抗震支架施工方案设计

抗震支架施工方案设计第一章项目概况与抗震设防目标1.1工程基本信息本项目为××市××区××路综合管廊工程，全长3.2km，断面净尺寸3.5m×3.2m，埋深5.5m～7.0m。管廊内布设DN1200给水、DN800再生水、24回10kV电缆、通信桥架及自用照明线路。结构形式为现浇钢筋混凝土箱涵，抗震设防烈度8度，设计基本地震加速度0.20g，场地类别Ⅲ类，特征周期0.45s，抗震设防类别乙类，使用年限50年。1.2抗震支架系统范围本次抗震支架设计涵盖：（1）给水管、再生水管横向+纵向抗震支吊架；（2）电缆桥架（宽度≥600mm）横向+纵向抗震支吊架；（3）重力≥150N/m的照明线槽横向抗震支吊架；（4）风管（直径≥800mm）横向+纵向抗震支吊架；（5）消防喷淋主管横向+纵向抗震支吊架。1.3性能目标在“多遇地震”下，支架系统保持弹性，管线位移≤10mm；在“设防地震”下，支架无结构性破坏，管线可快速恢复运行；在“罕遇地震”下，支架不发生脱落或断裂，确保消防、给水主干线畅通，满足GB509812014《建筑机电工程抗震设计规范》第3.1.3条“中震可修、大震不倒”原则。第二章设计依据与合规性清单2.1法律法规（1）《中华人民共和国防震减灾法》（2019修订版）第21条；（2）《建设工程抗震管理条例》国务院令第744号，2021年9月1日起施行；（3）××市《市政综合管廊管理办法》（2022版）第18条。2.2国家及行业标准（1）GB509812014《建筑机电工程抗震设计规范》；（2）GB500112010《建筑抗震设计规范》（2016版）；（3）CJ/T4762015《建筑机电设备抗震支吊架》；（4）GB/T372672018《抗震支吊架通用技术条件》；（5）GB502312009《机械设备安装工程施工及验收通用规范》。2.3地方及企业标准（1）××市《综合管廊抗震构造图集》DX202008；（2）××集团《机电安装工程抗震支架企业标准》Q/XX032023，抗震等级在国家标准基础上提高一级。2.4合规性审查表设计前由第三方审图机构对照上述法规逐条勾选，形成《抗震支架合规性审查报告》，作为开工前报监资料附件。第三章抗震支架体系选型与计算3.1选型原则（1）所有构件采用Q235B热镀锌成品支吊架，镀层厚度≥65μm，中性盐雾试验≥800h无红锈；（2）抗震连接件为“铰链式+防松齿”结构，厚度≥6mm，螺栓性能等级8.8级；（3）锚栓采用M12、M16后扩底机械锚栓，钢材等级A470，适用于开裂混凝土；（4）侧向斜撑角度控制在30°～60°，优先45°；纵向斜撑间距≤24m。3.2荷载组合与计算软件采用YJKAMHS2023抗震支架模块，按GB50981第4.3条执行：（1）多遇地震：1.2D+1.0L+0.4S+1.0Ehk；（2）设防地震：1.0D+0.5L+0.2S+1.0Ehk；（3）罕遇地震：1.0D+0.5L+1.0Ehk。其中D为永久荷载，L为使用活载，S为雪载，Ehk为水平地震作用。3.3典型管系计算结果（1）DN1200给水钢管：重量428N/m，保温+介质附加120N/m，设防地震下水平地震力Fh=5.2kN，选用SX200型侧撑，容许承载力8.1kN，安全系数1.56；（2）10kV桥架600×150：重量156N/m，电缆附加240N/m，Fh=2.8kN，选用SX120型侧撑，容许承载力4.5kN，安全系数1.61；（3）空调风管1250×400：保温后重量385N/m，Fh=4.6kN，选用SX200型侧撑+DX160型纵撑组合。3.4节点验算（1）锚栓抗拉：NEd≤0.8·NRk,s/γM2，γM2=1.5；（2）混凝土锥体破坏：VRk,c≥1.5·VEd；（3）支吊架挠度：δ≤L/200，实测δmax=4.2mm＜L/200=7.5mm，满足。第四章材料与零部件技术规格4.1型钢采用41×41×2.5mm、41×62×2.5mmC型槽钢，符合GB/T67252017，屈服强度≥235MPa，抗拉强度370～500MPa，延伸率≥24%。4.2连接件（1）铰链式抗震连接座：SX系列，厚度6mm，双面冲压加强筋，齿深1.2mm，齿数≥12；（2）防松螺母：M12、M16，采用尼龙嵌件，满足ISO70422012，振动试验15万次无松动；（3）斜撑杆件：Φ20圆钢镀锌，两端冷锻M20螺纹，螺纹长度≥40mm。4.3锚栓后扩底机械锚栓，套管材质A470，螺杆材质8.8级，镀锌厚度≥5μm，通过ETA09/0331认证，适用于C20/25～C60/80混凝土，耐火等级R120。4.4检验批要求每批材料进场附带质保书、出厂合格证、第三方盐雾报告、耐火报告；现场按5%比例抽样做抗拉试验，不合格直接退场并记录《不合格品处置单》。