天津市住房和城乡建设综合行政执法总队 天津 300220
摘要:抗震支架属于特殊支架,区别于普通的承重支架,主要承载由于地震波的冲击管道所受的力,保证设备管道在地震发生时满足规范的要求,不至于受损、遭到破坏,进而影响人们的生活和生命安全。鉴于此,从抗震支架组成与材料要求、设置原则、施工顺序及要点、设计计算分析及创新设置等几方面对建筑工程中抗震支架的施工、设计及应用进行了论述。
关键词:建筑工程;机电工程;抗震支架
1 抗震支架组成与材料要求
1.1 支架的主要制作材料
由单面C型槽钢、螺杆、螺母、抗震连接件、限位紧固件、槽钢端盖及管卡等组成。
1.2 支架的材料要求
(1)整个支撑和吊架系统必须满足冲击载荷的耐火等级要求,这可以确保在特殊载荷下起火时的安全性,以及在发生火灾时一定的耐火性(超过180min)。(2)用于地震防护的C型钢应为Q235B或更高等级的钢材,并且选用的材料确定为冷压槽钢。在槽钢的侧面,应进行轴向加固措施,以加强截面刚度及抗弯能力;应能提供检测机构出具的槽钢材质检验报告、槽钢正面抗压承载力测试报告、侧面抗压承载力测试报告,背部受拉承载力测试报告。(3)抗震支架吊架C形槽钢的内边缘应有齿,其深度不应小于0.9mm。所有附件的安装均取决于机械咬合力,严禁使用任何借助配件产生摩擦力起到承担受力的方式进行安装。(4)抗震支架和吊架都应进行相应的防腐处理,槽钢表面需要采用热浸锌(锌层厚度大于55μm)进行处理,以确保抗震支架和吊架能够耐久性更长。在现场切割成品槽钢,需要确保切割表面垂直,切割完毕后,还需要使用砂纸或板桩去除毛刺,然后再进行切割涂层的修补工作,并且必须在热浸镀锌成品槽钢中重新填充锌喷雾罐。涂层厚度不应小于原始涂层厚度。(5)用于抗震的支撑吊架与地震连接件和管道连接件的材料采用《碳素结构钢》GB/T 700中规定的标准Q235B,必须提供国家主管部门的构件载荷性能试验报告。在额定9000kN的负载下保持1min,部件无断裂或永久变形等损坏现象。(6)抗震支吊架连接部件及管道连接部件应提供国家级权威机构的中性盐雾时长不低于1300h的检测报告。(7)抗震支吊架连接部件及管道连接部件表面采用锌铬涂层工艺。应提供权威机构的以下技术指标的检测报告:材料理论厚度不小于5mm;镀层厚度不低于12μm。(8)抗震支吊架用的管道连接部件配套管夹内配惰性橡胶内衬垫,应提供国家级权威机构空气声隔声量不低于25dB的检测报告;(9)保温管束内的聚氨酯应提供权威机构燃烧性能等级不低于B1级,导热系数不高于0.05W(m•K)的检测报告。
2 确定工程抗震支吊架区域和强度
首先根据在建工程机电设计的图纸确定是否进行抗震设防,如果设计图纸不明确,就要根据项目所在区域的地震强度,来确定是否需要抗震加固。根据相关规定,因确保抗震强度在6度以上的地区工程机械工程必须进行抗震设计,抗震强度和设计默认地震加速度的值可以根据现行国家法规的有关规定进行选择。
3 勘查现场形成准确完整的建筑机电工程竣工图
根据在建机电工程设计图纸现场勘查实际施工完毕的安装工程,将变更的部分在机电设计图纸中标注,最终形成准确的竣工图,需要了解确定作如下工作:给水管道和消防管道的管径、走向及保温情况[1]。桥架的截面及走向。风管的截面、走向及保温情况。机电设备的重量及安装管道的吊杆长度情况。建筑机电安装采用多层门式联合支架的情况。并且沿墙敷设的管道还要考虑到是否有托架、支架等入墙的情况。
4 抗震支架安装要点
4.1 项目概况
该项目的总建筑面积为89500m2。最大楼层数为12,最大高度为64.18m。该项目有3个单体,地下2层,最大的单一建筑面积是58300m2。总包施工范围几乎包括本工程所有施工内容。合同工期为8月31日竣工,总工期为625天。项目自复工以来大力推进动劳动力的输入。截止目前,现场工人达到900人,场外陶板拼装厂160人,现有劳动力1060人,随着工作面的开展项目将逐渐增加室外工程及精装幕墙的劳动力输入。本项目现场地下室总体面积较大,各专业管线多,大部分都采用水平平面排布,但局部管道交叉严重,因此所有管线安装前要充分利用BIM图,落实各自管线承重支架设置的位置,避免边施工边设计,减少打架。抗震支架安装前也要根据已有的承重支架,充分考虑自己的安装位置,并反映在图纸上,然后再进行施工。
