高层建筑中抗震支吊架的施工技术探究

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摘要：以往的高层建筑工程在应用抗震支吊架施工技术时，并未对水平向与竖向所具有的承重作用予以高度重视，高层建筑的抗震效果并不理想，高层建筑极易出现电气管路损坏的情况。因此，对高层建筑中抗震支吊架的施工技术开展更深层次的研究就显得越发重要。笔者在探讨高层建筑抗震支吊架工程建设实际情况的同时，了解了以往技术应用问题，并以此为基础，对高层建筑中的抗震支吊架施工技术进行合理设计。

关键词：高层建筑；抗震支吊架；施工技术；实践应用

抗震支吊架的主要作用在于保护高层建筑物主体结构中的各种管线、电气设备，它在高层建筑中的应用较为广泛。其抗震原理主要是借助地震期间所形成的反作用力，利用抗震支吊架把反作用力转换成支撑力。相关要求表明，抗震设防烈度达到3级或3级以上地区的高层建筑，必须做好抗震设计，以防止地震对高层建筑物主体结构中的各类管线与电气设备造成破坏，避免地震对人们的生命财产安全造成不利影响。对于高层建筑工程项目来说，因为高层建筑物中的机电管道系统具有一定的复杂性，设计内容繁多，所以每个管道的应用功能都有差异。因此，高层建筑物必须做好抗震设计。在国外，抗震支吊架施工技术早已成为保护高层建筑物中各类管线与电气设备的核心技术。在我国建筑行业不断发展的过程中，高层建筑中的抗震支吊架施工技术同样获得了相关领域的高度重视，同时在应用方面取得了良好的成果。本文研究对象为某企业中转仓库建设工程，笔者对其抗震支吊架的相关内容进行了简单分析，同时对关键技术与质量保障方法进行了整理，希望能够为类似工程提供参考与帮助。根据一系列的抗震支吊架试验可知，高层建筑物电气管路连接位置往往会受到不同程度的破坏，这一部位的抗震支吊架必须能够承受很大的荷载。然而现阶段的抗震支吊架施工技术不能达到高层建筑抗震支吊架施工标准，机电管道仍然出现了各种各样的问题，受损数量较大。因此，笔者将对高层建筑工程抗震支吊架施工技术及其实践应用开展进一步研究与分析。

1抗震支吊架施工技术的应用现状及主要问题

建筑工程应用的抗震支吊架通常涉及锚固体、连接构件、加固吊杆以及斜撑四个方面。在发生地震时，抗震支吊架通常需要承受竖向以及水平向所产生的作用力。其中，水平向上设置的抗震支吊架所产生的作用力分布，通常由两个方向的支撑来保障，并且还需要承担侧面地震强度所造成的不利后果。而竖向抗震支吊架在一般情况下会和水平向的抗震支吊结构相连，共同承担着地震带来的竖向作用力，具有稳定与支撑的重要作用。在以往的抗震支吊架施工技术中，工作人员过于重视抗震支吊架在地震时的竖向承受作用，却忽视了抗震支吊架在地震时的水平向承受力。因此，当发生地震时，高层建筑中的机电管路水平向的保护有所欠缺，从而对抗震支吊架的抗震作用产生不利影响，极易破坏高层建筑中的机电管路。在建设期间，抗震支吊架应该利用各种连接方式来连接机电管路。抗震支吊架和建筑机电管路之间所使用的连接方式主要包括柔性连接方式与刚性连接方式两种，柔性连接方式通常以钢筋连接为主，而刚性连接方式通常以钢筋混凝土连接为主。在实际操作中，工作人员必须按照机电管路性质的差异，选取合适的连接方式，然而现阶段大多数建筑企业在进行抗震支吊架施工时，并未对抗震支吊架与建筑机电管路之间的连接予以高度重视，所采用的连接方式没有经过测试与计算，连接结构的刚度与硬度无法达到标准要求。不仅如此，在高层建筑工程中应用以往的抗震支吊架施工技术进行建设时，无论是选型、设计等方面，还是抗震支吊架布局等方面，都出现了一些问题，加上抗震支吊架材料质量不合格，抗震支吊架的承受能力无法达到标准要求；在布置抗震支吊架时，工作人员没有根据施工现场的具体情况，合理选择相邻两个抗震支吊架之间的间距。现阶段，高层建筑中抗震支吊架施工技术的应用水平依然较低，当发生地震时，高层建筑中的机电管路的安全性和完整性无法得到保障。因此，工作人员必须不断加强抗震支吊架的施工技术的应用。

