中国核工业二三建设有限公司 浙江省嘉兴市 314300
摘要：在我国快速发展的过程中，机电工程为房屋建筑工程中的重要施工专业，与建筑物的使用功能关系密切。专业管道连接为常见的施工工艺且方法成熟，但在一些结构特殊的建筑物中，管道连接不能按照平常做法施工。因此将此类管道连接施工方法总结一整套成熟的施工技术。
关键词：机电；管道；抗震；连接
引言
某医院工程采用了隔震设计，在地下一层与首层中间设置隔震层，结构柱上设置隔震墩及阻尼器保证抗震效果。机电管道安装时不能按平时做法进行，需在穿越隔震层进入地上结构竖井机房时设置隔震软连接，来保证机电管道能在地震时正常使用。
1工程概况
某医院一期工程包括门诊医技综合楼、动力中心、液氧站、门卫室4个栋号，总建筑面积114998m2，其中地上面积87978m2，地下面积27020m2。门诊医技综合楼分为A区门诊、B区医技、C区病房和高压氧气舱4部分。其中A、B、C三区采用隔震结构，在首层与地下室一层之间设置2.2m隔震层，除高压氧气舱部分外，其余部分隔震层以下连为整体。A、B区地下一层，为停车库和医技房间；C区地下两层，地下二层为设备机房，地下一层为餐厅和食堂。
2工艺原理
在隔震层中，管道下部与上部结构连接处设置隔震软连接。每根管道上设置横纵两根隔震软连接，两根隔震软连接两侧分别与上下部结构设置支架，两根软连接中间设置吊架，保证管道在地震时发生偏移时保证系统正常运行，见图1。
3施工特点及适用范围
3.1特点
1）隔震层中使用软连接可以保证管道水平位移。2）软连接采用法兰连接，软连接与管道连接可靠严密，系统运行后不渗漏，使用寿命长。3）软连接与管道连接安装操作简单，安全可靠，方便快捷。4）隔震软连接为保证管道配合建筑物整体抗震位移要求，采用水平X、Y轴成90°安装，能保证管道360°水平位移满足要求。5）隔震软连接与上部建筑连接处采用悬吊固定支架，与下部建筑连接部位采用落地固定支架。同一根管道上两根隔震软连接中间采用吊杆吊架固定。6）管道采用隔震软连接，满足了隔震层变形需求，保证管道在地震时不至于折断破裂，减少了维修费用，从物料和人力上都降低了安装成本，提高经济效益。
3.2适用范围
适用于隔震建筑的给水、中水、热水、空调、采暖、蒸汽等各个专业系统管道。适用不锈钢管、镀锌钢管、衬塑钢管、无缝钢管、焊接钢管、UPVC、PPR、PE等各种材质管道。
4施工要点
4.1安装位置确定
隔震软连接应位于穿越隔震层的管道上下部结构连接处。一根管道上设置两个隔震软连接，水平成90°安装。
4.2支架安装
隔震软连接两侧支架分别与上下部结构连接，设置固定支架，两根隔震软连接中间设置吊架保证隔震软连接位移。
4.3管道安装
管道与隔震软连接为法兰连接，法兰连接可靠严密，系统运行后不易渗漏，使用寿命长。
4.4阀门安装
隔震软连接前后设置阀门，既保证方便控制检修隔震软连接，又保证了发生超过抗震级别的地震时，管道出现泄露的情况，能及时关停水源，尽可能减小损失。
4.5隔震软连接安装
1）隔震软连接安装时需保证软管顺直，不得扭曲。2）隔震软管长度需满足建筑物整体抗震偏移量要求。
4.6管道的水压试验
1）水压试验之前，对试验管道应采取有效的固定和保护措施，所有连接部位连接可靠、严密不渗漏。2）水压试验步骤：水管试验需在最低灌水点及最高点两处设置两个压力表；使用金属软管将所有供回水管道连接，在管井处将管道连接在一起；缓慢地向管道内充水，注水点在管段的最低处，随着管道的逐步渐渐充水，由低向高将各个溢水的管道末端封堵，使管道内的空气得以充分排除；注满水后，进行水密性检查；采用电动泵缓慢升压，升压时间设于10～15min；管道的试验压力为工作压力的1.5倍，但≮0.6MPa；升至规定试验压力后，停止加压，稳定1h，压力降≯0.05MPa，观察管件连接部位是否有漏水现象；稳定1h后，在工作压力的1.15倍状态下稳压2h，压力降不超过0.03MPa为合格；对起伏较大和管线较长的试验管段，可在管段最高处进行2～3次充水排气，确保充分排气。
