摘要：随着我国轨道交通建设的发展,轨道交通网络越来越多的覆盖到中心城区以外的区域。在今后发展的一定期间内高架车站的建设将是我国轨交建设的重点。由于标准高架车站站体形式与功能有其通用性,因此装修及机电设计也有一定的通用性，在标准高架车站的装修设计中,对机电各管线进行梳理,通过对综合吊架的设计整合了装修及各机电专业的管线及设备。在满足功能需求的条件下兼顾室内空间美观性及整体性,同时也有利于管线的安装与维护。希望为未来的高架车站的装修设计提供一个思路和方向。
关键词：综合吊架；轨道交通高架车站；设计优化；装修应用
一、地铁吊架的概述与特点
综合吊架（又称装配式管线支吊架系统）是指槽钢系统、管束系统、配件系统等经螺栓机械连接而成的承力结构，且该装置的技术参数符合防腐、防火、抗冲击等各项技术指标。
综合吊架的技术特点包括：
（1）所有专业管线被集中到同套支架系统，因此该装置具有管道可支可吊、空间利用灵活的特点。
（2）采用现场装配式施工方式，因此该装置具有施工效率高、施工工期短、标高调节灵活的特点。
（3）采取非现场焊接方式，因此该装置的应用既能够有效控制由焊接带来的诸多火灾隐患，又能规避焊接破坏基材的防腐涂层。
（4）采取支吊架系统的设计手法，因此该装置具有布置整体、造型美观的特点。地铁管线支吊架属承力结构，因此管线支吊架的刚度及强度必须满足国家相关规范及工程要求。
二、高架车站装修的趋势及简装修的推广
高架形式的轨道交通车站,相对于其他形式的车站有投资省、建设周期短等特点，城市轨道交通高架车站多位于轨道交通线网中“TOD” (公交导向型)线路上，引导城市外围卫星城或新城的发展。基于这些特点，高架车站的装修势必遵循节省投资、便于施工、重功能、轻装修的原则。模糊建筑与装修的界限，形成有机的一体化设计。在这样的原则下，装修设计重点考虑在满足美观的要求下，尽可能多的暴露原建筑结构部件(梁、柱、钢雨棚、部分机电桥架)。摆脱原装修设计为二次精装修设计范畴，转为建筑、机电、装修一体化设计。这更要求前期各专业配合到位，目标一致。上海市在进行轨道交通高架线路中从6号线高架站台设计到8号线二期车站设计,16号线高架车站设计都开始逐步向这样的设计模式推进,今后全国的高架车站的设计这都将是一种趋势。
三、地铁管道综合吊架优化设计与安装技术
目前，我国多数地铁机电安装设计过程，均对各专业管线支架进行单独设计，且均依据各自专业要求对支架安装标高进行单独设定，如此势必导致诸多影响工程质量的问题。由此可见，重视对地铁管道综合吊架优化设计非常必要。
（一）综合吊架的优化设计
由于受到技术经济条件的限制，地铁机电设备走廊区域布置的管线种类及数量相当多，外加该区域空间范围较窄，因此有必要改变管线综合装配式管线支吊架的安装部位。
地铁管线综合吊架的优化设计过程，首先应重视各安装部件的选型，比如支吊架主材和连接部件的选型，即支架间距取2m、支架布置间距取1.5m及局部管道弯角位置考虑到应力突变；槽钢的选型，即选择环氧喷涂工艺的槽钢；锚栓及连接部件的选型，即选择符合裂缝土的HST膨胀型锚栓及NQW-4二维连接件，且采用热浸镀锌的防腐方式。
其次，应重视对综合支吊架各项技术参数的检算，比如支吊架间距，应选取最小管径的钢管来计算支吊架的间距；吊杆验算，应依据轴心受拉构件进行计算，且该计算值必须符合国标《管道支吊架第1部分：技术规范》的要求；横梁检算，应以计算横梁受剪及受弯应力的方式来验算横梁总的受力情况；受压构件长细比及受弯梁挠度检算，注意该检算过程必须考虑到弯梁的均布荷载及水的动荷载系数1.22（水管）。
最后，采取综合管线优化布置原则，对地铁管线综合吊架进行优化设计：依照“水下、电中、风上”原则布置综合管线，即上层布置排送风管道，中间布置共用电缆桥架，下层布置共用水管支架，注意上下重叠敷设过程，下方应布置分支及检修维护均较多的管线。此外，环控电控室、弱电竖井、车控室及照明配电室两侧分别布置共用电缆桥架及共用水管支架。需要注意的是，地铁管道综合支架施工前，必须对现场安装环境进行全面勘察，以确保综合吊架符合现场实际情况。
（二）综合吊架的安装技术
地铁管道综合吊架安装的主要步骤为：准确下料→固定支吊架→检查与调整支吊架。
