中建三局超高层建筑机电工程施工技术

超高层建筑机电工程第一部分机电工程特点、重点一、机电工程特点、重点一、机电工程特点、重点序号1工期要求紧1)智能化超高层建筑的施工工期要求较紧。大楼包含机电系统多，设备多，施工量大。2)需及时插入楼层机电管线施工，确保满足总体工期要求。作提前插入(预制组合立管工艺、机房工厂化预制、通风管道工厂预制加2)使用先进机械(如：风管自动生产线、共板式法兰系统),使用熟练3)编制分级进度计划，对工效实时分析，对劳动力实时监控；4)动态检测、全方位管控(施工中实施滚动计划，及时调整)。2深化设计要求高需对系统进行复核、优化，并绘制施工图及综合协调图以指导施工。例如：系统参数复核、钢结构加工前的预留孔的定位、机房管线布置、吊顶管线布置、安装大样图等。1)充实设计人才，使用先进软件(如：Autocad、Revitmep等);2)加强与相关方沟通；3)积极参与各专业图纸会审。3物流组织复杂1)施工对环境保护、物流组织、施工时间等提出更高的要求；2)超高层建筑施工中的半成品加工、场内运输、垂直运输、成品保护等方面要求1)合理选择进场路线、时间；2)协调各种社会关系；3)制定合理的采购流程。脚一、机电工程特点、重点一、机电工程特点、重点4垂直运输量大5竖向管道安装1)超高层建筑主要管井均分布在核心筒内，管井内管道种类多、数量多、连接方式多样、简便，最大化的减少管道的现场安装竖井管道系统的安装周期，提高施工6高层消声减振超高层建筑使用功能多，对消声减震有较高的声低的设备；防震设计与安装、管道的补偿；体系选择；一、机电工程特点、重点序号特点、重点7系统调试难度大，特别是消防、设备监控、包统一负责协调指挥。2)机电安装水、电、通风分区段3)消防弱电、智能弱电等系统先调试子系统、子系统正常后再进行第二部分关键施工技术一、工厂化预制加工技术(4)企业的施工管理水平得到充分的展示。rl一、工厂化预制加工技术我单位根据国际同类技术研制开发形成了预制组合立管技术，即管井内立管组成套设计与施工技术，研究成果总体达到国际领先水平，并成功应用于上海环球金融中心工预制组合立管预制组合立管加工完成预制组合立管吊装1.1.2011年，我单位主编的《预制组合立管技术规范》GB50682-2011发布UDC中华人民共和国国家标准PGB50682-2011联合发布中华人民共和国住房和城乡建设部联合发布第948号GB50682-2011,自2012年1月1日起实施。其中，2011年2月18日根据住房和城乡建设部《关于印发《2009年工程建设标准规范制订、修订计划》的通知》《建标[2009]88号)的要求，编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考有关国际标准和国内外先进经验，并在广泛征求意见的基础上，编制了本规范。本规范共分7章和3个附录。主要技术内容是：总则，术语和符号，基本规定，设计，制作，安装，试验与验收等。本规范中以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由住房和城乡建设部负责管理和对强制性条文的解释，由中建三局第一建设工程有限责任公司负责具体技术内容的解释。本规范在执行过程中，如发现需要修改或补充之处，请将意见和建议寄往中建三局第一建设工程有限责任公司(地址：武汉市东西潮区东吴大道特1号，郎政编码：430040.本规范主编单位、参编单位和主要起草人、主要审查人：主编单位：中建三局第一建设工程有限责任公司参编单位：中建三局建设工程股份有限公司华东建筑设计研究院有限公司中国机械工业建设总公司《预制组合立管技术规范》GB50682-2011,经住房和城乡建设部2011年2月18日以第948号公告批准、发布。预制组合立管是根据国际同类技术研制开发形成的管组成套设计与施工技术，该技术由中建三局第一建设工程有限预制组合立管体系包括设计、计算、制作、装配、对等主要技术，实现了设计施工一体化、加工制作工厂化。