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关于抗震支吊架施工工法的浅析

目前,国内综合管线安装较多采用传统型钢支架方式,一般选用角钢、槽钢、丝杆等钢材,现场切割焊接后进行支吊架施工,施工时因焊接造成的文明施工管理难度高、因未提前深化设计造成的现场方案研讨所用时间长、后期需整改的点位多且整改难度高。

抗震支吊架施工方法具有以下四项特点:

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;

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

4. 抗震支吊架在施工过中无需使用电焊和明火,对文明施工有较好的改善作用。

抗震支吊架的施工方法可以适用于地铁机电安装工程中机电管线的抗震支吊架安装施工中。

抗震支吊架的施工工艺原理为: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。其原理是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。

抗震支吊架施工工艺和操作要点为:建筑主体结构验收合格后,及时根据测量基准线,确定预埋件位置。采用BIM放线机器人进行测量放线工作。将准确的模型数据导入BIM放线机器人中,直接在模型中进行三维数据的可视化放样,设站完毕后,仪器自动跟踪棱镜,无需人工照准对焦,快速高效的完成放样作业,最终输出多种形式的测量报告,实时协同工作,实现了设计模型与现场施工无缝连接。

一、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。

二、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。

三、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。

四、抗震支架系统锚栓安装说明

1.车站综合支吊架系统布置区域基材形式为钢筋混凝土,锚栓应与钢筋混凝土基材连接。

2.锚栓安装流程如图图1


图1 锚栓的安装工艺流程

3.锚栓安装完成后需进行拉拔试验,合格后转入下一道工序。

五、抗震支架系统加工及安装

1.下料时槽钢槽口朝下用切割机切割(避免断面变形),槽钢切口断面要做到平直并对毛刺进行打磨,在切口断面处要进行二次防腐处理(常用灌装自动喷锌进行喷涂),最后盖上槽钢端盖。切割好的槽钢要按照对应的支吊架编号分开堆放并做好标识以待安装。

2.竖向槽钢(竖杆)与横向槽钢(横杆)的安装,应根据图纸选择对应的槽钢型号,并用卷尺定位出横向槽钢的安装位置并做好标记,在对应的位置选择相应的连接件用六角螺栓及弹簧螺母安装固定,螺栓安装扭矩为 80N∙m。支吊架安装应保持横平竖直,整齐牢固,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。在管线有接入、接触和拐弯情况时应适当增设支吊架。

3.支架装配时应先整型后再上紧弹簧螺母、螺栓,保证支架的整齐美观,连接配件不允许使用跟槽钢锯齿模数不匹配的弹簧螺母。支吊架调整完成后,各连接件的螺栓应锁紧,防止松动;支吊架如出现调整,各连接件的连接需重新紧固,螺母应锁紧防止松动。

4.抗震支架配件安装如图2所示。


图2抗震支吊架配件安装

5.抗震支架系统安装如图3所示。



图3抗震支吊架系统剖面示意图

6.吊架安装施工完毕后应各检查连接件的锁紧螺母应锁紧,防止松动。将支架擦拭干净,所有暴露的槽钢端均需装上封盖。

确保质量控制,对常见的质量问题采取以下保证措施:

1.针对抗震支吊架安装完成后,槽钢切口因气候潮湿等原因生锈的问题,采取切割后要对切口断面要毛刺进行打磨,并进行二次防腐处理,所有暴露的槽钢端均需及时装上封盖;

2.针对支吊架因结构钢筋位置与设计底座位置重合,避让钢筋导致同副支架立杆不在一个垂直管线的平面上影响受力作用及美观的问题,采取的质量保证措施是锚栓打孔时应注意,遇到钢筋时,同一个剖面支架应同时做位置调整,所有底座位于同一个垂直于管线的剖面后方可进行下到工序施工;

3.针对因采用剩料安装长度不够,焊接槽钢进行综合支架安装,影响抗震受力效果的问题,采取严格按照图纸要求的尺寸加工安装槽钢,严禁使用剩料废料焊接使用,作业人员进场交底应明确此事项的措施;

4.针对桥架内电缆填充率超过设计荷载,存在安全隐患的问题,采取如下解决方案:严禁桥架内电缆填充超过设计荷载值,如有需求,需联系设计单位,重新进行管线排布深化设计;

5.针对螺栓垫片未安装平整,导致受力不均的问题,采取如下解决方案:螺栓安装后,应由质检人员逐个排查安装质量,对于不合格成品应整改合格后再进入下道工序施工。

在安全保障方面,从作业人员安全防护用品、临时用电安全和抗震支吊架安装过程中安全三个方面采取保障措施。作业人员安全防护用品保证措施:

1.作业人员使用的安全帽、安全带、安全网由项目部物资部门统一采购,由安全监察人员监督,不符合《劳动防护用品监督管理规定》的,一律不允许进场发放使用;

2.防护用品必须具有“三证”和“一标志”,即:生产许可证 产品合格证 安全鉴定证和安全标志;

3.符合要求的防护用品进行全员发放后,由安全部门派出专职安全员对作业人员进行防护用品正确使用的指导,做到“三会”:会检查护品的可靠性,会正确使用护品,会正确维护保养护品,在冬施期间,由项目部安全员进行不定期监督检查;

4.根据护品说明书的要求,及时更换、报废过期和实效的护品。临时用电安全保证措施:

1.严格执行《施工现场临时用电安全技术规程JGJ46-2005》中的各项规定;

2.确保开关箱内的漏电保护器安全可靠,电缆线布设清晰明了,线路走线区域无隐患,每天班前必须由班组电工对其进行认真、详细的安全检查,确保电气设备不带病运转;

3.开关箱必须有独立的支架,箱门锁有效,能阻挡雨雪浸入,作业区内的所有施工用电机具,一次侧电源接线点必须绝缘、防雨,一机一闸一漏;三项四线电缆必须保证零线有效可靠连接;

4.电气设备的维修、保养、操作、安装必须由专业电工处理,非电工人员严禁操作。

抗震支吊架安装过程中安全保证措施:

1.C 型槽钢和全螺纹吊杆的切口断面处应进行防护处理,防止人员划伤;

2.管道、电缆安装时不得在支吊架上拖拽、推送安装,要轻拿轻放,防止造成支架扰动,影响支吊架整体结构安全;

3.严禁桥架内电缆填充率超过设计荷载引起超重;

4.安装人员禁止坐立在支吊架上,不可将支吊架作为脚手架或固定物使用;

5.水管试压加压时,应使用辅助支架,确保支吊架整体安全;

6.必须在拉拔试验合格后进行后续支吊架及管线安装;

7.锚栓打孔时,作业人员应佩戴护目镜及安全带。


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