0 引言
钢结构作为一种传统的结构形式，具有施工方便、速度快、强度大、自重小、抗震及抗动力荷载性能好等优点，正越来越广泛应用在各种大跨度、超高、超重型厂房工程的结构设计中。此类厂房多采用门式钢架结构和钢结构柱网架结构，屋面、墙体构造为压型钢板和夹芯板。对机电安装专业而言，相较于传统的砖混结构或框架结构建筑，无论是在隐蔽阶段还是设备安装阶段，各分项工程的施工工艺都有着很大的不同，探讨并制定出切实可行的施工方案，贯彻并落实工艺标准，无疑对整个电气工程进度、安全和质量目标的实现起着至关重要的作用。
1 施工难点
从选择钢结构建筑形式的目的、建筑的用途、钢结构的特点与施工要求等角度分析，电气工程实施主要有以下难点：
a.施工作业高度高，厂房工程为满足生产、存储和运输等要求，建筑形式多为单层、大跨度和高层高。对于电气施工而言，配管、桥架与灯具安装皆存在大量的高空作业，会对施工质量造成很大的影响，对安全保障也提出了很高的要求。
b.施工工期紧，正如前文所说，钢结构厂房的施工速度快，加上机电专业自身的特点，主要作业面多集中在工程中后期，所以为确保工期，必须制定合理的进度、人员及物资进场计划，并严格执行，及时纠偏。
c.专业管线复杂，作为以生产为主的工业建筑，厂房内的专业管线也极其复杂，除传统的配电和信息传输线路，物料输送、控制系统、内网甚至涉密通信系统都有可能贯穿其中，再加上缺少可靠的固定位置，这些都给管线的综合排布、支架设置和管线安装作业带来了非常大的困难。
d.技术要求高，很多在传统结构建筑中惯有的施工方法在这里都无法开展，尤其是设备、管线的固定和敷设方式有着很大的不同，这就要求施工人员和技术人员要积极探索新的安装方式。同时，安装高度的大幅提升对起重技术也提出了很高的要求。
2 技术措施针
对上述难点，应着重采取如下技术措施：
a.制定切实可行的高空施工方案，密切跟随土建专业进度，把握施工的最佳时机，对于能在地面上进行施工的，应集中力量在地面上完成，以减少高空作业工作量，降低施工作业难度。
b.通过设计优化和施工深化，缩减工作量，尤其是高空作业工作量，同时优先选用安装简便、安全可靠的设备材料，借鉴相关工程施工经验，确定合理便捷的安装方式，提高工作效率。
c.制定详尽的劳动力计划，工期紧张时，场内人员应保证能分成多个小班组同时推进。积极创造施工条件，在成品保护能够落实的前提下，可以与土建专业同时或先于其进行施工。
d.利用既有建筑设备和建筑结构等架设工作面，如利用天车安装灯具，厂房两侧高空作业脚手架生根于下方钢结构梁或直接在钢梁上铺设脚手板，以减少操作平台搭设时间。同时，降低架子的搭设高度，降低意外发生的可能性。
e.确保配电室及其他设备用房土建工程的按期完工交接，为后期调试创造先机。对设备的进场时间严格把关，提早进行设备材料的考察、选型和价格确认工作。
3 电气施工节点做法
现针对电气专业各分项工程一些代表性的节点做法进行阐述。
3.1复合彩钢板墙体电气安装
3.1.1电气配管彩钢板墙体配管主要分为暗配和明配。其中，暗配管应在全部钢结构梁及横纵向檩条安装完毕后进行，在外墙板安装之前完成，管穿檩条的部位用开孔器进行开孔。在内墙板安装时，施工人员应与彩钢板安装队伍配合，对盒及管出墙进桥架的部位进行定位，提前在彩钢板上开孔洞，应保证盒的开洞位置在彩钢板的波谷处。进桥架的管路从墙体伸出的长度应保证在10cm左右，在桥架安装时再将其接至桥架。
彩钢板墙体明配管可以直接使用拉铆钉和欧姆卡将导管固定于墙面，固定点的位置应在彩钢板的波峰上，拉铆钉的选用应满足强度要求。
