既有地铁运营线路大型设备更换施工工法

中图分类号：F293文献标识码： A

一、前言

随着中国的城市化进程的加快，大、中城市正在蓬勃发展城市轨道交通，地铁运营安全及地下车站空气质量的品质是乘客对公共设施舒适度评判的可直接体验的指标之一，在轨道交通投入运营阶段将显得尤为的重要。伴随着轨道交通的运营里程的增加，地下轨道交通设施中车站两端土建结构风道内的大型轴流风机，担负着为改善车站内乘客聚散的公共区域、设备管理用房区域、设备机房区域空气质量、保障车站运营安全。同时作为车站的送、排风系统、排烟系统的持续动力源，故车站土建结构风道内大型轴流风机的正常运行对车站空气质量、保障运营安全起决定作用。

在国内地铁运营线路中，既有地铁运营线路大型轴流风机更换尚属首次， 为保证在车站运营不受影响的情况下，更换车站大型轴流风机，总结出一套安全可靠的地铁运营线路大型设备吊装工法，指导同类工程施工。

二、工法特点

2.1施工工艺简捷，笨重的设备投入少，吊装风险可控性强、施工速度快，节约了成本，缩短了工期。

2.2降低对既有地铁运营线的停轮检修作业申请的等级要求、夜间休整时段作为有效作业时段保障了地铁运营效益优先的原则、安全风险小，安全可靠性高。

三、适用范围

本工法适用于国内地下既有运营线路地铁车站内各专业大型设备更换吊装。

四、工艺原理

施工工艺过程中主要有四个施工难点如下：

难点一：采用风机自带吊装环吊装空间不足，上方受风管、水管等管线标高影响。

措施：①采用搭设龙门架进行吊装、减少对风管的拆除；②不采用传统风机自带吊装点吊装，采用捆绑式吊装法进行吊装点固定，缩短吊装锁具占用空间。

难点二：吊装现场孔洞边有系统专业缆线，吊装空间不足；

措施：①联系运营线路维修班，请求对现场缆线进行核算；②现场吊装时，人为的采取保护措施。

难点三：吊装孔洞与设备吊装位置存在水平方向偏差。

措施：①吊装前，在风机下侧采用手动葫芦固定在吊装固定点1处，同时吊装固定点2、3处分别采用的5t手动葫芦；吊装过程中，固定点2、3同时往上拉，固定点1缓缓的放松手动葫芦，直到设备吊装回到垂直位置（如下吊装示意图）。

难点四：既有地铁运营线吊装，时间只有在晚上停运后进行施工，且施工时间仅为接触轨停电后至早上压道车开出之间，时间一般仅有1-2个小时，吊装时间紧张。

措施：①做好施工前的各项准备工作；②分两个班组人员进行分工协作，一组人员往新风机存放地面，跟随轨道车一同进入车站；一组人员在停运后立刻开始做吊装前的准备工作，充分的利用轨道车从车辆段开往车站的半小时时间。

五、施工工艺流程及操作要点

5.1施工工艺流程

地铁车站大风机更换施工流程图

5.2操作要点

5.2.1施工准备

(1).熟悉施工现场，调查施工现场管线安装情况及风机倒运路线情况。

风机从轨行区设备吊装口吊出车站、吊进车站，具体路线如下

（2）.施工主要设备材料

设备/材料名称 规格 数量 备注

吊车 8吨 1辆 市场租用

货车 10吨级 1辆 市场租用

龙门吊架 1套 钢材现场制作

脚手架 长5米，宽3米 42米 市场租用

工字钢 20号 20米 市场购买

钢管 φ108 6米 市场购买

槽钢 10# 12米 市场购买

电焊机 1台 市场租用

3吨倒链 10米 1条 市场租用

5吨倒链 12米 2条 市场租用

5.2.2第一阶段

5.2.2.1运营机电配合申请作业项目审批，施工单位在风道内进行旧大风机拆除，通过风机吊装点，将旧风机解体、拆除、吊装、移动至风道走道内，风机两端扩压孔保持不动；在卧式组合风阀平面孔洞区域之外安装吊装装备（龙门架）并经运营机电领导、监理等领导现场确认安全可靠，再行拆除卧式组合风阀，并对平面孔洞采用钢丝防护网进行防护。

5.2.2.2拆除栏杆、墙体及门，通过测量风机高度，将旧风机移动线路上经过门及墙体需要拆除，需要做好防护措施，保证墙体不坍塌。

5.2.2.3在栏杆与拆除墙体之间搭设脚手架平台，保证风机能顺利吊装到平台上，搭设平台要求能承受3吨设备重要要求。

5.2.2.4以上项目实施完成后，由运营机电领导、监理等领导现场确认吊装装备、场地安全可靠后，申请及执行轨行区拆除卧式组合风阀平面孔洞防护装置、吊装旧风机以及平面孔洞采用钢丝防护网进行防护项目。