综合吊架的下料：依据支架设计节点图及设计图纸，选用符合设计要求的槽钢及零配件；依据槽钢管身所示刻度切割下料，注意切面的垂直性及切口的平整性。支吊架的固定：锚栓的安装步骤为：依据设计图纸选用符合要求的锚栓，注意必须充分考虑到裂缝混凝土的特殊要求→楼板或混凝土梁上准确标注出锚栓的安装部位，同时用钻头直径为10mm、钻孔深度为90mm的电动工具完成钻孔作业→用吹风机清理干净孔洞内的杂物、灰尘→安装锚栓→拧紧扭矩为45Nm的扭矩。支架底座安装要求把底座固定到锚栓的规定位置，然后再依据图纸所规定的开口方向完成安装作业。
竖向槽钢的安装要求用钮式锁扣把竖向槽钢固定到底座的规定位置，然后再依据图纸所规定的槽钢开口方向及锁扣数量完成安装作业，最后再依据图纸标高用按钮式锁扣及连接件把横杆与支座连接起来。高度调节要求首先应参照管道位置，找正水平中心及标高中心，然后再对横杆高度进行调节。管束安装要求依次进行滑动支座或管束扣垫及管束的安装。检查与调整支吊架，具体检查下来事项：活动支架的导向性能、位移量及位移方向；管托的稳定性；固定支架的牢靠性；标高的精准度。
（三）检修马道安装施工技术
从电缆间的上人孔进入吊顶。由于施工现场无落脚点，只能由上人孔开始安装，并由此向前推进。顶板上打孔,用014膨胀螺栓固定好焊有通丝的钢角码，保证每块马道板有4个固定点。用螺丝固定好马道板，调好水平和标高。具体安装位置和走向应和现场的管道、设备及现场的允许空间相协调。严禁将马道固定在既有吊顶或其他安装设备用的吊杆上。现场马道不能在同一平面上安装时，应焊接钢爬梯衔接。顶棚上打孔,用014膨胀螺栓固定好焊有方管吊杆的钢角码，每根吊杆至少有2只胀栓固定。用螺丝固定好平台，调好水平和标高。平台的标高应满足检修需要。
（四）抗震支吊架安装技术
抗震支架是一种抗震支架产品，用于支撑输水管道，通风管道，电缆桥架和其他机电工程管道机械和设备，并显示抗震等级的支撑点。它由锚固体，结构加固的衣架，具有抗震等级的预制构件和对角撑杆组成。防震支架悬挂式培训挤出机的螺杆与管道的连接点与对角撑杆与管道的连接点之间的距离不应超过0.1m。如果在同一位置设置两个反方向刚度和抗震等级支撑点，则可以省略悬挂训练挤出机螺杆。在充分考虑地震灾害力的情况下，需要增加悬架训练挤出机螺杆和刚度和抗震等级支撑点的结构外墙岩棉板的规格，并提高挤出机螺杆的承载能力，外墙岩棉板需要超过地震力。
管道和电缆防水套管允许垂直偏移，但不大于较大侧支撑点之间间距的1/16；允许通风管偏移，但不得超过通风管总宽度的两倍。当水平管道旋转90°时，应安装抗震支架。当其他视角的转向角超过抗震设计方案间隔的1/16时，应提供横向和垂直抗震支撑。具有双面或垂直方向的多管地震等级支撑点或具有侧面/垂直作用的转折点应立即连接到管道或电缆防水套管。需要注意的是，立管或小型主管道的支撑点不能作为抗震的主要支撑点，即不能作为另一方向（主管）的支撑。管线穿越建筑沉降缝时，应考虑沉降位移设计。侧／纵向斜撑安装的最佳垂直角度为45°，可根据现场实际情况适当调整。对水、电、风系统的单管或多管共用门型吊架，无论侧向/纵向斜撑，斜撑偏离中心线2.5°时不会影响其承载力。
四、装修、机电多专业整合方案
常规综合吊架主要归于设备安装专业范畴，轨道交通车站公共区由于设计方案将综合支架于灯具、装饰面板相结合,对综合支架的造型有较高的要求。因此由装修专业统筹设计综合吊架形式。在车站管线综合的基础上,对管线的走向和排列分布提出优化要求。因此站厅的设计方案中，综合吊架系统集成了通信、FAS、BAS线管、水管、照明及灯具、装饰面板、广播、探头等多个设备。
因此站厅的空间形式呈现出有别于以往车站站厅满铺装饰吊顶的空间形式。站台的设计方案种,综合吊架系统集成了通信线槽、照明现槽及照明灯具、导向多种功能,避免了各种设备在钢屋盖上的吊挂,保证了空间的通透性和完整性。同时也便于设备检修和维护。这种装修、机电多专业的整合体现出交通建筑的大气、简洁、实用、高效的特点。
总结：本文提出了地铁管线综合吊架设计的优化方案，即采用综合管线优化布置原则及“水下、电中、风上”的 布线方式，但同时也指出必须重视对各装置部件的选型及各工艺参数的检算，以确保综合吊架设计方案的最优化；然后再依照优化后的综合吊架设计方案，简单介绍了地铁管线综合吊架的安装工艺，即准确下料→固定支吊架→检查与调整支吊架，注意该方案的实施过程，应控制好综合吊架各部件的质量与技术参数及重视对地铁管线综合吊架安装质量进行控制。实践表明，文中所述地铁管线综合吊架的优化与安装方案对保障地铁工程的整体质量及外形美观有着重要的意义。
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