3.1.2桥架安装
彩钢板墙体竖向桥架的安装应事先根据桥架宽度，在内墙板安装前于墙体横檩上焊接出两根丝杆，内墙板安装时配合开孔将丝杆引出，然后用螺母将桥架托架的两端分别固定在丝杆上，最后将桥架固定在托架上，如图1所示。此处施工应注意托架的间距问题，一般的设计和规范都要求保证在1.5~2m之间。由于墙体的横檩间距基本都在2m左右，所以可以满足此项要求。
3.1.3 配电箱安装
从美观和安装简便的角度出发，彩钢板墙上配电箱的安装应尽量采用明装。在墙体横檩上垂直焊接两根角钢支架，角钢平面贴在内墙板上，根据配电箱高度和尺寸，在两根角钢支架上下各焊接出一根丝杆。
内墙板封闭，安装条件具备后，对正丝杆在配电箱背板上钻孔，用螺母将配电箱固定在丝杆上，如图2所示。配电箱暗装的方法与明装相似，也是采用角钢做支架，用螺栓将箱体侧面与角钢支架固定。角钢支架与横檩之间也可以采用螺栓固定。
3.2 结构钢柱和钢梁电气安装
结构钢柱和钢梁作为建筑重要的承重结构，在其上进行电气设备的固定和安装时应首先考虑满足结构要求，以确保结构安全为前提。在经过结构专业允许，对结构影响不大的前提下，通过焊接的方式固定支架无疑是最省时、省力，也是最可靠的安装方式。
当然，如果无法进行焊接，采用抱箍的方式也能有效满足设备安装的需要。
3.2.1桥架安装在工字钢柱上安装
竖向桥架，采用角钢进行固定。在钢柱的同一高度处焊接两段内侧朝里的角钢，角钢之间的距离与桥架宽度相宜。安装时使桥架嵌入在两段角钢内，用半圆头螺栓将桥架的侧面与角钢固定，如图3所示。
厂房墙体四周的横向桥架采用综合支架进行安装，综合支架固定于天车行车梁及厂房的框架梁上，对于没有上述钢结构梁的区域，应通过结构专业在钢结构柱上增设牛腿，架设辅助梁用以固定综合支架。综合支架一般采用方钢加工而成，在荷载允许、挂起后外观不发生形变的情况下，其框架也可以使用槽钢进行制作。安装时，将支架吊起于钢结构梁下方，用螺栓将钢板和支架最上方的方钢横担与钢梁的两侧同时紧固，卡固钢板与方钢之间垫一块与钢梁同等厚度的钢板用于平衡受力，螺栓和钢板的选用都应满足强度要求，如图4所示。桥架及其他专业管线则通过螺栓和U型卡固定于综合支架上。
3.2.2 配电箱安装当配电箱的宽度小于钢柱时，根据配电箱的安装高度和尺寸，相对应在钢柱上固定四段槽钢。槽钢底面朝外，一侧焊接在钢柱上，另一侧钻孔通过螺栓与配电箱固定；当配电箱的宽度大于钢柱时，对应配电箱的位置在钢柱上固定四段扁钢，扁钢平面贴在钢柱上，一部分与其焊接，另一部分探出钢柱，钻孔通过螺栓固定配电箱，如图5所示。
当钢柱上不允许进行焊接时，可以采用槽钢和角钢制作支架（如图6所示）。将槽钢和角钢置于工字钢柱的前后两侧，用通丝螺杆将槽钢和角钢的两端分别连接在一起，根据配电箱的安装高度和尺寸，选择合适的高度在钢柱上进行紧固，然后在槽钢支架上钻孔固定配电箱。
钢柱上配管先用电钻钻孔，然后用拉铆钉和欧姆卡进行管路固定；也可以将管路固定于上述的支架上。
3.3 屋顶檩条上电气安装
3.3.1灯具安装
大跨度钢结构厂房的屋顶檩条多为C型、Z型和工字钢，灯具的固定方式大体相似，安装方式可以采用链吊和管吊。采用管吊进行安装时，将四分管的一端与金卤灯固定，另一端套丝从槽钢的侧面穿入，在槽钢的内外两侧用螺母进行紧固，同时，为防止灯具长期晃动导致螺母松动，还应在内侧加装防松螺丝。将槽钢的底面用两道螺栓固定在C型钢和Z型钢的平面处。对于工字钢，采用槽钢的另一侧面与其咬合，再用螺栓进行固定。在荷载允许的情况下，灯具的固定也可以使用角钢进行。