5.2.3第二阶段

5.2.3.1按照运营机电审批的作业令要求实施轨行区上方拆除卧式组合风阀拆除以及对平面孔洞采用钢丝防护网进行防护项目。

5.2.3.2以上项目实施完成后，由运营机电领导、监理等领导现场确认吊装装备、场地安全可靠后，申请及执行轨行区拆除卧式组合风阀平面孔洞防护网装置、吊装旧风机以及平面孔洞采用钢丝防护网进行防护项目。

5.2.4第三阶段

5.2.4.1按照批准的调度命令，运营车辆停运后，组织人员执行轨行区拆除卧式组合风阀平面孔洞防护网装置、吊装旧风机以及平面孔洞采用钢丝防护网进行防护项目的实施。平面孔洞采用钢丝防护网进行防护项目实施后，上面再用彩条布盖平面洞口，保证洞口不透光及无杂物掉落至轨行区的隐患，不影响白天车辆正常运营。

5.2.4.2以上项目实施完成后，由运营机电领导、监理等领导现场确认吊装装备、场地安全可靠后，申请及执行新排风机自宋家庄车辆段装车、运输调度、轨行区拆除卧式组合风阀平面孔洞防护网装置、吊装新排风机、平移新风机、平面孔洞采用钢丝防护网进行防护项目。

5.2.5第四阶段

5.2.5.1按照批准的调度命令，风机在宋家庄地铁车库内，白天（非雨天）将库存风机从车库倒运至轨道车上，并栓好吊装绳索；待晚上运营车辆停止后，轨道车将风机拉运至张自忠路站北端与此同时将组合风阀平面孔洞的防护拆除保证吊装孔洞畅通；

5.2.5.2运营机电领导、监理等领导现场检查确认吊装装备（龙门架）以及平移平台稳固、安全，确保安全后，将组合风阀平面孔洞的防护拆除、对风机进行吊装作业，将风机吊装至脚手架平台后，将组合风阀孔洞进行遮盖防护恢复。

以上阶段吊装、平面孔洞防护网恢复作业时间严格要求控制在3小时以内完成。

5.2.5.3按照批准的调度命令，恢复卧式组合风阀的安装项目。

5.2.5.4以上项目实施完成后，由运营机电领导、监理等领导现场确认卧式组合风阀安装完毕无行车隐患后，运营机电配合申请在风道内实施新排风机设备的倒运、安装及调试。

5.2.6第五阶段

5.2.7.1 在起重平台两侧再将原来的龙门架通过法兰盘接长1米为4.1米， 通

过1个10吨*5米倒链将设备吊起，拆掉平台，将设备吊下至地面。

5.2.7.2 通过平移，将风机平移至风机基础处吊装就位安装，就位安装过程别注意风机口应与风机扩压孔洞中心保持一致。

5.2.7.3 安装就位后，对风机进行接线调试工作（配合厂家对风机进行调试）。

5.2.7.4 恢复拆除墙体、门及栏杆

5.2.7第六阶段

以上全部工作完成后，配合业主单位对设备进行验收。

六、质量控制

参考标准：《通风与空调施工质量验收规范》50243-2002，《建筑施工起重吊装工程安全技术规范》JGJ 276-2012

质量措施：严格按照施工方案实施施工、吊装时应对设备做好成品防护，避免吊装过程中对设备造成损坏及安全事故。

七、安全注意事项

7.1关键工序注意事项：

7.1.1龙门架制作，采用108钢管及20#工字钢做龙门架，支腿采用108钢管，横臂采用20#工字钢。

(1)、龙门架高度为3.1米，架设高度与管线之间保持10cm间距，以免损坏

管线。

(2)、设备重量调查清楚后，采用核实的倒链进行设备吊装，同时吊装过程中应采用缆绳控制吊装的方向，确保吊装安全。

7.1.2 墙体、门拆除要求

由于经过风机经过过道需要拆除墙体及门，以保证风机正常运输通道，考虑到门上方有门过梁及墙体较高，故拆除过程中，应边拆边做好墙体加固措施（采用槽钢、脚手架），以防止墙体整体坍塌和防尘工作。

7.1.3风机吊装要求

考虑到组合风阀孔洞与轨道中心轴侧有半米左右偏差，在吊装过程中需要控制好吊装风机方向稳定，故在吊装过程中采用慢慢提升、用大绳加手动葫芦拉拽风机控制方向。

风机重量2.5吨,考虑足够安全因素,选用2根5吨12米倒链对风机进行吊装保证风机吊装的安全。

7.2安全措施

(1)高处吊装作业应由经过体检合格的人员担任，禁止酒后或严重心脏病患者从事重吊装的高处作业。

(2)严禁任何人在已吊起的构件下停留或穿行，已吊起的构件不准长时间停在空中。

(3)不直接参加吊装的人员和与吊装无关的人员，禁止进入吊装作业现场。

(4)工人在安装、校正构件时，应站在操作平台上进行，并佩带安全带。

(5)．轨道车运输构件时应支垫稳妥，捆绑牢固，运输的过程中，应采取措施避开各种障碍物。

八.综合分析

采用轨道区吊装风机比采用风道竖井吊装风机，降低了吊装风险因素、节约了成本、缩短了工期，保证了地铁正常运营，消除了地铁设备隐患。