2高层建筑中抗震支吊架施工技术设计

2.1选型设计

在高层建筑工程中，在进行抗震支吊架施工以前，工作人员必须先进行施工过程设计，主要涉及机电管道、施工空间等多项内容。工作人员应通过现场测量，有效收集各类信息数据，为接下来的抗震支吊架的选型设计、布置和安装施工提供支持。在做好现场测量工作以后，工作人员需要根据掌握的数据信息对抗震支吊架施工开展选型设计。抗震支吊架的结构主要分为单杆侧向＋竖向、侧墙支撑、门型双侧向＋竖向三类，其中，单杆侧向＋竖向结构的应用十分普遍，具有良好的抗震效果。三种抗震支吊架结构所具有的优势与劣势都有所差异。首先，单杆侧向＋竖向结构虽然具有良好的稳定性，但是其水平向承载力却相对较低，同时在大部分刚性材质机电管道中无法取得良好的应用效果。其次，门型双侧向＋竖向结构与单杆侧向＋竖向结构相比，门型双侧向＋竖向结构虽然稳定性相对较低，但是其水平向与竖向承载力十分均衡，这一结构在大部分刚性材质机电管道中都能够取得良好的应用效果。最后，侧墙支撑结构在实际施工中十分简便，没有严格的施工限制，在一些非刚性材质的机电管道中具有良好的应用效果。因此，对于消防管道、防排烟管道等各种刚性材质管道而言，工作人员应该优先选择门型双侧向＋竖向结构进行施工；而对于大部分非刚性材质的机电管道而言，工作人员应该优先选择单杆侧向＋竖向结构及侧墙支撑结构进行施工。总之，工作人员必须按照实际情况进行选择。在完成抗震支吊架结构选型工作以后，为了确保抗震支吊架具有良好的承载性，工作人员还需要对其进行科学设计。相关要求表明，抗震支吊架的所有支撑构件必须采用Q364型号钢材。由于锚栓构件力学性能必须达到规定标准，所以锚栓构件应该优先采用后扩底锚栓，而螺栓构件所具有的荷载性能必须达到《紧固件机械性能不锈钢螺母》（GB/T3098.15—2014）的相关标准，所以其螺栓构件应该优先采用E264材质螺栓，从而完成高层建筑抗震支吊架的选型设计工作。

2.2布置

在对抗震支吊架进行选型设计以后，工作人员还需要对其进行科学布置。对于抗震支吊架而言，其布置通常是指选择合适的抗震支吊架间距，工作人员必须按照高层建筑中机电管道的种类来选择合适的间距。抗震支吊架间距必须达到以下两个标准：（1）高层建筑中抗震支吊架水平向间距的施工标准。在抗震支吊架施工中，工作人员必须高度重视机电管道与抗震支吊架之间的间距，二者之间的水平向距离必须大于1m，但不能超过13m。其中，刚性材质的机电管道与抗震支吊架之间的间距必须控制在1m～12m；非刚性材质的机电管道与抗震支吊架之间的间距必须控制在1m～10m。（2）高层建筑中抗震支吊架竖向间距的施工标准。高层建筑中的机电管道与抗震支吊架之间的竖向间距要求并不严格，所有抗震支吊架之间的竖向间距必须大于0.5m，但不能超过28m，其中，刚性材质的机电管道与抗震支吊架之间的间距必须控制在0.5m～28m以内，非刚性材质的机电管道与抗震支吊架之间的间距必须控制在0.5m～19m以内。