3.3.2电气配管
为了保证施工安全，提高工效，在屋面下方安装的电线管应优先选用JDG钢管。
在设计和施工深化管线走向时，应尽量与屋顶檩条安装方向平行，这样就可以将电管、线盒沿着檩条进行安装，直接固定在型钢的侧面或下表面，电管使用欧姆卡、线盒使用机械螺丝进行固定，如图7所示。此种布管方式安装方便，固定点间距可以根据规范要求和现场实际情况自由设置。
出于回路控制和回路划分的需要，无法将全部管线的走向都设置为沿着屋顶檩条安装方向，始终会有部分管线的安装方向与屋顶檩条垂直。此种情况下，电管、线盒仍然是通过欧姆卡和机械螺丝进行固定，但固定点只能设置在与管路走向垂直交叉的各个檩条的下表面。由于檩条下表面的接触面积有限，当线盒设置在檩条下方并与檩条进行固定后，进入线盒的管路便没有多余的固定位置。此时需要加设额外的固定措施，可在线盒底部加装一段长约40cm的-25×4镀锌扁钢与线盒一起固定在檩条下，扁钢的两端安装欧姆卡用来固定进入线盒的管路，从而在线盒两端各增加了一个管路固定点，有效解决了JDG管入线盒处无法固定牢靠的问题，同时也满足了施工规范中对于明配管管卡设置位置和间距的要求，如图8所示。同理，当线盒位于前后两处固定点正中的悬空部位时，通过上述措施将线盒和线管有效地连接成一个整体，也能最大程度地降低管盒脱落和连接处变形的可能，此项做法在进行民用建筑室外雨棚亮化工程的配管施工时也可以得到很好的应用。
3.4 球形网架电气安装
球形网架上的电气安装应从网架在地面上拼装时就开始进行，电线管材质还是优先选用JDG钢管，地面施工阶段应完成全部网架内的桥架安装和照明回路的配管穿线及其他动力、消防管线的安装，待网架升起就位后再与其他部位的线路进行接驳。
3.4.1电气配管、桥架安装
电气配管采用一根长30cm的∟30×30角钢做支架，角钢下端通过U型卡固定在网架下弦，电线管通过欧姆卡固定在角钢上端。
电缆桥架安装首先用角钢制作30cm高的门式支架，支架两条腿通过U型卡抱在网架下弦，桥架通过半圆头螺栓固定在角钢支架的横梁上。当网架下弦的间距不足以满足支架间距的要求时，可补充安装吊架，吊架采用由扁钢制成的欧姆卡将角钢横梁的中部固定在网架上弦，角钢两端固定通丝与下方的另一根角钢横梁相连，桥架则固定在该角钢上，如图9所示。由于网架上弦的吊架只是起到辅助下弦支架承重的作用，桥架安装完成后，下弦支架完全可以满足防晃要求，故吊架不再采取防晃措施。
3.4.2灯具安装
球形网架上的灯具固定采用吊钩的形式。用Φ8的圆钢加工出圆形吊钩，吊钩的根部余出约5cm用来与网架球体焊接。在网架提升前，将圆钢吊钩焊接在网架下弦球体上，圆钢采用双面焊接，以保证有足够的强度。
灯具安装时，将灯具的挂钩挂于圆钢吊钩上，灯具的挂钩应带有闭锁装置，以防脱落。接线盒位于下弦球体上方，通过金属软管与灯具连接，如图10所示。由于金卤灯自重较大，所以这样的安装方式在灯具的稳定性上也能够得到保证。
3.5 屋面避雷装置的安装
作为以钢结构为主的厂房，其本身就是一个大的等电位体，具有很好的连通性。其钢柱可以作为防雷引下线，屋面的钢扶手可以作为接闪带。在这里主要探讨一下屋面明装接闪网的做法。
根据厂房使用功能和重要性的不同，有的厂房完全可以直接利用符合厚度要求的金属屋面作为接闪器，而有的厂房则需要避免雷击屋面造成屋顶结构和防水的破坏，所以这类厂房的屋面接闪网格往往都被设计成了明装。众所周知，屋面明敷接闪网的传统做法是在混凝土墩上埋设支架固定接闪导体。
