十余类系统布置管线打架情况严重，影响着走道的美观以及整体工程的观感质量。针对这个问题，本工程采用管线布置综合支吊架技术，综合支吊架的制作与安装，按照现行的国家标准、技术规程，综合考虑进行设计与施工，间距为2米，在拐弯的地方将支吊架进行加强处理，在伸缩缝处，采取在伸缩缝两侧安装综合支吊架的处理方法。
3.2综合支吊架应用效果
杭州地铁1号线闸弄口站机电安装工程使用管线布置综合平衡技术及综合支吊架，最大限度地实现了设计和施工之间的衔接，有效协调了各机电专业承包方的施工生产，为施工的顺利进行创造了条件。机电管线布置综合平衡及综合支吊架的使用在保证功能的情况下解决了机电系统内部管线的标高和位置问题，避免交叉时产生冲突，同时也可满足结构装修的各个位置要求。各机电专业管线合理布置并使用综合支吊架后，缩短了施工工期、避免各机电安装专业施工阶段管路交叉干扰、衔接不当而造成的返工，保证安装工程的顺利进行。
4结论与建议
地铁工程中机电设备管线的综合布置与安装往往会影响工程的施工进度和观感，因此管线支吊架的安装应做优化设计并在安装时应做到坚固美观、质量可靠。地铁机电设备管线安装不只是简单的照图施工，而需要对各专业设计进行优化，明确各专业管线施工先后顺序，加强施工协调，重视管线布置综合平衡并合理地使用综合支吊架，才能节约成本、确保地铁机电安装工程质量、从而实现地铁机电设备安全运行。
参考文献
王琦等.北京地铁10号线一期工程车站管线综合吊架设计与应用[J].铁道标准设计. 2008(12):52-54.
GB/T17116.1-1997,管道支吊架第1部分:技术规范[S].
GB50157-2003,地铁设计规范[S]．
作者简介：杨彦（1975-） 男，湖北武汉人，工程师，长期从事铁路与地铁建设技术及管理工作。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。
关键词：地铁车站；机电安装；管线布置；综合吊架
Abstract：Base on the mechanical and electrical equipment installation project in Nong Zhakou station of Hangzhou Metro Line 1. The constitutional characteristic of hanger, technical requirements and application effects are introduced, construction technology is discussed in this paper, which can provide some reference to the design and construction.
Key words：High-Speed Railway; Soft Foundation; Dry Jet Mixing Pile; construction measure
中图分类号：S611文献标识码：A 文章编号：
随着地铁设备系统功能日趋完善, 地铁设备管线的种类和数量越来越多，如何在有限的空间内做好管线的布置，最大程度节省车站有效空间，已成為地铁车站管线综合设计和施工中的一大难题。地铁车站内管线之间相互交叉，错综复杂，做好管线布置及综合支吊架的合理设计与应用，关系到整个机电安装工程的施工进度，也制约着地铁能否如期开通运营[1]，因此合理安排管线布置，对综合支吊架进行合理设计及应用，就显得尤为重要。本文以杭州地铁1号线闸弄口站的管线安装工程为背景，介绍了综合支吊架在地铁中的应用情况，以期为今后类似工程提供经验和参考。
1传统支架在车站应用中存在的问题
目前大多数地铁工程机电安装的设计图纸中，各专业管线支架单独设计，安装标高均按照各自专业要求自行确定，这就造成了机电工程设计、土建结构工程设计、精装修工程设计衔接不够完善，管线标高、空间位置交叉冲突明显，按照图纸施工，返工现象异常严重，管理协调难度大，给项目工期造成巨大压力，也影响工程质量。
(1) 传统的支架缺乏系统性的考虑，各专业管线分别独立设置吊架，导致部分管线检修空间不足，严重时导致无法检修、抢修（如图a）。
(2) 采取焊接方式连接时，管线安装完成后不可调整，很难解决放线定位不精准的问题（如图b）。
(3) 施工效率低，局部检修困难，不利于设备调试及后期运营维护。
2综合支吊架的特点及技术要求
2.1综合支吊架的特点