2.3安装施工

工作人员在高层建筑工程中安装抗震支吊架时，必须事先准备足够的螺旋吊杆、冲击钻、膨胀锚栓、水平尺、扳手以及HSJ切割机等工具和设备。首先，工作人员需用扳手把抗震支吊架锚固体固定于钢槽之上。在此期间，工作人员必须使锚固体与钢板之间保持垂直状态，同时用膨胀锚栓对四角进行加固。其次，工作人员需用HSJ切割机对抗震连接构件进行切割。在此期间，工作人员必须用卷尺测量连接点与机电管道的间距，并且用冲击钻把处理好的抗震连接构件钻进钢槽内，从而形成抗震支吊架结构；接着，在锚固体上方设置全螺纹吊杆，同时在双侧设置抗震斜撑。斜撑必须具有良好的支撑效果，其中一端需要设置在机电管道钢槽之上，而另一端则需要用膨胀螺栓固定于锚固体之上，同时用管架对机电管道和抗震支吊架进行锚固。再次，在安装吊杆时，工作人员必须高度重视安装角度：全螺纹吊杆必须和锚固体之间保持30°的夹角，用水平尺测量好角度以后，再用膨胀螺栓连接二者。在固定过程中，至少使用三个膨胀锚栓，从而确保全螺纹吊杆具有良好的可靠性。最后，工作人员必须采用钢筋混凝土刚性连接法，连接抗震支吊架和机电管道，保证抗震支吊架的可靠性与稳固性，从而做好抗震支吊架施工工作。

3试验分析

笔者将某高层建筑工程当作本次试验的主要研究对象。这一建筑的整体结构主要是钢筋混凝土结构，总面积为16529.81m2，总楼层数为22层，地上19层、地下3层，总高度为79m。这一建筑所在地区的抗震设防级别为4级，基础地震加速值为0.25g。本次试验利用上述笔者设计的抗震支吊架技术和以往的抗震支吊架技术对这一工程项目开展抗震支吊架施工，主要涉及消防管道、非刚性材质管道以及防排烟管道。笔者根据这一工程的具体情况，选择门型双侧向＋竖向结构的抗震支吊架，分别进行建筑消防管道施工和防排烟管道施工；而对于部分非刚性材质的管道，笔者选择了单杆侧向＋竖向结构和侧墙支撑结构的抗震支吊架进行施工。在试验的过程中，笔者根据上述设计的抗震支吊架技术来布置与安装抗震支吊架，同时验算全部力学指标，确保所有指标都满足要求。在完成施工以后，笔者还模拟地震发生时的情况，对所有机电管路进行震动，并且对其施加压力，持续10min，再选择9条机电管路（消防管道、防排烟管道、非刚性材质管线分别有3条）进行试验，观察这9条机电管路的受损情况，同时记录每条管路的受损长度（见表1）。从表1中能够发现，在应用笔者设计的抗震支吊架施工技术进行地震模拟试验时，机电管道受损长度较短，能够控制在0.3m以内，最小受损长度只有0.1m，但是在应用以往的抗震支吊架施工技术进行地震模拟试验时，机电管道受损长度较长，最大受损长度能够达到4.85m，其中，非线性材质管线受损情况最为严重。因此，在实践应用中，笔者设计的抗震支吊架施工技术对高层建筑机电管道的保护效果远超过传统技术。由于上述设计中的各种机电管路分别选取了合适的抗震支吊架施工技术，加上在安装处理过程中，机电管路都采用了先进设备，抗震支吊架展现了良好的抗震效果。因此，与以往的抗震支吊架施工技术相比，笔者设计的抗震支吊架施工技术在高层建筑抗震支吊架施工中更为适用。

4结语

综上所述，笔者根据现阶段高层建筑中抗震支吊架施工技术的应用现状及主要问题，按照工程项目建设的实际需求，对抗震支吊架选型设计、布置以及安装等方面进行了优化与调整——融入先进的抗震理念，确立了一种行之有效的抗震支吊架施工技术仪。然而，现阶段高层建筑工程施工中所应用的抗震支吊架施工技术仍然属于现代建筑业的技术难点，在这一方面，相关人员需要继续进行更深层次的研究。笔者还将对这一技术进行更多的研究，以期推动高层建筑行业的持续发展。

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作者:陈海燕 单位:福建永宏建设工程有限公司