此种做法在采用岩棉保温的屋顶并不适用，因为混凝土墩自重较大，再加上岩棉容易发生形变的特性，采用此种做法施工，完工后的成品观感非常不好，支墩大部分歪扭倾斜，接闪导体不顺直。此外，后期在屋面上制作混凝土墩，物料的运输也是一个很大的难题。
针对上述困难，通过借鉴相关图集，可采用一种板式支持卡作为接闪导体的支架。即利用一块150mm×150mm的镀锌方形钢板做底板，其中心处焊接一根18cm的镀锌圆钢支持卡，如图11所示。
安装时，将方形钢板按间距要求胶合于屋面防水卷材之上，再将明敷的接闪网圆钢固定在卡子上，要求放置板式支持卡的防水卷材与保温层及下方屋面板之间彼此粘结要牢固，如图12所示。此种做法有效避免了因为根基倾斜造成的明敷接闪网变形，同时前期预制好的支持卡在屋面避雷施工时安装和运输也十分便捷，可谓一举两得。
4 结语
综上所述，大跨度钢结构厂房工程电气安装，从前期的图纸设计，到材料设备选型，再到施工组织，每个阶段的工作都与传统工程有着很大的不同。
确定合理有效的工艺标准，无论对工程的进度、质量还是安全，都有极大的保证。本文仅是通过总结几个工程的经验与不足，形成的阶段性成果，相信随着越来越多类似工程的实施，经过不断举一反三、推陈出新，定会积累和蜕变出一系列更为简洁、安全可靠和行之有效的工艺工法，真正广泛地应用到各个电气工程当中。
钢结构作为一种传统的结构形式，具有施工方便、速度快、强度大、自重小、抗震及抗动力荷载性能好等优点，正越来越广泛应用在各种大跨度、超高、超重型厂房工程的结构设计中。此类厂房多采用门式钢架结构和钢结构柱网架结构，屋面、墙体构造为压型钢板和夹芯板。对机电安装专业而言，相较于传统的砖混结构或框架结构建筑，无论是在隐蔽阶段还是设备安装阶段，各分项工程的施工工艺都有着很大的不同，探讨并制定出切实可行的施工方案，贯彻并落实工艺标准，无疑对整个电气工程进度、安全和质量目标的实现起着至关重要的作用。
1 施工难点
从选择钢结构建筑形式的目的、建筑的用途、钢结构的特点与施工要求等角度分析，电气工程实施主要有以下难点：
a.施工作业高度高，厂房工程为满足生产、存储和运输等要求，建筑形式多为单层、大跨度和高层高。对于电气施工而言，配管、桥架与灯具安装皆存在大量的高空作业，会对施工质量造成很大的影响，对安全保障也提出了很高的要求。
b.施工工期紧，正如前文所说，钢结构厂房的施工速度快，加上机电专业自身的特点，主要作业面多集中在工程中后期，所以为确保工期，必须制定合理的进度、人员及物资进场计划，并严格执行，及时纠偏。
c.专业管线复杂，作为以生产为主的工业建筑，厂房内的专业管线也极其复杂，除传统的配电和信息传输线路，物料输送、控制系统、内网甚至涉密通信系统都有可能贯穿其中，再加上缺少可靠的固定位置，这些都给管线的综合排布、支架设置和管线安装作业带来了非常大的困难。
d.技术要求高，很多在传统结构建筑中惯有的施工方法在这里都无法开展，尤其是设备、管线的固定和敷设方式有着很大的不同，这就要求施工人员和技术人员要积极探索新的安装方式。同时，安装高度的大幅提升对起重技术也提出了很高的要求。
2 技术措施针
对上述难点，应着重采取如下技术措施：
a.制定切实可行的高空施工方案，密切跟随土建专业进度，把握施工的最佳时机，对于能在地面上进行施工的，应集中力量在地面上完成，以减少高空作业工作量，降低施工作业难度。
b.通过设计优化和施工深化，缩减工作量，尤其是高空作业工作量，同时优先选用安装简便、安全可靠的设备材料，借鉴相关工程施工经验，确定合理便捷的安装方式，提高工作效率。