综合支吊架，即装配式管线支吊架系统，该系统由槽钢系统、配件系统、管束系统等通过螺栓机械连接的方式组成一个整体[2,3]。连接件可以随意调节管道支架的尺寸、高度，现场无需焊接。综合管线的吊架系统的框架由一个或多个槽钢组成的刚性支架；该组合支吊架根据设计管线安装层数一般分为单层或多层系统，并具备现场调节和增改的功能，也更有利于管线布设的空间利用。地铁车站综合管线装配式管线吊挂支架系统以国标图集《装配式管道吊挂支架安装图（03SR417-2）》为标准，一般采用矩形支吊架，横梁根据现场实际情况进行标高调节，并根据后期系统运行需求进行扩展。总的说来，综合支吊架主要具有以下优点：
（1）系统考虑各专业管线的布置，所有专业管线集中在一套支架系统中，管道可支可吊，空间利用灵活，有效解决空间问题。
（2）现场装配式施工效率高，节省工期。支吊架的减少，减少了钢材用量，节约了成本。
（3）现场无需焊接，有效防止因焊接对其他结构的高温破坏以及焊接造成的火灾隐患，并克服焊接对基材防腐涂层的破环。
（4）支吊架系统设计、安装后，由于均匀合理地布置综合支吊架，使管线看起来清晰。
2.2综合支吊架的技术要求
2.2.1支吊架间距
支吊架计算间距取管径最小的钢管进行支吊架间距计算。间距指管道的跨度，一般管道的最大支架间距是按强度条件和刚度（或挠度）条件计算决定。在两者中，选择其数值小的作为管道的最大间距值。
按刚度条件水平管道支吊架最大允许间距
按强度条件水平管道支吊架最大允许间距
式中为水平管道支吊架的间距；为管材在热态下的弹性模量；为管材的截面惯性距；为管材的单位长度重量；为管材在跨中的挠度；为管材的截面模量；为热态下钢管受到重力荷载部分的许用应力；
2.2.2吊杆计算
吊杆按轴心受拉构件计算，按下式计算
其中为钢材截面面积；为钢材受到的拉力（支架所有管道及附属件重量，另加支架本身的重量）；为钢材许用拉应力值。
2.2.3横梁计算
横梁主要承受管道的荷载，其受力形式为弯剪受力。
（1）弯曲应力计算
式中、为截面塑性发展系数；、为所验算截面绕轴和绕轴的弯矩；、为截面对轴和对轴的净截面抵抗矩；为钢材强度设计值。
（2） 剪应力计算
式中为抗剪强度；为计算截面沿腹板平面作用的剪力；为计算剪力处以上毛截面对中和轴的面积矩；为截面惯性矩；为腹板厚度；为钢材的抗剪强度设计值
2.2.3受弯梁挠度和受压构件长细比的计算
受弯梁挠度和受压构件长细比应满足下列公式要求：
式中为受弯梁的挠度；为受弯梁上的均布载荷；为受弯梁的长度；为槽钢截面惯性距。
3综合吊架的应用及效果
3.1工程概况
闸弄口站位于杭州市机场路与天城路十字交叉口的天城路路面下，车站总长181.2米，标准段宽22.5米，车站沿天城路布置呈东西走向。主要工程内容为本标段内给排水系统工程、暖通空调系统工程和低压配电与动力照明系统工程的实施。机电安装工程中包括室内综合支吊架的制作与安装，综合支吊架上安装的设施有：强电、弱电电缆桥架、消防电缆桥架；送、排烟风管；循环水管道、凝结水管道、消防水管道、生活给水管道等。由于十余类系统布置管线打架情况严重，影响着走道的美观以及整体工程的观感质量。针对这个问题，本工程采用管线布置综合支吊架技术，综合支吊架的制作与安装，按照现行的国家标准、技术规程，综合考虑进行设计与施工，间距为2米，在拐弯的地方将支吊架进行加强处理，在伸缩缝处，采取在伸缩缝两侧安装综合支吊架的处理方法。
3.2综合支吊架应用效果
杭州地铁1号线闸弄口站机电安装工程使用管线布置综合平衡技术及综合支吊架，最大限度地实现了设计和施工之间的衔接，有效协调了各机电专业承包方的施工生产，为施工的顺利进行创造了条件。机电管线布置综合平衡及综合支吊架的使用在保证功能的情况下解决了机电系统内部管线的标高和位置问题，避免交叉时产生冲突，同时也可满足结构装修的各个位置要求。各机电专业管线合理布置并使用综合支吊架后，缩短了施工工期、避免各机电安装专业施工阶段管路交叉干扰、衔接不当而造成的返工，保证安装工程的顺利进行。
4结论与建议
地铁工程中机电设备管线的综合布置与安装往往会影响工程的施工进度和观感，因此管线支吊架的安装应做优化设计并在安装时应做到坚固美观、质量可靠。地铁机电设备管线安装不只是简单的照图施工，而需要对各专业设计进行优化，明确各专业管线施工先后顺序，加强施工协调，重视管线布置综合平衡并合理地使用综合支吊架，才能节约成本、确保地铁机电安装工程质量、从而实现地铁机电设备安全运行。
参考文献
王琦等.北京地铁10号线一期工程车站管线综合吊架设计与应用[J].铁道标准设计. 2008(12):52-54.
GB/T17116.1-1997,管道支吊架第1部分:技术规范[S].
GB50157-2003,地铁设计规范[S]．
作者简介：杨彦（1975-） 男，湖北武汉人，工程师，长期从事铁路与地铁建设技术及管理工作。
注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。