小弧度弧形管道施工技能

摘 要 ：本文结合范例工程磋商了基于BIM模型的通用管件施工技能，该技能利用BIM模型对管道偏移 点进行精确定位，采取双红外十字定位法、冷弯法、柔性沟槽卡箍法、坡口找角度等方法实现管道小角度

偏移。
该方法可以知足小弧度弧形管道的施工需求，本钱低廉，具有推广代价。

关键词： 小弧度管道 BIM技能 弧度偏移 精准定位 质量掌握

中图分类号： TU744 文献标识码： B 文章编号：1002-3607(2023)08-0029-03

随着都雅性哀求的增加，越来越多的建筑采取了大 尺度的弧形设计，与之对应的小弧度弧形管道也逐渐成 为机电系统中的常见设计。
起初施工单位在通过定制带

角度的弯头进行角度偏移，这种方法虽然能够知足现场

施工哀求，但是造价非常高昂，管道制作安装本钱成倍增 加，而利润却越来越小。
随着建筑市场的不断发展，此种 办法也逐渐边缘化，仅在一些必要的项目才会开模定制。

随 着BIM 技能的利用推广，现场在施工准备阶段通过

纹等问题影响三角固定支架的耐久性，末了对三角固定

进行油漆涂刷，做好防护事情。

4 结语

以乌鲁木齐机场改扩建工程机场工程交通中央项目 为研究工具，考虑管道水平弯头角度和施工温度的影响， 研究管道一次应力最大应力比率和二次应力最大应力比率 变革规律，并利用数值有限元仿照方法对固定支架进行选

型，得出以下几个结论：

(1)建筑暖通空调水系统制冷机组安装采取一体 化施工安装技能，可以大大减少安装设备和管道的材料 用量，有效地缩短了现场装置式安装的工期，有效戒备 安全事件的发生，可以实现施工场地的集约化，有效降

低利用面积。

(2)建筑暖通管道的一次应力最大应力比率均随 着管道水平弯头角度的增加而呈线性降落，随着施工温 度的增加不断增加，且在波折角度增大的同时，施工温 度越大，其线性低落的斜率有减小的趋势；管道二次应 力最大应力比率随着管道水平弯头角度的增加而呈幂函

数降落的规律，施工温度对管道的二次应力影响较小。

(3)利用有限元仿照软件Midas程序对三角固定支架

进行选型确定，建立三维模型进行受力剖析，打算得到固 定三角支架的组合应力和应力比，上拉杆为拉应力，应力 均匀分布；下斜撑的为压应力，应力均匀分布；横梁的应 力分布不屈均，应力为拉应力。
三角支架的最大应力比 分布在横梁和下斜撑，应力比为0.4,知足受力哀求，研

究确定了不同直径的水管三角固定支架安装型号哀求。

参考文献：

[1]胡磊，董剑，王疆，等.鸟鲁木齐奥体中央体育馆暖通空调系统设计[J].暖 通空调，2023,53(3):84-88,66.

[2]张晓琛，高岩，王闯，等.基于自动掌握的建筑与空调冷冻水系统耦合仿照 及实验研究[J].建筑科学，2020,36(4):214-222.

[3]邓杰文，何适，魏庆芃，等.公共建筑空调系统运行调适方法研究(2): 二级泵多级板式换热器水系统[J].暖通空调，2019,49(11):87-93,

124.

[4]辛岳芝，宋尚平，曲志光.空气源热泵加冷水机组耦合水蓄能系统在某工程 中的运用[J].暖通空调，2022,52(1):24-29.

[5]张卓.某特大型铁路站房采取空调水二级泵系统设计磋商[J].暖通空 调，2021,51(S1):163-165

[6]于军琪，高之坤，赵安军，等.中心空调冷冻水系统设备节能优化方法[J]. 哈尔滨工业大学学报，2022,54(12):143-150.

[71刘昶，吴疆，张瑞，等.广州地铁14号线嘉禾望岗站空调冷却水系统能效 剖析[J].暖通空调，2020,50(10):76-81.

[8]冯国会，王桃炜，姜明超，等.大型集中空调水系统平衡调试技能磋商—— 以华晨宝马铁西工厂总装物流车间为例J].暖通空调，2018,48(10): 19-24.