c.制定详尽的劳动力计划，工期紧张时，场内人员应保证能分成多个小班组同时推进。积极创造施工条件，在成品保护能够落实的前提下，可以与土建专业同时或先于其进行施工。
d.利用既有建筑设备和建筑结构等架设工作面，如利用天车安装灯具，厂房两侧高空作业脚手架生根于下方钢结构梁或直接在钢梁上铺设脚手板，以减少操作平台搭设时间。同时，降低架子的搭设高度，降低意外发生的可能性。
e.确保配电室及其他设备用房土建工程的按期完工交接，为后期调试创造先机。对设备的进场时间严格把关，提早进行设备材料的考察、选型和价格确认工作。
3 电气施工节点做法
现针对电气专业各分项工程一些代表性的节点做法进行阐述。
3.1复合彩钢板墙体电气安装
3.1.1电气配管彩钢板墙体配管主要分为暗配和明配。其中，暗配管应在全部钢结构梁及横纵向檩条安装完毕后进行，在外墙板安装之前完成，管穿檩条的部位用开孔器进行开孔。在内墙板安装时，施工人员应与彩钢板安装队伍配合，对盒及管出墙进桥架的部位进行定位，提前在彩钢板上开孔洞，应保证盒的开洞位置在彩钢板的波谷处。进桥架的管路从墙体伸出的长度应保证在10cm左右，在桥架安装时再将其接至桥架。
彩钢板墙体明配管可以直接使用拉铆钉和欧姆卡将导管固定于墙面，固定点的位置应在彩钢板的波峰上，拉铆钉的选用应满足强度要求。
3.1.2桥架安装
彩钢板墙体竖向桥架的安装应事先根据桥架宽度，在内墙板安装前于墙体横檩上焊接出两根丝杆，内墙板安装时配合开孔将丝杆引出，然后用螺母将桥架托架的两端分别固定在丝杆上，最后将桥架固定在托架上，如图1所示。此处施工应注意托架的间距问题，一般的设计和规范都要求保证在1.5~2m之间。由于墙体的横檩间距基本都在2m左右，所以可以满足此项要求。
从美观和安装简便的角度出发，彩钢板墙上配电箱的安装应尽量采用明装。在墙体横檩上垂直焊接两根角钢支架，角钢平面贴在内墙板上，根据配电箱高度和尺寸，在两根角钢支架上下各焊接出一根丝杆。
内墙板封闭，安装条件具备后，对正丝杆在配电箱背板上钻孔，用螺母将配电箱固定在丝杆上，如图2所示。配电箱暗装的方法与明装相似，也是采用角钢做支架，用螺栓将箱体侧面与角钢支架固定。角钢支架与横檩之间也可以采用螺栓固定。
结构钢柱和钢梁作为建筑重要的承重结构，在其上进行电气设备的固定和安装时应首先考虑满足结构要求，以确保结构安全为前提。在经过结构专业允许，对结构影响不大的前提下，通过焊接的方式固定支架无疑是最省时、省力，也是最可靠的安装方式。
当然，如果无法进行焊接，采用抱箍的方式也能有效满足设备安装的需要。
3.2.1桥架安装在工字钢柱上安装
竖向桥架，采用角钢进行固定。在钢柱的同一高度处焊接两段内侧朝里的角钢，角钢之间的距离与桥架宽度相宜。安装时使桥架嵌入在两段角钢内，用半圆头螺栓将桥架的侧面与角钢固定，如图3所示。
钢柱上配管先用电钻钻孔，然后用拉铆钉和欧姆卡进行管路固定；也可以将管路固定于上述的支架上。
3.3.1灯具安装
大跨度钢结构厂房的屋顶檩条多为C型、Z型和工字钢，灯具的固定方式大体相似，安装方式可以采用链吊和管吊。采用管吊进行安装时，将四分管的一端与金卤灯固定，另一端套丝从槽钢的侧面穿入，在槽钢的内外两侧用螺母进行紧固，同时，为防止灯具长期晃动导致螺母松动，还应在内侧加装防松螺丝。将槽钢的底面用两道螺栓固定在C型钢和Z型钢的平面处。对于工字钢，采用槽钢的另一侧面与其咬合，再用螺栓进行固定。在荷载允许的情况下，灯具的固定也可以使用角钢进行。
