抗震支吊架施工工法

富志强　陈檐德

2008年5.12汶川大地震后，结构抗震进一步成为现代建筑设计非常重视的要点之一，由于抗震技术的加入，建筑本体的抗震性能大大提高，使得建筑物在经历较大的地震作用后依然可以稳固不倒。但是，地震作用引发的电线、管道等机电、消防设备坠落以及因气体泄露引发的火灾等二次伤害，其造成的伤亡人数占地震总伤亡的一半以上，因此，机电设备的抗震措施必须配套施行。针对此前无成熟的施工工艺标准的现状，对行业内现有普通支吊架所用的钢材和加工方法进行了一番调查，依据相关规范，结合市场材料供应以及施工现场的作业条件，总结出一套具备抗震要求的管线、设备支吊架的施工工艺标准。

一、工法特点

1、抗震支吊架安装过程无需焊接和钻孔，拆、改调整方便，拆卸下的配件和槽钢都可重复使用，对材料的浪费极小;

2、抗震支吊架具有良好的兼容性，各专业可共用一架吊架，可充分利用空间，使各专业的管线得以良好的协调;

3、抗震支吊架的安装速度是传统支架安装做法的3～5倍，在符合管理规范的前提下，各专业和工种可以交叉作业，大大提高工效，缩短支吊架的总体安装工期;

4、抗震支吊架在施工过中无需使用电焊和明火，不对环境和办公造成影响。

二、适用范围

1、悬吊管道中所有超过1.8kN的设备;所有大于等于DN65以上的生活给水、消防管道系统

2、空调、通风管路抗震支吊架适用范围：所有直径大于等于0.7m的风管系统;所有矩形截面积大于等于0.38㎡的矩形风管

3、电力系统管道及电缆桥架系统抗震支吊架适用范围：所有内径大于等于60mm的电气配管;所有重力大于等于150N/m的电缆桥架、电缆梯架、电缆线盒、母线槽。

三、工艺原理

1、总体阐述：抗震支吊架是以地震力为主要荷载的抗震支撑系统，针对的是遭遇到设防烈度的地震时能将管道及设备产生的地震作用传到结构体上的一种抗震支撑措施

2、基本原理：通过对机电管线及设备的地震力进行计算，并对管线及设备与建筑构体的连接进行抗震加固并对其进行抗震验算，使机电管线及设备与建筑结构体建立可靠连接，可将机电管线及设备承受的地震作用全部传递到结构体上，使其遭遇到设防烈度的地震影响后能迅速恢复运转，进而达到减少和尽量避免次生灾害、尽快恢复建筑物使用功能的目的。其主要的设计步骤是对管道及设备进行布点→逐一力学计算及选型→逐点验算直至各点均满足抗震设防要求。

四、施工工艺流程及操作要点

（一）施工流程

建筑主体验收合格-综合管线排部及抗震支架设置-抗震支架细部节点深化设计-抗震支架生产运输-抗震支架现场定位-抗震支架安装-抗震支架验收

（二）工艺及操作要点

1、建筑主体结构验收合格后，根据测量基准线，确定预埋件位置;

2、综合管线排布及抗震支架设置

（1）依据综合管线避让原则，运用BIM软件进行公共部位综合管线排布;

（2）在合理的综合管线排布的基础上，识别各个部位公共支架选用类型，并将其划分各类别型号，便于在设计时采用不同的构造方式;根据设置原则，在综合管线排布图上标示出来。

3、抗震支架细部节点深化设计

（1）依据综合管线排布及支架设置综合施工图，对抗震支架进行几何尺寸和安装部位设计，充分考虑到使用功能、平面排版、安装便利性等因素;

（2）在设计排版过程中，需考虑预制加工、安装等环节，选用不同类型的固定方式的固定件;

4、抗震支架的生产与存放

（1）根据深化设计图，向加工班组交底;

（2）依据公共部位综合管线排布的支架设置图及抗震支架细部节点深化设计图进行支架提量工作，确定材料及配件用量;

（3）在对原材料进行加工时应定尺下料并做好防腐处理，拼装组合后装车转运至施工现场;

（4）型钢运输至现场后，应存放于干燥通风处，注意远离污水及其它腐蚀性介质;

5、抗震支架系统槽钢及零部件安装说明

（1）槽钢下料要求切面垂直、切口平整，有利于构件之间的荷载传递;

（2）直角连接配件安装方式：

（3）该配件自带两个锁扣孔，使用前先将锁扣放入锁扣孔，然后向下按螺母同时顺时针旋转90°，然后释放;

（4）待螺母自然弹起后，用扳手或其他工具拧紧（安装锁紧扭矩：40Nm）;

6、抗震支架现场定位

（1）依据公共部位综合管线排布及支架设置施工图，在施工图纸上选定一个不变部位（如：梁、剪力墙等）为基准点;

（2）量取该趟支架中的一个支架离基准点的尺寸，再依据此尺寸进行现场实测实量确定该支架位置，并用记号笔做好标记;

（3）用红外线以该点为基准点进行水平投影，再用卷尺依据公共部位综合管线排布及支架设置施工图上各个之间距地进行现场测量定点，以实现对各支架的精确定位;

7、抗震支架安装

（1）准备工作

施工前各施工人员认真学习作业指导书、熟悉掌握施工图纸;

施工前各施工人员熟悉掌握管道支架安装技术规范、操作规程、质量验收标准等有关规程;

支吊架配制：材料领用→支吊架管束配制及根部组合→吊架的支吊;

材料必须检查清点，规格、数量应符合设计要求，材料数量不符或有缺陷等情况，应作详细记录，并向技术人员反映情况;

认真做好施工各环节的测量、检验记录的准备工作;

（2）现场施工：

对施工现场确定好的点位运用“混凝土钢筋探测仪”对该部位是否有钢筋进行检测，如有钢筋将该点位顺着该趟支架走向进行前后平移;

用吸尘电锤向板顶、梁侧等部位进行打洞施工并植入M10、M12的抗震支架专用膨胀螺栓，膨胀螺栓的打入深度必须达到规定的深度值;

将提前预制加工好的抗震支架运用专用连接件与膨胀螺栓连接安装，支架安装要按抗震支架细部节点深化设计图安装，要求拉杆无弯曲变形，螺纹完整且与螺母配合良好牢固;

吊架安装施工完毕后应将支架擦拭干净，所有暴露的槽钢端均需装上封盖;

安装完成后运用激光投线仪进行各抗震支架安装水平度校核，如有水平度偏差，则对该支架进行微调直至合格为止;

支架调整后，各连接件的锁紧螺母应锁紧，防止松動;

支架调整施工完成后，再用激光投线仪进行其水平度复测，水平度复测结果合格，则该支架安装施工完成;

五、效益分析

（一）经济效益

抗震支架采用标准化生产，拼装组合操作简单，架体安装过程中可以节省大量的人工，其制作安装成本是传统支架的二分之一，工期可以节约2～3倍。另外，抗震支架可以大幅减少震动、地震的影响破坏，维持正常的管道、排烟的正常使用功能，减少返工维修费用，经济效益非常大。