工厂化预制技术的应用

·65·建筑与发展JianZhuYuFaZhan本期特稿BenQiTeGao顶板活动趋缓区在45—80m段，靠采空区一侧顶板下沉15mm，靠煤壁一侧顶板下沉20mm；顶板活动稳定区在80m以外，顶板移近量为4mm—5mm。通过锚杆对松动圈内的围岩进行组合梁加固和锚索的补强支护，将其锚固到顶板深部。由于锚索支护给巷道顶板的高预紧力和它的高承载能力，使巷道顶板组合梁得到进一步加强，并将其稳稳的悬吊在上部老顶内。同时这种加强锚杆支护所形成的组合梁对上部直接顶或老顶也进行了保护，阻止了它的下沉移动和松动扩散。7.经济效益分析巷旁采用锚杆锚索及工字钢切顶的沿空护巷与直接采用采用原用的锁口棚进行沿空护巷比较：每m直接经济效益=每m金支费用+二次每m维修费用-每m锚杆支护费用-每m锚索支护费用-单根工字钢费用。即：8根*26.5kg/m*4元/kg*2.2m/根/1.8m+3.5工/m*50元/m-36元/套/0.9m/套-50元/套/0.9m/套-2.2m/根*26.5kg/m*4元/kg/0.9m/根=1036.44元/m+175元/m-354.67元/m=856.77元/m巷旁采用锚杆锚索及工字钢切顶的沿空护巷与沿空掘巷（炮掘）比较：每m直接经济效益=1200元/m-354.67元/m=845.33元/m；每m间接经济效益=2.01m*3m*1.35t/m3*300元/t=2442.15元/m。即：每m综合经济效益=每m直接经济效益+每m间接经济效益=845.33元/m+2442.15元/m=3287.48元/m8.结语8.1巷旁采用锚杆锚索及工字钢切顶后，沿空护巷段断面收缩率在7%以下，二次复用时，只需收少量的流砂矸石，不必进行大量整修。8.2工作面前方巷道受采动影响很小，围岩活动不明显，顶板移近量基本为零。工作面后方顶板活动分为明显区、趋缓区、稳定区三个区段，靠采空区侧顶板移近量大于煤壁侧，其主要原因是采空区委顶板弯曲断裂时造成巷道顶板旋转下沉所至。但顶板旋转下沉量小，基本不影响安全使用。8.3锚杆与锚索对顶板具有良好的加固作用，从而使巷道顶板岩层形成整体性较好的岩梁结构，对有效防止顶板分层垮落或冒顶，提高沿空护巷巷道顶板的稳定性具有重要作用。8.4巷旁采用锚杆锚索及工字钢切顶后沿空护巷效果显著，护巷成本及低，为在中厚煤层中实施沿空护巷开避了新的切径。一、引言：机电安装工程管道工厂化预制技术应用的背景及必然趋势（一）机电安装工程管道安装施工模式的背景随着社会进步的发展、建筑行业的繁荣，现在的民用建筑机电安装工程正呈现大型化、复杂化，科技含量的高，工程周期短的特点。基于以上特点，民用建筑机电安装工程涉及到的消防管道、给排水管道、空调供回水管道、冷热水管道的施工工作量很大，施工任务艰巨。长期以来，我国民用建筑机电安装工程管道施工制作安装模式，主要以“现场制作+安装”为主的施工模式，即现场边制作边安装、谁制作谁安装。传统安装模式的弊端正日突体现，主要体现如下几个方面：1、土建提供相应的机电安装工作面，各机电专业方能进场开工施工，由于进场时间受现场条件的限制，对于工程周期短的项目不能完全确保工期，或为确保工期短期内组织投入大量劳动力，增加了管理成本及劳动力成本；2、单一专业现场生产需设置办公区、大宗原材料堆放区、库区、下料区、加工区、半成品临时堆放区、下脚料堆区等多个生产功能区域，对于大型化的民用建筑有的专业需重复设置多处上述功能区域，再加上多个专业同步实施，生产现场脏、乱、差，无法确保有效的安全文明生产的管理；3、现场边预制边安装，生产周期短、生产任务重、从业人员素质参差不齐，对于机电装专业的一些质量通病无法得到有效控制、生产质量无法确保，诸如型吊架的焊接工艺、型吊架的刷油防腐、型吊架的吊架倒口；管道的清麻、防腐；管道的焊接质量、管道的套丝质量、管道的沟槽质量等等；4、对于业主红线规划占地面积小、建筑物密集的综合体的建筑，尤其在核心城区的商业业态项目、民生项目，无法合理的安排或不能安排各专业生产功能区，不能组织有效的、合理的生产；5、现场预制作业环境受自然天气雨、雪、水、风影响，造成作业人员无法出勤或出勤无法作业，影响施工进程；现场临水临电无法正常供应，时常出现断水断电的情况，造成作业人员窝工现象，生产效率低；6、谁制作谁安装的模式，加工机械设备投入量多，机械的使用效率没有充分发挥，加工机械设备闲置，无法实现机械共享，增加相应成本。