3.3.2电气配管
为了保证施工安全，提高工效，在屋面下方安装的电线管应优先选用JDG钢管。
在设计和施工深化管线走向时，应尽量与屋顶檩条安装方向平行，这样就可以将电管、线盒沿着檩条进行安装，直接固定在型钢的侧面或下表面，电管使用欧姆卡、线盒使用机械螺丝进行固定，如图7所示。此种布管方式安装方便，固定点间距可以根据规范要求和现场实际情况自由设置。
球形网架上的电气安装应从网架在地面上拼装时就开始进行，电线管材质还是优先选用JDG钢管，地面施工阶段应完成全部网架内的桥架安装和照明回路的配管穿线及其他动力、消防管线的安装，待网架升起就位后再与其他部位的线路进行接驳。
3.4.1电气配管、桥架安装
电气配管采用一根长30cm的∟30×30角钢做支架，角钢下端通过U型卡固定在网架下弦，电线管通过欧姆卡固定在角钢上端。
电缆桥架安装首先用角钢制作30cm高的门式支架，支架两条腿通过U型卡抱在网架下弦，桥架通过半圆头螺栓固定在角钢支架的横梁上。当网架下弦的间距不足以满足支架间距的要求时，可补充安装吊架，吊架采用由扁钢制成的欧姆卡将角钢横梁的中部固定在网架上弦，角钢两端固定通丝与下方的另一根角钢横梁相连，桥架则固定在该角钢上，如图9所示。由于网架上弦的吊架只是起到辅助下弦支架承重的作用，桥架安装完成后，下弦支架完全可以满足防晃要求，故吊架不再采取防晃措施。
球形网架上的灯具固定采用吊钩的形式。用Φ8的圆钢加工出圆形吊钩，吊钩的根部余出约5cm用来与网架球体焊接。在网架提升前，将圆钢吊钩焊接在网架下弦球体上，圆钢采用双面焊接，以保证有足够的强度。
灯具安装时，将灯具的挂钩挂于圆钢吊钩上，灯具的挂钩应带有闭锁装置，以防脱落。接线盒位于下弦球体上方，通过金属软管与灯具连接，如图10所示。由于金卤灯自重较大，所以这样的安装方式在灯具的稳定性上也能够得到保证。
作为以钢结构为主的厂房，其本身就是一个大的等电位体，具有很好的连通性。其钢柱可以作为防雷引下线，屋面的钢扶手可以作为接闪带。在这里主要探讨一下屋面明装接闪网的做法。
根据厂房使用功能和重要性的不同，有的厂房完全可以直接利用符合厚度要求的金属屋面作为接闪器，而有的厂房则需要避免雷击屋面造成屋顶结构和防水的破坏，所以这类厂房的屋面接闪网格往往都被设计成了明装。众所周知，屋面明敷接闪网的传统做法是在混凝土墩上埋设支架固定接闪导体。
此种做法在采用岩棉保温的屋顶并不适用，因为混凝土墩自重较大，再加上岩棉容易发生形变的特性，采用此种做法施工，完工后的成品观感非常不好，支墩大部分歪扭倾斜，接闪导体不顺直。此外，后期在屋面上制作混凝土墩，物料的运输也是一个很大的难题。
针对上述困难，通过借鉴相关图集，可采用一种板式支持卡作为接闪导体的支架。即利用一块150mm×150mm的镀锌方形钢板做底板，其中心处焊接一根18cm的镀锌圆钢支持卡，如图11所示。
综上所述，大跨度钢结构厂房工程电气安装，从前期的图纸设计，到材料设备选型，再到施工组织，每个阶段的工作都与传统工程有着很大的不同。
确定合理有效的工艺标准，无论对工程的进度、质量还是安全，都有极大的保证。本文仅是通过总结几个工程的经验与不足，形成的阶段性成果，相信随着越来越多类似工程的实施，经过不断举一反三、推陈出新，定会积累和蜕变出一系列更为简洁、安全可靠和行之有效的工艺工法，真正广泛地应用到各个电气工程当中。
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