分散作业集中化，降低材料损耗，提高机械化作业率，加快了施工进度，符合国家建筑产业化政策，环保节能效果显著,在高层、超高层建筑施工中有着广泛的应用前景，本次编制组根据工程实践中的经验积累，总结各相关单位的意见以及专家的建议，并在参考现行国家标准和相关资料，国际标准和国际先进经验的基础1.2.预制组合立管技术的获奖情况鉴定意见2007年12月24日，中国建筑工程总公司在上海主持召开中建三局第一建设工程有限责任公司完成的“超高层建筑密集立管预制组合技术的研究与应用”科技成果鉴定会，鉴定委员会审阅了有关资料，查看了施工现场，听取了课题汇报，经过认真讨论，形成了如下鉴定意见：1、提供的鉴定资料齐全，数据可靠，符合鉴定要求。2、建立了预制组合立管设计、工艺体系，突破了超高层建筑中立管单管逐层安装的传统工艺，开创了超高层建筑管道安装工程工业化的先河。3、预制组合立管采用工厂化制作，大量减少了现场作业量，提高了焊接质量，保证了安装精度。4、研发的预制组合立管安装工艺，独创了密集立管与主体结构同步安装的施工体系，加快了施工速度，降低了管井作业的安全风险，提高了施工质量。5、研发的预制组合立管技术，实现了设计施工一体化，现场作业工厂化、分散作业集中化，降低了材料损耗，减少了劳动强度，社会效益、经济效益显著,具有良好的推广应用前景。综上所述，本课题成功研发了预制组合立管的设计计算、制作装配、吊装组对成套技术，填补了国内超高层建筑预制组合立管设计施工的空白，国家级工法证书批准文号：建质[2009]162号○○九年+月十九日建议进一步深化总结，形成工法和技术标准，以利推广应用。主任委员：8九副主任委员：2007年12月24日I1.2.预制组合立管技术的获奖情况1.2.预制组合立管技术的获奖情况s4澳血5集《t附的a6组装式竖向组管支架及其与管组的安装结构ane实用新型专利证书章：9101744岁彩年领1参icu号实用新型专利证书局长l1.3.预制组合立管工艺预制组合立管安装工艺是一种突破传统高层建筑管井内管道安装方法的新型施工技术，其工艺原理是以管井内全部或部分管道组成一个组合单元，通过管道支架体系，在预制加工厂将该管道组合单元加工成长约2-3层楼层高度的稳定管节。当建筑主体结构施工到相应楼层时，利用现场吊装设备将预制组合单元管节吊装到管井中，就位并固定、连接，这样就一次性完成了该组合单元的所有管道的施工预制组合立管安装工艺施工，具有安装精度高、施工速度快等显著优势，同时还能有效地促进施工现场的施工质量、安全、文明施工等方面的管理。综合预制加工厂一、工厂化预制加工技术一、工厂化预制加工技术l一、工厂化预制加工技术一、工厂化预制加工技术(9)芯筒内吊装(10)预制立管现场组对、固定目(11)管井封堵(12)预制组合现场连接内容内容工程名上海环金融中心施工邮恤施工者中建上海速工v正区空调工程名称施工部位上海环球金融中心内容一、工厂化预制加工技术1.4.预制组合立管的特点(1)组合化施工。管井内立管按每二至三层分节，连同管道支架预先在工厂内制作成一个个单元管段，运至施工现场整体安装，加快施工进度，降低劳动强度。(2)缩短管道井施工工期期。管井内管道随结构同步施工，可以缩短管道井施工工期。在结构施工阶段，预制加工厂将管道组合单元加工成长约2-3层楼层高度的稳定管节，当建筑主体结构施工到相应楼层时，利用现场吊装设备将预制组合单元管节吊装到管井中，就位并固定、连接，这样就一次性完成了该组合单元的所有管道的施工，做到管井内管道随结构同步施工。(3)现场施工简便。对于管道集中布置的管井、现场狭窄的高层建筑的机电工程施工，节省作业时间并大大减少现场作业人员数量。(4)质量可靠。管道、管架的选型均经过严密设计计算和校核；管道及配件的焊接、支架的安装等均在工厂内完成，现场接口少，工程质量大幅提高。(5)安全可控。常规管井立管施工单根安装、焊接施工环境复杂，不安全因素多，而预制组合立管工艺随结构施工，有效的降低了危险性。(6)制作精度高。工厂化的加工管道长度误差可控制在±5mm(6M以上)以内，切断面误差为±0.8-2.5mm(DN80-DN600)以内，管道支架尺寸误差±3mm以内。(7)管井封堵安全。预制立管安装完成后进行管井和楼板浇筑，管井与楼板为一体，减少了安全隐患和漏水的隐患。