高大工业厂房悬吊风管支吊架施工技术研究

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1、1 高大工业厂房悬吊风管支吊架施工技术研究高大工业厂房悬吊风管支吊架施工技术研究 广州市机电安装有限公司箭牌广州市机电安装有限公司箭牌 QC 小组小组 2 高大工业厂房悬吊风管支吊架施工技术研究高大工业厂房悬吊风管支吊架施工技术研究 一、一、工程概况工程概况 箭牌糖果（中国）有限公司永和新工厂位于广州市经济技术开发区永和区永岗路 8 号，生产厂房采用钢结构搭建，建筑面积 34553.7m 2，横梁高度 14m，通风空调风管长度 1230 米，风管高度 8.5m12.5m，需要吊架 700 多个，吊杆长度 1.5m5.5m，其中 3.5 5.5m 长的吊架 500 多个，利用钢结构横梁作为吊杆的

2、固定点。 名词解析： 吊杆末端水平位移（S）是指吊杆末端与吊杆固定点的垂直线之间的距离。 二、二、小组概况小组概况 小组成员简介表 小组名称广州市机电安装有限公司箭牌 QC 小组 注册号QC2013-1 课题类型创新型 课题名称高大工业厂房悬吊风管支吊架施工技术研究高大工业厂房悬吊风管支吊架施工技术研究 成立时间2013 年 1 月 2 日小组人数6 人 活动时间2013 年 1 月2013 年 10 月活动次数10 次 姓名性别年龄职称学历组内分工承担工作 李洁萍女52高级工程师本科组长组织策划 黄志明男42高级工程师本科组员现场实施 何伟斌男41高级工程师本科组员技术指导 郑倩怡女24技术

3、员本科组员资料收集 任海云男58高级工程师大专组员质量控制 李伟明男40工程师大专组员数据统计 图 1-1 厂房部分风管安装位置示意图图 1-2吊杆水平位移示意图 3 三、三、选择课题选择课题 项目部要求：吊杆末端水平位移 20 mm； 我们对成品仓库风管吊杆末端水平位移进行测量，测量 90 点，合格 82 点，合格率 91% 。 传统风管吊杆安装，是利用膨胀螺丝将吊杆固定在楼板下，从图 3-1 看到，吊杆越 长，吊杆末端水平位移越大；但是，将 3.5 米5.5 米长的吊杆固定在钢结构横梁上， 以 前从未施工过，且设计不允许吊杆直接与钢结构焊接固定，因此，小组以【高大工业厂高大工业厂 房悬吊风

4、管支吊架施工技术研究房悬吊风管支吊架施工技术研究】为课题开展 QC 小组活动。 小组活动计划表 图 3-1吊杆末端水平位移测量结果折线图图 3-2成品仓库楼板固定风管吊杆示意图 表 3-1吊杆末端水平位移测量结果统计表 4 四、四、设定目标设定目标 目标设定：吊杆末端水平位移合格率为 98%； 目标可行性分析：（1）公司技术力量雄厚， 施工经验丰富； （2）设计人员现场技术指导； （3） 材料厂家配合试验。因此，设定的目标可以实现。 五、五、提出方案并确定最佳方案提出方案并确定最佳方案 （一）方案提出 针对高大工业厂房钢结构部位不允许直接焊接其他受力构件，在风管安装方案中， 组员围绕“风管支吊

5、架方式”研制方案，运用头脑风暴法展开讨论，提出了 4 个方案: 方案 1、钢结构夹具吊装方式 用元铁作为吊杆， 采用钢结构夹具 （如图 5-1） 将吊杆固定在钢结构横梁上 （图 5-2） ， 横担采用角铁材料，风管安装在横担上（如图 5-3）。 图 5-1 钢结构夹具图 5-2 夹具与横梁连接示意图图 5-3钢结构夹具吊装风管示意图 优点：施工工艺简单，材料配件购买方便，易制作安装； 缺点：需要专用钢夹具，耗材较多，工效低，风管吊杆不垂直； 制作时间：2 小时/个；施工机具：焊机、切割机、台钻。 方案 2、钢结构横梁支撑方式 利用钢结构横梁，直接将风管支撑起来（如图 5-4）。 优点：无需制作