INSTALLATION

2023.8

机 电 安 装Electromechanical Installation

BIM模型的构建对现场机电管线进行综合排布，对角度偏

移位置利用标准管件进行角度偏移，末了通过BIM模型设 置必要的消差段，将角度累积进行集中消差。
此办法在 理论上可以完备实现管道的偏移，大大减轻了现场施工 难度。
但“小弧度”偏移管道作业办法存在弊病，在工 程培植中由于土立功课的精度小于机电安装工程，施工 现场丈量偏差、施工偏差等成分直接导致现场实际偏移 角度不规律，如果仅仅按照BIM模型进行管道小弧度偏 移将不能知足现场哀求。

1 工程概况

重庆江北机场T3B航站楼位于重庆市东北方向的渝北 区，原重庆江北国际机场T3A航站楼北面，间隔重庆市中 心21km。
本子项为航站楼，建筑面积35.8万m², 建筑物最 大高度37.7m。
T3B航站楼平面采取四指廊布局，分为M区 大厅及I、J、K、L四个指廊，大厅与指廊之间由伸缩缝分 开。
个中地下一层为管廊区域； 一层紧张功能为特种车 库、机房及业务用房；二层紧张功能为到达层、业务用 房及商业用房；三层紧张功能为出港候机厅及商业用房。

项目建成投用后，江北国际机场将形成4条跑道、 4座航站楼布局，每年可以知足乘客吞吐量8000万人次、 飞机起降58万架次，每年货邮吞吐量的保障能力将达到 120万t,将进一步提升运行保障能力和重庆机场交通的便 捷性，有力助推成渝天下级机场群和成渝地区双城经济圈 培植。
T3B航站楼形状呈 “X” 型，寓意凤凰展翅助力成 渝经济圈腾飞，同时分外的造型也造成了大量的曲面和 弧形区域，为机电管线安装技能的发展供应了展示平台。

2 “小弧度”弧形管道施工技能

本项目存在大量的弧形区域，特殊是偏移角度小于 5°的小弧度区域为机电管线安装带来巨大寻衅。

小弧度的弧形管道，首先利用BIM模型进行综合排 布，在BIM模型中选择轴线为基准线对管道偏移点进行精 确定位，在BIM模型上确定固定的偏移角度。
以重庆江北 机场项目为例， BIM 模型上终极确定偏移角度为2.5°,通 过建模得到2.5°偏移管件(见图1、图2),然后管道与管 件连接形成与墙面平行的弧形管道模型。
然而在现场通过 丈量复核创造，由于土建构造的偏差， BIM模型上的每一 个偏移点的角度均不一致，根据管材不同通过相应的施工

技能进行管道找弧度。

图1 偏移管件平面图

图2 偏移管件建模图

2.1 双红外十字定位法

2.1.1 打算弯管弧度

对付弧形管道，最主要的便是确定弧形管道的偏移 角度，打算数据不仅须要知足弯管弧度的设计哀求，更 主要的是知足现场制作安装哀求，丈量数据与设计水平 度、弧度比拟，确保在许可偏差范围内。

任意弯管是指任意波折角度和任意波折半径的弯管 (见图3)。
这种弯管波折部分的展开长度可按下式进 行打算：

式中： L— 波折部分展开长度， mm;α— 波折角 度，°; R—波折半径， mm。

图3 任意弯管角度打算示意图

2.1.2 现场放线

现场施工时首先以BIM模型偏移点为基点，并在相邻

ANZHUANG

Ank

Electromechanical Installation机电安装

偏移点位置放置红外线测距仪，同时调度红外线的夹角直 至达到打算角度；然后调度红外线测距仪并确保仪器只能 在轴线上移动，直至测距仪光芒与土建墙体平行；末了使 用钢钉和鱼线进行弹线吊模，使钢钉与偏移点重合，鱼线 与红外线重合，此线即为弧形管道中央线。

