论建筑机电抗震支吊架施工技术要点

2021-01-28李东方李莹潘东旭张国贤闫江

中国设备工程 2021年2期

李东方，李莹，潘东旭，张国贤，闫江

（中国建筑第八工程局有限公司东北分公司，辽宁大连 116021）

建筑结构的抗震，分为建筑结构抗震设计及非结构构件抗震设计，其中非结构构件抗震包含了持久性的建筑非结构构件（包括非承重墙体、附着于楼面和屋面结构的构件、装饰构件和部件、固定于楼面的大型储物架）和支承于建筑结构的附属机电设备。建筑机电抗震支吊架可承受来自不同方向的水平地震力，在地震中给予机电设备工程以保护，为震后机电设备的正常运行提供了支持，减少次生灾害的发生。

根据GB50981-2014《建筑机电工程抗震设计规范》的1.0.3条：按本规范进行的建筑机电工程设施抗震设计应达到下列要求：（1）当遭受低于本地区抗震设防烈度的多遇地震影响时，机电工程设施一般不受损坏或不需修理可继续运行；（2）当遭受相当于本地区抗震设防烈度的地震影响时，机电工程设施可能损坏经一般修理或不需修理仍可继续运行；（3）当遭受高于本地区抗震设防烈度的罕遇地震影响时，机电工程设施不至于严重损坏，危及生命。

我国防震减灾法及建筑抗震设计规范明确要求需对机电系统采取抗震措施，且强制条文必须严格实施。根据《中华人民共和国建筑法》和《中华人民共和国防震减灾法》，实行以预防为主的方针，经抗震设防后的建筑消防等机电工程设施，当遭遇到本地区抗震设防烈度的地震发生时，可以达到减轻地震破坏，减少次生灾害，避免人员伤亡，减少经济损失的目的。采取必要的机电抗震措施可以有效保护机电系统的震害损失：（1）减少机电系统破坏程度，降低经济损失；（2）有效控制水灾及火灾的发生；（3）减少人员伤亡概率；（4）保障主体结构安全不受火灾影响。

1 机电系统自身抗震性能

唯有提高机电系统自身的抗震性能，才能有效防止地震引发的次生灾害，确保地震后机电系统迅速恢复运转。地震时，加装抗震措施的管道及设备相对于没有加装的管道可减少5～10倍的位移量，可有效提高系统的抗震性能。根据GB50981-2014《建筑机电工程抗震设计规范》的强制要求，在重点部位机电系统进行抗震设防以符合规范要求、使用要求及验收要求具有十分重要意义。

合理的抗震支吊架布局不仅可以防止地震时次生灾害的发生，同时，也要考虑建设成本的经济性。

基于此，在满足GB50981-2014《建筑机电工程抗震设计规范》的前提下，结合施工可操作性，建议如下：（1）地上及地下所有防排烟风管，悬吊在空中重量大于1.8kN(180kg)的风机；风管侧向抗震支架最大间距不超过9m，风管双向抗震支架最大间距不超过18m；（2）管径DN65以上（含DN65）的生活给水、消火栓管道、喷淋管道、气体灭火管道，管道侧向抗震支架最大间距不超过12m，管道双向抗震支架最大间距不超过24m；（3）矩形截面面积大于等于0.38㎡的排风管和空调风管，悬吊在空中重量大于1.8kN(180kg)的风机，风管侧向抗震支架最大间距不超过9m，风管双向抗震支架最大间距不超过18m；（4）宽度大于等于300mm的强电、弱电、消防报警系统的金属桥架；桥架侧向抗震支架最大间距不超过12m，桥架双向抗震支架最大间距不超过24m。