6、支吊架，节省材料，美观； 图 5-4 钢结构横梁支撑风管示意图 5 缺点：风管安装高度与钢结构横梁高度不一致时，不能采用。 方案 3、钢丝绳悬吊方式 利用钢丝绳作吊杆， 直接绑在钢结构横梁上 （如图 5-5） ， 横担采用角铁或槽钢材料， 风管安装在横担上（如图 5-6）。 图 5-5吊绳与横梁连接图5-6 钢丝绳悬吊风管示意图 优点：制作简单，安装方便，调高简便，附件便宜，风管吊杆垂直，工效高； 缺点：防晃能力稍差；制作时间：1.2 小时/个；施工机具：焊机。 方案 4、抱箍支架吊装方式 用元铁或角钢作为吊杆，采用抱箍支架（如图 5-7）将吊杆固定在钢结构横梁上， 横 担采用角铁材料，风管安

7、装在横担上（如图 5-8）。 图 5-7抱箍支架图 5-8 抱箍支架吊装风管示意图 优点：施工工艺简单，材料配件购买方便，易制作安装； 缺点：耗材多，安装效率低，风管吊杆不垂直； 制作时间：2 小时/个；施工机具：焊机、切割机、台钻。 （二）方案比选 方案方案 名称名称 优缺点优缺点 制作制作 时间时间 耗材耗材主要主要 机具机具 安装安装 效率效率 观感观感结论结论 钢结构夹 具吊装 优点：施工工艺简单，材料配件购买方便， 易制作安装；缺点：需要专用钢夹具。 2小时 /个 较多 焊机、切割 机、台钻 较低 风管吊杆 不垂直 不可 行 钢结构横 梁支撑 优点：无需制作支吊架；缺点：风管安装高

8、度与钢结构横梁高度不一致时，不能采用。 0-高 美观 不 可 行 6 方案方案 名称名称 优缺点优缺点 制作制作 时间时间 耗材耗材主要主要 机具机具 安装安装 效率效率 观感观感结论结论 钢丝绳悬 吊 优点： 制作简单， 安装方便， 高度调节简便， 附件便宜；缺点：防晃能力稍差 1.2小 时/个 少焊机高 风 管 吊杆 垂直 可行 抱箍支架 吊装 优点：施工工艺简单，材料配件购买方便， 易制作安装；缺点：需要钢材较多。 3小时 /个 多 焊机、切割 机、台钻 低 风 管 吊杆 不垂直 不 可 行 结论项目部成立攻关小组，对上述方案进行比选，确定选择钢丝绳悬吊方案作为风管的吊架。 （三）方案细

9、化 针对方案分析和比选结果，我们制定钢丝绳悬吊安装风管工艺流程图（如图 5-9）： （四）材料选择 根据工艺流程图，我们对施工材料进行选择： （五）材料分析 工序名称工序名称材料名称材料名称适用范围适用范围优点优点结论结论 横担材料选择 角铁适用于大、小管径的风管够硬度，不易弯选用 扁铁适用于小管径的风管硬度低，易弯曲不选用 钢丝绳材料选择 包塑钢丝绳适用于所有场所美观、耐用、不生锈选用 钢丝绳适用于室内干燥场所易生锈不选用 吊环材料选择 不锈钢螺母、螺杆适用于所用环境美观、耐用、不生锈选用 镀锌螺母、螺杆适用于室内干燥场所易生锈不选用 分析结果：横担选用角铁；钢丝绳选用包塑钢丝绳；吊环材料选

10、用不锈钢螺杆、螺母。 （六）按所选方案进行样板段安装 根据确定的施工方案和施工材料，2013 年 2 月 10 日，我们对 3.5 米5.5 米长的吊 杆制作安装了样板段，通过测量，吊杆末端水平位移 = 10 mm，符合目标要求，并通过 监理验收（如图 5-11），为制定对策积累了经验。 横担选用 吊环加工钢丝绳选用吊绳制作吊架悬吊安装风管段安装 图 5-9钢丝绳悬吊安装风管工艺流程图 横担材料选择 角铁 扁铁 钢丝绳材料选择 包塑钢丝绳 钢丝绳 吊环材料选择 不锈钢螺母、螺杆 镀锌螺母、螺杆 图 5-10材料选择示意图 7 六、六、制定对策制定对策 针对流程图，2013 年 2 月 15 日

11、，我们制定了相应对策并绘制了对策表（如表 6-1）： 表 6-1对策表 序号施工工序对策目标措施负责人完成时段地点 1横担选用 按载重量选 择横担 横担挠度（Y） 9mm 1、按标准图集选用；2、按规范要求选 用；3、横担挠度校核 何伟斌 2013 年 3 月 20 日 现场 办公室 2 钢丝绳选 用 按绳的最小 破断拉力选 择 钢丝绳破断拉 力钢丝绳承 重量的 4 倍 1、吊架总载荷计算；2、选用钢丝绳规 格；3、钢丝绳拉力验算 李洁萍 2013 年 3 月 30 日 现场 办公室 3吊环加工 用螺杆和螺 帽制成吊环 100%无假焊1、吊环材料选择；2、螺杆与螺帽焊接 李伟明 2013 年