2.2 冷弯法

2.2.1 弯管方法选择

镀锌钢管、不锈钢管根据施工规范和通用图集要 求，管径DN100 及以下的镀锌钢管宜采取螺纹连接；管 径DN100 及以下的不锈钢管宜采取卡压连接并且对付连 接办法哀求非常高。
管件连接时需保持正对，否则将出 现管件连接失慎密情形，并伴随漏水风险。
传统弯管方 法有冷弯法和热弯法，热弯法适宜于大型、厚壁管道并且 对付偏移角度较好掌握，在此不做过多谈论。
对付DN100 及以下管径、管道选用冷弯法进行找角度。

2.2.2 选择弯管机器

全面剖析比拟弯管机器的类型，选择最佳机器：液 压弯管器。
首先弯管模具管径知足设计哀求，确保弯管 后，管道的水平度为1%。
针对弯管的弧度，用液压弯管 机配备的弧度角度尺进行检测。
待每根管道弯毕后，及 时用角度尺和塞尺进行复测，如偏移角度在偏差范围外则 进行调度，直至弯管达标。
在实际利用过程中，根据现场 待加工管道的管径，选用能同时加工不同管道管径的液压 弯管机，确保弯管一次成型质量的稳定性。

2.3 柔性沟槽卡箍连接

柔性沟槽卡箍连接时正常的施工工艺是套上橡胶垫 圈后，两根管道之间留有一定间隙，然后调度胶圈位置， 末了再进行管道的连接。
采取柔性沟槽卡箍连接办法可进 行位置调度，经由现场测试与厂家试验，终极确定5”以 内的角度偏移并且不会影响管道连接质量。
对付DN100~ DN250 管道采取柔性沟槽卡箍连接并且偏移角度小于5” 时，可以通过柔性卡箍连接直接进行角度偏移。
但需注 意，由于管道的偏移通过调度沟槽卡箍橡胶垫圈找角度， 管道沟槽槽深必须严格按照T/CECS 151-2019《沟槽式连 接管道工程技能规程》中沟槽标准深度及公差哀求实行， 以确保管道连接处的质量。
迁徙改变圈数与加压哀求见表1。

2.4 坡口找角度法

焊接钢管、螺旋钢管、无缝钢管等管道，须要利用

焊接连接或者法兰连接，利用坡口机按现场实测实量的

表1迁徙改变圈数与加压哀求

迁徙改变圈数/圈

加压哀求/(mm · 圈)

累计压下量/mm

适用规格

1

0.25

0.25

2

0.25

0.50

3

0.25

0.75

4

0.25

1.00

5

0.25

1.25

6

0.25

1.50

DN20

7

0.25

1.75

DN25~DN40

8

0.25

2.00

9

0.25

2.25

DS50-DN150

10

0.25

2.50

DN200-DN250

11~22

0.25×12

5.50

DN300~DN600

角度进行打坡口，通过坡口找角度进行管道焊接。
此种 方法对焊接的工艺哀求非常高，现场试验时创造热应力 对角度的影响非常大，以是在焊接过程中应利用锤击法、 震撼法、加热减应区法、预热法等方法肃清热应力。
而内 外涂塑管需特殊把稳，在不锈钢打底焊和电弧焊接时不仅 要肃清热应力还该当利用小电流进行焊接，避免焊接热量 烧损涂塑层。
在打坡口找角度后，利用原装的聚四氯乙烯 进行涂刷，确保管道涂塑层的无缺。

2.5 丈量仪器选择

精确度哀求很高的小弧度弧形管道的安装，选用经 校核的精密丈量仪器，担保丈量数据准确。
丈量工具的 选用，由丈量工程师卖力，只管即便选用丈量精度高的丈量 仪器，并按哀求对丈量仪器进行校核。
在现场丈量时专 业工程师应对现场丈量职员进行现场辅导，精确丈量， 确保丈量结果精确。

3 结语

采取BIM 模型和双红外十字定位法相结合的方法， 灵巧调度管道走向，将土建偏差带来的各段角度偏转加 以改动。
采取了冷弯法、柔性卡箍连接、坡口找角度等 多种方法，实现了弧形管道的安装。
履历证，该方法可 知足现场施工精度的哀求，成品可靠都雅，随着当代建 筑的造型越来越繁芜，弧形管道的施工技能将会更广泛 地利用到管道安装工程中。

参考文献：

[1]王齐兴，贾张琴.基于BIM技能的变曲率弧形管道预制与拼装[J].土木建筑 工程信息技能，2017,9(3):79-84.