4.7管道保温
1）管道试压合格后，进行保温。2）弯头与阀门处也必须进行保温并用针刺法检查保温厚度是否满足设计需求。
4.8断层处管道的地震反应
林均岐等[8]利用对土层边界施加线性分布位移载荷，对各种断层运动形式下的跨越管道地震反应及各影响因素进行了分析研究，得出以下结论：
①径厚比对管道地震反应影响较为明显，在管壁厚度一定的情况下随着径厚比的增加，管道的弯曲曲率峰值减小，轴向应力峰值明显降低，剪切应力峰值也明显降低。
②正断层情况和逆断层情况下，跨越角度对管道弯曲变形影响相反，正断层更有利于管道抵抗断层位错作用。逆断层情况下，跨越角度对管道剪切作用影响要比正断层显著，而且大管径管道受正断层运动作用时，跨越角度在45°附近时会导致管道出现最大横向变形。
③埋藏深度越大，管道受到断层活动作用越大。
④初始轴向力对管道影响较小。
⑤断层破碎带宽度对管道地震反应影响不明显，破碎带宽度增大时，管道容易受压失去稳定性，产生侧压危险截面。
4.8应对地震灾害的结构力学研究
油气管道长输运行阶段中其各个场站的计量、布设设施、配管连接、控制阀室等属于较为重要且相对薄弱的环节。因此应依据抗震设计相关要求标准研究应变计算的科学公式，选择良好的配管措施，充分研究结构力学动态问题，并制定行之有效的抗震措施。在实践设计阶段中应充分探究地震作用于长输油气管道的附加应力，逐步令相关规范涉及油气长输配管，进而为规范标准制定实施创设良好的基础条件。
5质量控制
1）隔震软连接由专业隔震厂家经计算及试验核实后确定不同管径软连接长度。隔震软连接表面应光滑无毛刺，无缺损和变形，无气泡和砂眼。2）施工现场应进行清理，清除垃圾、杂物、泥沙、油污；施工过程中应防止管材、管件受污染；安装过程中的开口处应及时封堵。3）截断管道应使用气焊切割，无缝钢管焊接必须打坡口。4）管道预留支架应满足抗震需求，连接部位必须一上一下。5）软连接安装时应保证现场安装空间满足软连接工作要求。6）管道法兰连接，螺栓对角进行紧固。7）安装时尽量保证软管的顺直。8）管道系统的试验压力为管道系统工作压力的1.5倍且≮0.6MPa并且在打灰过程中要始终保压，如有压降，立即查看管道是否有渗漏情况，如有破损立即修复，然后补压至工作压力，观察无压降后再进行下一步工作。
结语
如建筑设置隔震措施，整体造价需进行增幅，一般造价增幅5%～10%左右，但隔震后期不需维护，没有后期维护成本。设置隔震措施后，减少了因地震来临时大幅度震动所损坏的重要物品的价钱且医院等重要场所能保证建筑物功能的正常使用。通过本工程的实践证明，本管道连接工艺是一项重要的施工方法，值得在今后同类工程中借鉴和推广。
参考文献：
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[5]地下管道的抗震设计[J].建筑技术通讯（给水排水），1979（03）.
论文作者:朱伟
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/23
标签：管道论文; 断层论文; 结构论文; 支架论文; 位移论文; 两根论文; 建筑物论文; 《建筑学研究前沿》2018年第6期论文;