原一、工厂化预制加工技术2.2.机房工厂化预制加工2.3.专利技术证书琴第14317899号实用新型专利证书蜜型会衔合式水取机组发明人：王是；刘面涛；律建中：尹：降；宋咽专科n.2092017648,X专利争话口：200年08月目彩权人：中建二乌第一建设工程有限查住会可授权会告目：2010年05月19日本实兴考望性进本与体照中人乱共和国专利速进行知步鱼、地定政争帝时就，辆专利书妃凤专利就量记时的法津就况十利权的转斗。发押，无就，止、秩复◆利批人的格三成表命。需籍。地单复史等事喷记载在步势记腾上。一、工厂化预制加工技术3.通风管道工厂预制加工通风风管工程量大，对加工场地面积的要求大。风管加工制作安装采用“场外加工、厂内安装”的工厂预制加工技术，流水化生产，加快风管加工速度；工厂化预制，提高风管制作质量；场外加工，减少场内加工场地。风管加工机械：风管生产线风管等离子切割机共板法兰机剪板机咬口机折方机原1.设备搬入与幕墙施工工序的关系根据超高层的特点，总体进度安排一般都是幕墙施工进度紧跟结构施工进度。为了确保机电设备顺利吊运至楼层内，尤其是体积较大和质量较重的设备，需要在幕墙格构(龙骨)或玻璃封闭前由外墙进入相应楼层，故此，只能通过外墙进入楼层机电设备必须根据幕墙的施工进度提前吊运至设备所在楼层。卸料平台与幕墙的关系卸料平台与幕墙的关系原2.各类设备吊装方式分析(1)塔楼机电设备的吊装与幕墙施工有直接的联系，塔楼上机电设备的吊装和垂直运输有两种方式：第一种方式：利用塔吊+卸料平台吊运，适用于大型设备。采用这种方式吊装的设备包括：变压器、高压配电柜、设备层的空调机组、热交换器、大型水泵等。(我单位研制了移动式物料转移平台系统并获得了国家专利，特别适用于在超高层建筑中进行物料设备转运。)第二种方式：利用施工电梯运输，适用于小型设备和可拆解的大型设备。采用这种垂直运输方式的设备包括：裙楼和办公层的空调机组、风机、配电柜、给水泵、中水泵、水箱等。(2)第一种方式的卸料平台的安装与幕墙关系密切，需在幕墙施工时预留卸料平台安装位置，或在幕墙封闭前将设备运至楼层内。第二种方式主要是施工电梯的位置与幕墙发生联系，机电设备运输对幕墙影响不大。银3.设备搬入配合幕墙施工采取的措施根据总体进度安排，幕墙施工进度紧跟结构施工进度。要确保机电设备顺利吊运至楼层内，需提前做好机电设计、设备参数复核、设备选型、设备订货、组织进场等工作。根据以上分析，设备吊装搬入与幕墙关系紧密的楼层为各设备层。考虑幕墙的施工进度及机电设备订货和组织进场的时间需求，利用塔吊+卸料平台运输的设备需在所在楼层的幕墙封闭前进场，并吊运至楼层内。(1)地下室大型设备(冷水机组等),主要通过汽车吊利用吊装孔吊运至所在楼层，再利用卷扬机及自制运输工具水平运输到基础位置，然后利用起道机就位。(2)地下室其他小型设备和材料利用汽车坡道运输至所在楼层内。(3)裙房、塔楼等地上大型设备，主要使用塔吊及卸料平台完成进行垂直运输。因此在塔楼设备层设置卸料平台，通过塔吊把设备吊到卸料平台，再通过机械或人工运到设备机房，利用起道机安装就位。小型设备主要考虑使用施工电梯进行材料运输。楼层内水平运输以使用手动液压叉车为主。(4)裙楼屋面及塔楼屋面设备(冷却塔),分段进场后使用施工电梯/塔吊运至屋面，进行就位安装。屋面大管道利用塔吊吊运至安装位置。(5)充分利用塔吊起重量大的特点，将楼层内部分材料利用塔吊提前吊运至楼层内，为后期施工做好材料准备。2.塔楼设备吊装2.1.冷却塔吊装冷却塔采取散装进场，采用施工电梯/塔吊将冷却塔散装件分批调至屋顶处，在屋顶进行组装。2.2.塔楼大型设备吊装(1)利用塔吊将设备吊运至卸料平台上。(2)再利用慢速卷扬机、自制运输工具将设备运至楼层内。2.3.主塔楼其它设备运输及吊装主楼其它设备，如水泵、小型风机、风机盘管、空调箱等小型设备及组合式空调机组各组合段，采用自制吊笼利用塔吊进行吊装，在相应楼层搭设卸料平台辅助吊装；也可利用施工升降机进行垂直运输。l3.塔吊和电梯的使用平衡技术超高层建筑的材料设备种类繁多数量庞大，各专业分包也非常多。