以上仅列举了几点典型的关于传统安装模式的弊端，从这几点来看，“现场制作+安装”模式，主要凸显弊端即体现在“现场制作”这一环节，无论是进场时间、还是施工场地、或是受自然因素作业环境影响、质量通病等等。（二）管道工厂化预制技术应用的必然趋势民用建筑中的土建工程的混凝土已采用工厂化预制；机电安装工程中的通风工程镀锌管道或玻璃钢管道有的施工企业也采用了预制技术，等等；我们机电工程的管道工程的安装模式亦应顺应时代进步的步伐积极改革，采用“预制+安装”的生产模式生产，或采用组建临时工作站、临时工厂预制，或成立永久性的管道工厂预制，其基本特点是将机电安装工作分为场外预制和场内装配两个部分。管道工程作为机电工程的重要组成部分，工厂化预制技术的应用提高预制率和装配率，将有效地提高工效和工程质量。在建造师培训过程中，国家2010建筑机电安装工程10项新技术的讲解过程中，了解到在中国，工业管道工厂化预制技术基本趋于成熟，以石油、化工为代表的工程建设中，管道工厂化预制技术已得到广泛应用；在国外，管道工厂化预制已经覆盖了大部分的建筑机电工程。在日本，建筑工程中基本上看不到管道现场预制组装，95%以上的工作量均在预制工厂内完成预制，然后根据施工进度计划逐步配送至现场进行组装。在欧美等发达国家，管道工厂化预制技术均已达到相当高的水平。随着国内管道工程工厂化预制技术的逐步应用和推广，总结和发展，这也将是机电管道工程的生产模式的必然趋势。二、管道工厂化预制技术的应用实例作为机电安装消防专业的从业人员，2010年曾经历外省省会某五星级酒店消防工程，局部应用了临时工厂预制技术，借此论文机会与大家分享一下。该酒店在城市中心区域，占地范围小，建筑面积4.6万方，共19层，地下一层局部为停车场，其他区域为机房，地下二层为办公用房及机房，地上1~5层为酒店公共区域：大堂、餐厅、会议室、宴会厅、游泳池、SPA等公共用房，夹层为设备层，6~19F为客房层。2009年12月公司签订该合约，合同签订时土建状况结构尚至地上4层，未拆模，预计5月份封顶，甲方要求春节后3月下旬进场，6月份完成整栋大楼一次机电，7~9月配合装修完成二次机电工作，10月完成验收并交付使用。该工程消防系统我单位承建实施的系统有火灾报警系统、消火栓系统、自动喷淋系统、水喷雾系统。工程的特点是：1、土建同步施工，场地交付晚；2、生产周期短；3、黄金地段，场地小、无面积全面搭设生产配套区域。为确保工期，公司决定消防水系统采用批量场外加工，场内安装的生产方式，所谓的场外加工即组建临时性工厂预制管道，个人以为管道工厂化预制技术的形式之一。在确定了场外加工场内组装的施工原则后，项目部开始了工厂化预制的准备工作，整个工程的施工过程分为几个阶段工作：准备阶段、工厂预制阶段、安装阶段。（一）管道预制的前期准备工作由于该工程是我单位第一次以先行场外预制后期场内安装的工厂化预制的生产模式，为确保该酒店工程顺利进行，施工管理人员要做大量的前期论证准备和图纸深化工作。1、工厂化预制范围的确定根据规范要求，以及该工程的设计图纸，消火栓系统及喷淋系统、水喷雾系统管道均采用热镀锌钢管，》DN100口径的管道采用沟槽方式连接，〈DN100口径的管道采用丝扣连接方式连接；结合工程的施工工序：先施工一次机电后二次机电施工；以及二次机电的点位需配合装饰定位施工的特性，确定如下工厂化预制方案：（1）为避免运输过程中对组件的损伤，》DN100口径以沟槽连接方式连接的配水总管和配水干管工厂预制，工厂下料压槽、场内安装沟槽连接。