抗震支吊架的安装主要从以下几点进行把控:
4.2 对抗震支吊架构件存放和加工处理
(1)将抗震支架和吊架部件运输到现场时,应将其尽可能存放在干燥室内,并按顺序放置小部件。(2)在室内放置槽钢和吊臂时,应在地板上放置木条或防水膜。如果由于场地限制必须将其放置在室外,则其存储方法与室内相同,但是必须在地面上提供防水层以防止地震产品组件出现腐蚀的情况。(3)槽钢和吊杆堆放的高度不应当太高,并且在接触全螺纹吊杆的时候应戴手套,以防螺纹划伤手。(4)切槽钢和吊架需要使用无齿锯或砂轮锯进行。必须根据槽钢上标出的比例切割带孔的槽钢,以确保后续安装的准确性[2]。(5)对于C型槽钢,需要进行后切(开口)以确保槽钢型材的垂直度。(6)切割槽钢或吊杆后,有必要去除吸附到材料上的铁片,用砂轮切割材料以去除毛刺,并镀锌以保护地震支撑框架部件并需要防止毛刺的情况以免伤害到人体。
4.3 抗震支吊架的安装、固定
施工人员应当首先根据施工图纸对现场施工环境进行熟悉,并且理清已安装好的管道具体的走向和规格,对楼板厚度进行确认,受力要求是否能够满足规定,同时也要确认现场的可利用空间是否能够满足要求,同时还需要进行确认的是抗震支架和现场的管线两者的规格是否与规定是否符合。
4.3.1 测量、锚栓定位
主要测量的是安装点这些地方的风管与水管的规格,以及二者底标高距楼板的高度,根据这个高度来选用长度合适的全螺纹吊杆,以及上下梁槽钢和加强槽钢的长度确定长度和支撑槽钢长度;确定膨胀锚栓的位置以方便钻孔的实施[3]。在混凝土结构上,机械锚栓的打入必须达到规定的深度值。
4.3.2 切料
根据测量获得的数据,确定全螺纹吊杆、上下槽钢、加强槽钢和斜撑槽钢的长度,然后切割。同时完成切割后,需要在切口处喷洒金属喷锌剂,防止切口出现腐蚀的情况。
4.3.3 主吊的安装
根据主悬架延伸螺栓的位置钻孔,然后安装膨胀锚栓和全螺纹悬架杆。
4.3.4 横梁的安装
将上,下横梁安装在风道的抗震支架上时,需要拧紧下横梁,然后安装限制部件并保持上横梁松动。使用水管的抗震支撑来安装大梁槽钢,并将水管固定到大梁槽钢上,需要使用专用的P型管夹或Ω型管夹。
4.3.5 侧向、纵向支撑的安装
先找到侧向、纵向最为支撑点膨胀锚栓的位置,进行钻孔实现侧向、纵向支撑点的安装。其中安装风管抗震支架时上横梁也须安装拧紧[4]。
4.3.6 加劲装置的安装
在对加劲装置进行安装时,需要满足相应的间距要求。
4.4 抗震支架安装注意事项
(1)固定在混凝土结构上的抗震支撑吊架必须使用具有机械锁定作用的后扩底锚栓。(2)固定在钢柱和钢梁上的抗震支架不能采用焊接或者采用打孔的方式进行连接应采用专门的夹具进行连接,对于焊接连接要保证焊接强度,打孔连接要保证连接锚栓具有足够强度;(3)安装前要保证锚固区表面坚实、平整,不能出现起砂、起壳,或者出现蜂窝、麻面及油污等情况对锚固承载力产生影响,从而形成缺陷;(4)确保锚固深度所在的范围内的混凝土具备的强度需要C30或以上的等级;(5)同时锚固的操作需要以锚栓设计要求为基准,防止在操作的时候遇到钢筋或预埋管线。
结束语:
总体来讲,伴随着公共建筑使用功能的与时俱进,机电安装工程施工的规模越来越大了,管道和设备安装空间的复杂性和精密度在不断增加,抗震支架应用作为规范强制性要求更需要设计、施工人员高度重视,在工程中结合实际情况提高施工工艺技术含量,精心组织设计施工。
参考文献:
[1]陈锐,郭笑冰,陈歆伟.抗震支架在机电系统中的应用[J].建筑技术,2019,50(12):1482-1484.
[2]史庆国,李新.建筑机电工程中抗震支吊架应用及验算[J].建筑结构,2019,49(S2):696-700.
[3]王军伟.抗震支吊架在机电安装中的设计和应用[J].建材发展导向,2019,17(20):66-67.
[4]赵金桥,刘胜,马龙.基于ANSYS的管线抗震支架抗震特性研究[J].重庆工商大学学报(自然科学版),2019,36(02):80-86.