2 支架体系结构

抗震支吊架体系的相关产品（支架吊柱或吊杆、抗震斜撑、支吊架横梁、支吊架抗震连接件、机电设备固定管线）标准应满足：（1）抗震支吊架槽钢内缘须有齿牙，槽钢厚度2mm且齿牙深度不小于0.9mm，连接件厚度不小于5mm，公差0.2mm，并且所有配件的安装依靠机械咬合实现，严禁任何以配件的摩擦作用来承担受力的安装方式，以保证整个系统的可靠连接。并且需要提供槽钢和锁扣的抗滑移极限荷载检测报告（≥8kN），及槽钢的三面抗压检测报告。（2）抗震支吊架系统须提供国家级整体抗震支吊架的防火测试报告，耐火性能≥180min。（3）抗震支吊架、系统须提供国家级型式检验报告。（4）抗震支吊架应防腐，槽钢表面应为镀锌处理，锌层厚度不低于60μm，并提供相应的盐雾试验报告，盐雾测试不低于144h。槽钢材质为符合国家标准《碳素结构钢》GB/T 700规定的Q235B钢。须提供槽钢的外观及尺寸公差、涂层厚度的检测报告及化学分析报告。成品槽钢现场切割部分切口，应保证切口断面垂直，切割后应使用砂纸或板锉去除切口毛刺，然后，用对切口进行涂层修补处理，镀锌成品槽钢用喷锌罐补锌，修补后的涂层厚度应不小于原涂层厚度。（5）抗震支吊架可调式铰链材质采用国家标准《碳素结构钢》GB/T 700规定的Q235B钢，厚度不小于5mm，并具有权威机构认证的镀层测试报告和抗震连接件的力学性能检测报告。对抗震连接底座施加设计荷载的工况下，抗震连接底座各个部位不应破坏，施加1.5倍设计荷载的工况下，抗震连接底座不应有明显的塑形变形。对抗震可调式铰链施加设计荷载的工况下，抗震可调式铰链各个部位不应破坏，以上抗震支吊架连接件均需提供权威机构出具的测试报告以确保抗震连接构件在地震作用下的荷载安全。（6）抗震P型管卡、U型管吊卡、Ω型管卡，采用国家标准《碳素结构钢》GB/T 700规定的Q235钢，DN80、DN100及以下规格管吊卡必须通过抗震设计承载力的测试，以上规格的管吊卡必须通过抗震设计承载力的测试，均须提供产品测试后各部位均不破坏的检测报告。配套安装P型、U型、Ω型金属管卡内配惰性橡胶内衬垫，可达到绝缘，防震，降噪（降噪20dB）的效果。并提供权威部门认证的绝缘测试报告。（7）抗震支架整体结构使用连接螺栓必须达到8.8级并符合JGJ145-2004《混凝土结构后锚固技术规范》要求。

3 抗震支架施工过程

建筑机电抗震支吊架施工的主要过程如下：（1）根据合同、图纸提供的规格，进行实地测量；（2）设计人员按安装图纸列出配套表，包括抗震支吊架，机械配套件，电器部分配套件；（3）落实进场前的准备工作，主要任务，工地材料存放的场地、人员后勤情况、电的使用情况等。（4）开始安装施工，严格按图纸进行施工；（5）施工完成后，进行质量检查，直至验收。

施工工艺流程图如图1所示。

图1 抗震支架施工工艺流程

施工时，应予以重视的技术要点如下：（1）测量：测量所要安装设备管道的间距及底标高距楼板的高度。并进行吊柱、横梁、斜撑的尺寸复核工作，确定锚栓的定位。（2）切料：根据测量复核后数据进行材料的切割下料，槽钢切割完后须在切口处喷金属喷锌剂，避免切口腐蚀。（3）主吊的安装：根据吊柱的位置，钻孔，进而安装后锚固锚栓及吊柱。（4）横梁安装、设备管线的固定：安装横梁槽钢，螺栓连接吊柱后，用P型夹或者Ω型夹固定水管在横梁上。支吊架横梁在吊装管道时可上下调节，管道就位再重新紧固。管道安装时不可在支吊架上拖拽，宜轻拿轻放，防止破坏支吊架。（5）斜撑安装：定位侧向、纵向支撑的锚栓位置，钻孔，进而安装侧向、纵向支撑。抗震支吊架斜撑的安装垂直角度宜为45º，不得小于30º。

装管道操作人员在脚手架上作业，不可坐、站在支吊架上，不可将支吊架作为脚手架或固定物使用。