对阀门、补偿器等设备管段及预留调差管段不予以预制；对弯头处的管道不予以预制；现场测量调差制作短管安装。（2）〈DN100口径以丝扣方式连接的配水管采用工厂预制方式丝扣连接完成（除机房区域、及有弯头处的现场制作安装）；前序管道后端预留丝扣接口管件、后序管道前端不安装丝扣管件；末端接配水支管的管端不安装接口、现场安装；为确保运输安全及现场安装质量，配水管道预制总长度原则上不超过9M。（3）〈DN100口径以丝扣方式连接的配水支管，停车库的上喷淋予以工厂预制。其他安装区域的喷淋末端即与装饰定位有关的喷淋末端不予以预制；喷淋末端试水装置不予以预制；消火栓末端连接不予以预制；机房内管道不予以预制。（4）支架待图纸管线综合深化完成及拆模后现场核定后下单预制生产。2、图纸会审和管线综合深化设计由于设计图纸不具有可实施性，再加上酒店工程系统多，公共区域狭小，图纸会审和管线综合深化设计是施工的前提和基础。（1）在实施前期，甲方酒店建设项目部会同设计部门及各专业深化设计人员图纸会审，确认完成系统功能及管道无缺项及设计缺陷，这是图纸深化的前提。（2）管线综合深化设计：为确保预制工作的准确性和避免日后的预制半成品的返工，经各专业现场核定土建梁高、层高、预留孔洞等基本资料后，甲方工程师会同暖通空调、防排烟、给排水、强电、弱电、冷热水等各个专业，管线综合设计工作，确认管线走向、管道避让位置和走向及管道线路标高，各专业共同绘制并确认一次机电图及管道位置图和管道标高图。管线综合布置的原则主要是：小管让大管，越大越优先；有压管让无压管；一般性管道让动力性管道；电管让水管、水管让风管；同等情况下造价低的让造价高的。工厂化预制要想工作做好，前期工作非常重要。正因为管线综合深化设计重要性，也对深化设计工程师提出了一个更高层面的要求，这就要求工程师既要有很扎实的专业基础知识、也要有很强的空间立体联想能力，该工程自12份至3月份历时4个月管线综合深化工作方全面完成。3、施工图纸转换分解为编码图和材料明细表根据深化图纸，按系统、分楼层、由前到后、由大到小深化标注管段编号、支架编号，比如消火栓系统按根据高地区系统、总管号、立管号、楼层号、管段号先后标注，结合深化为可实施的编码图纸。例X-G-XL1-F1-DN100-3.5，表示为消火栓高区XL1立管井1F的DN100管道3.5m，对于相同功能相同尺寸的管道可采用同样的编号，并加以简化例X-G-XL-DN100，比如标准层的喷淋管道P-F-1-DN80-3.5，比如地下车库区域的同一尺寸的喷淋管道P-B1-C2-DN40~25-9.5，该图纸即是预制的根据，亦是日后安装的依据。材料明细表是以总施工进度表为前提，根据管段图，按系统、分楼层、按管段号编制预算的生产料单，既是材料进库的预算，也是实施预制下料的依据，也是日后决算的依据。（二）工厂化预制生产有了以上图纸深化、管段图、材料明细表的技术准备工作，无需工程现场具备开工条件，工厂便可以开足马力相应生产了，确保了本工程的各节点工期。关于临时工厂设立生产有以下几点需予以把握：1、临时工厂的地址应选择遵循距离工程地点近、交通方便的原则。2、工厂化的预制生产是服务于项目部安装生产的，因此生产能力必须以满足项目整体安装进度的要求为前提，这也是设置临时工厂化预制的目的。3、临时工厂具有单一性，工厂设置规模的产能需与工程匹配，无论是机械设备的投入还是熟练劳动力的配比，以流水作业为原则，以免造成成本浪费。4、临时工厂的布局，各功能区仁者见仁智者见智根据场地的布置，应遵循满足生产功能；便于原材料、成品进出；作业区流水作业为原则，以避免材料、半成品等搬运的二次人工浪费。5、临时工厂的原材料进场应严控检验关，以确保工程质量及现场的二次检查。6、临时工厂的下料组装应仔细核查，管段、支架编号应仔细核对，以避免现场安装再次返工。7、临时工厂的下脚料应严格控制，对于可利用的型钢、管道短料应合理利用，避免材料浪费、节约成本。8、临时工厂的成品管段、支架质量应严格控制方能出厂，