塔吊要先满足钢结构和幕墙施工，然后才是其他专业，施工电梯也是先满足结构施工，然后才是其他专业因此，塔吊和电梯的使用统筹协调至关重要，其使用效率直接影响工程进度。项目需建立施工运输领导小组，既要负责各类材料设备运输的协调安排，又要考虑现场的物流组织，并建立每天的运输协调例会制度和运输统筹的应急机制。通过协调会确定各个专业分包的运输设备编号和运输时间段，确保塔吊和电梯有条不紊的运行，提高施工工效。冷水机组吊装三、设备材料的垂直运输与吊装专利：移动式物料转移平台系统移动式物料转移平台实用新型专利证书实用新型专利证书…利用塔吊及卸料平台进行设备吊装顶在超高层建筑中，供电电缆长度都较长，电缆截面大、电缆自重重。大截面、超长电缆的敷设是机电工程安装中的重点环节。超长电缆选型时，要综合考虑电缆的自身承重能力，选择合理的电缆结构。特殊垂吊电缆垂直部分由电缆加三根钢丝绳组成，钢丝绳外用扇形塑料包覆，避免了钢丝绳对电缆的集中压力，任意两根钢丝绳的最小破断力总和都大于四倍电缆垂吊部分的重力，保证了电缆的安全性。(2)敷设方式选择。竖井内超长电缆敷设的方法选择至关重要，要选用合理的电缆敷设方式，保证电缆的安全。针对超长电缆，可以采用专用电缆吊具吊装、利用慢速卷扬机提升的方式敷设电缆。举导电导体罪敲半导电绝缘算蘸铜带绝缘用触扇形组合吊装芯组含高强度据绑带垂直截面电缆固定1.管道材质选择及壁厚的计算必管道材质选择及壁厚的计算依据《火力发电厂汽水管道设计技术规定》(DLT5054-1996)第3章及第4章相关规定，1.6MPa<PN≤2.5MPa的中压管道材质选用Q235碳素钢；2.5MPa<PN≤3.0MPa需选用20号优质碳素钢。管道材质选择及壁厚的计算在《火力发电厂汽水管道设计技术规定》(DL/T5054-具1.管道材质选择及壁厚的计算公称直径(DN)壁厚(2.5MPa)壁厚(3.0MPa)Q235Q235最小壁厚(壁厚)最小壁厚(里厚】在实际实施中需考虑各方面因素对管道壁厚的影响，为了保证其安全，将壁厚增大一级，以提高安全系数2.管道支架的设计加强弧板肋托板水管空调水管的固定支架设置加强弧板，减少支撑处对管道的受力影响槽钢支架焊加强弧板后的受力计算，显示受力均匀原3.管道补偿及连接管道补偿及连接管道外径的热压弯头(无缝)。管道材质及其中承压水管道中的异径管、封头、堵头、伸缩节、法兰及法兰联接的产品规格、尺寸等均由供应商根据<火力发电厂汽水管道设计技术规定>中的计算公式及规定等提供计算书。超高层建筑的电梯较多，垂直电梯的运行速度较快，大部分都是高速电梯：随着电梯在上上下下的过程中会产生活塞效应，使得电梯的舒适性和安全性会受到影响，因此，必须采取相应的防治措施——吸入与电梯运行方向相反的空气——压缩电梯前进方向的空气往任何一处·引起电梯运行噪音，产生啸叫声·引起电梯振动，造成乘梯人心里恐慌·火灾时会将火苗或浓烟引入其余楼层·对井道墙体形成压力mWT村Fgnk:ADagenstcViwofPstnEtdirlwDut原声学建模，确定噪声主因。双外壳轿厢密封有效性分析轿厢内部噪音映射学建模辅助空气动力学设计·盖板优化设计原取消井道隔墙，提高井道与轿厢的比值——占空比。原在井道上下端增产生空气的密度及压力梯度最终导致产生气流在井道及建筑中垂直流动-烟囱效应室外建筑银天津恒富大厦南塔在结构施工完成后，结构总压缩量约为15cm,同时大厦在受气候风力的作用下摆动，根据建筑物模型实验得到的结果，在最不利的条件下，建筑物的摆幅能够达到建筑物高度的1/500,对于480米的的超高层建筑物，最大摆幅达到0.96m。这个摆动机电竖向管线及设备层的设备稳定带来严重的破坏，出现管道变形、管件损坏和设备移位等状况。1.管道的抗摆措施超高层建筑物在风力的作用下，变形和摆动的状态有很多种，通过对管道伸缩量、建筑物的变形特点进行模拟分析，会模拟出管道在各个楼层拉伸量及压缩量，然后在变形量最大部位以及特殊部位设置柔性连接装置，使该装置既能满足系统压力要求，又能满足由于建筑物受风力作用产生的摆动带来相应管道的挤压和拉伸量，以确保管道的安全使用。目2.设备的抗摆措施超高层建筑物在风力的作用下，通