12、4 月 10 日 加工场 4吊绳制作 将钢丝绳端 部制成绳环 每条钢丝绳制 2 个环 1、测量及裁剪钢丝绳；2、钢丝绳一端 打弯锁紧成环；3、钢丝绳另一端穿吊 环打弯锁紧成环 黄志明 2013 年 4 月 30 日 施工 现场 5 吊架悬吊 安装 将吊绳固定 在横梁上 吊 架 间 距 3000mm 1、吊绳固定位置定位；2、吊绳在横梁 固定；3、吊绳的吊环与横担固定 黄志明 2013 年 6 月 30 日 施工 现场 6 风管段安 装 将风管段安 装在吊架上 水平度的允许 偏差为 3 1、风管地面组对安装；2、风管吊升安 装；3、风管段高度调整 李伟明 2013 年 7 月 30 施工 现场

13、七、七、对策实施对策实施 图 5-11悬吊风管样板段图片、安装记录、检验批记录 8 对策实施一、横担选用 施工工序对策目标措施负责人实施时段地点 横担选用 按载重量选 择横担 横 担 挠 度 （Y）9mm 1、 按标准图集选用； 2、 按规范要求选用； 3、横担挠度校核 何伟斌 2013 年 3 月 20 日 现场 办公室 1、 按标准图集选用 根据风管安装的部位、风管截面大小及具体情况，按风管支吊架（03K132）标准 图集（如图 7-1）中风管吊架材料表 （如表 7-1）中选用强度和刚度相适应的形式和规 格的横担（如图 7-2） ，并按图加工制作。 2、 按规范要求选用 矩形金属水平风管在

14、最大允许安装距离下，吊架横担的最小规格应符合通风与空 调工程施工规范 （GB50738-2011） （如图 7-3）中表 7.2.4-1（如表 7-2）的规定选取。 图 7-3通风与空调工程施工规范 （GB50738-2011）表 7-2 吊架横担最小规格表 3、 横担挠度验算 其它规格应按横担载荷分布图（如图 7-4）及公式（如公式 7-1）进行吊架挠度验算。 挠度不应大于 9mm。 图 7-4吊架载荷分布图 吊架挠度验算计算公式为：(公式 7-1) 图 7-1 风管支吊架（03K132）表 7-1风管吊架材料表图 7-2横担 9 式中：y-吊架挠度(mm)；P-风管、保温及附件总重（kg)

15、； P1-保温材料及附件重量（kg)；a-吊架与风管壁间距（mm)； L-吊架有效长度（mm)；E-刚度系数（kPa)； I-转动惯量(mm4)；Pz-吊架自重（kg)。 实施效果：项目部按标准图册、规范要求选用相应型号的角铁支架作横担，2013 年 3 月 20 日，进行了挠度验证，横担的挠度都小于 9mm，符合目标要求。 对策实施二、钢丝绳选用 施工工序对策目标措施负责人实施时段地点 钢丝绳选 用 按绳的最小破 断拉力选择 钢丝绳破断拉力钢 丝绳承重量的 4 倍 1、吊架总载荷计算；2、选用钢丝绳 规格；3、钢丝绳拉力验算 李洁萍 2013 年 3 月 30 日 现场 办公室 1吊架总载荷

16、计算 根据施工图纸，以风管最大截面 25002000mm 为例，以吊架间距不大于 3000mm， 风 管镀锌板厚度为 1.2mm，保温棉厚度为 25mm 及 1mm 铝壳保护的风管段重量，横担采用 50505 角钢，连接件、加固件、钢丝绳自重等重量进行计算，得到重量如表 7-3。 表 7-3吊架总荷载计算表 序 号 材质 截面周长 L（m） 材质壁厚 （m） 材质长度 l（m） 材质密度 (kg/m3) 计算公式 重量 Q （kg） 1镀锌钢板91.210-337.85103 Q=L周l 254.34 2薄钢板法兰91.210-30.04237.8510320.35 3橡塑保温9.22510-339062.1 4铝板保护壳9.281.010-332.7110375.45 5横担（50505角钢)2.63.77(kg/m)Q=l9.8 6 其它(连接件、 加固件、 钢丝 绳自重等) 估算20 吊架总载荷：Q总 总=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6 （公式 7-2