第五章施工准备与现场管理5.1技术准备（1）图纸会审：项目经理组织设计、监理、施工、厂家四方会审，形成《抗震支架图纸会审记录》，签字确认；（2）BIM碰撞检查：使用Revit2024建立LOD400模型，重点核查支架与结构钢筋、预埋管、二次机电的碰撞，碰撞率≤3%；（3）方案交底：编制《抗震支架专项施工方案》，经总监理工程师审批后，对施工班组进行书面+现场交底，留存影像资料。5.2现场准备（1）电源：每30m设置1个380V三级配电箱，漏电动作电流30mA；（2）脚手架：采用盘扣式双排架，步距1.5m，立杆纵距1.2m，顶部设置1.2m防护栏杆；（3）照明：管廊内使用36VLED安全灯，照度≥50lx；（4）通风：设置2台3kW防爆轴流风机，换气次数≥6次/h。5.3人员配置（1）项目经理1名（一级建造师机电专业）；（2）抗震支架技术负责人1名（中级职称+抗震支架专项培训证）；（3）专职安全员2名（C证）；（4）安装工12名（持证高空作业、电工、焊工各4名）；（5）测量工2名（全站仪操作证）。5.4设备机具（1）喜利得TE70ATC电锤6台，用于M16后扩底钻孔；（2）博世GBH845D电锤4台，用于M12钻孔；（3）扭矩扳手（30～300N·m）8把，每年校准一次；（4）激光水准仪2台，精度±1mm/10m；（5）超声波测厚仪1台，抽检镀锌层厚度。第六章抗震支架安装流程与工艺卡6.1工艺流程测量放线→钻孔→清孔→锚栓安装→支架组装→斜撑安装→扭矩复拧→位移监测→验收。6.2测量放线（1）基准线：以管廊底板完成面+1.00m为标高基准，采用激光水准仪投射水平线，每20m设置一个基准点；（2）纵向定位：按图纸间距用墨斗弹出纵向中心线，偏差≤2mm；（3）横向定位：用钢卷尺量测支架边线，确保与钢筋主筋净距≥30mm，否则调整支架型号或钢筋避让。6.3钻孔（1）孔径：M12锚栓钻孔14mm，M16锚栓钻孔18mm；（2）孔深：M12锚栓有效深度90mm，M16锚栓有效深度125mm，允许超深+5mm；（3）钻孔垂直度：用电子倾角仪实时监测，偏差≤1.5°；（4）废孔处理：废孔用化学锚固胶+H40灌浆料填实，表面凿毛后刷环氧树脂。6.4清孔（1）吹刷：采用钢丝刷+空压机（0.6MPa）三吹三刷；（2）吸尘：工业吸尘器吸净孔内粉尘，残留粉尘≤0.3g；（3）质检：质检员用内窥镜检查孔壁，发现裂缝或松动混凝土，重新移位钻孔。6.5锚栓安装（1）扩底：使用HiltiHDE专用扩孔钻头，扩底深度≥10mm；（2）敲击：用锤子轻敲锚栓至孔底，确保套管完全膨胀；（3）外露：螺杆外露长度=连接件厚度+螺母厚度+2螺距，外露统一25mm；（4）抗拔抽检：每100套抽检1套做现场抗拔试验，M16设计抗拔力12kN，实测≥15kN判定合格。6.6支架组装（1）地面预拼：在管廊外设置10m×5m预拼区，按“一托二撑”单元组装，减少高空作业；（2）螺栓方向：槽钢连接螺栓由内向外穿，螺母置于槽钢外侧，便于检修；（3）防松：所有螺母加尼龙防松垫片，扭矩值按表61执行：表61螺栓扭矩值M12：45N·mM16：95N·mM20：180N·m（4）编号：每榀支架用铝牌打码，编号格式“GH轴线序号”，采用铆钉固定，确保20年不脱落。6.7斜撑安装（1）角度控制：用角度尺现场量测，允许偏差±2°；（2）长度调整：圆钢斜撑采用两端正反牙结构，旋转调节长度，调节量≤30mm；（3）双螺母锁紧：斜撑与连接座采用双螺母对顶锁紧，外露螺纹≥2螺距；（4）防电化学腐蚀：不同金属接触面加SUS304隔离垫片，厚度1mm。6.8扭矩复拧安装完成后4h内用扭矩扳手复拧，扭矩值提高10%，并做好蓝色防松标记线，复拧率100%。6.9位移监测（1）初始值：支架安装完毕24h后，用数显位移计测初始值；（2）地震后：当地震烈度≥5度时，启动应急预案，24h内完成位移复测；（3）预警值：位移≥5mm或角度变化≥1°，立即更换斜撑；（4）记录：数据录入《抗震支架健康监测台账》，保存至工程竣工后10年。第七章质量检验与验收制度7.1检验批划分按GB503002013《建筑工程施工质量验收统一标准》，每500套支架为一个检验批，不足500套按一个计。7.2主控项目（1）锚栓抗拔承载力：抽检1%，且≥3套，合格率100%；（2）斜撑角度：±2°，全数检查；（3）镀锌层厚度：≥65μm，每批抽检5%，合格率≥95%；（4）扭矩值：复拧合格率100%。7.3一般项目（1）支架间距：±20mm，抽查10%；（2）槽钢垂直度：≤L/1000，抽查10%；（3）焊缝外观：无裂纹、无气孔，抽查5%。7.4验收流程班组自检→项目部复检→监理验收→第三方检测→质监站备案。每道工序留存照片，命名格式“工序轴线日期摄影师”，上传至企业云平台，保存15年。第八章安全文明施工与应急预案8.1危险源清单（1）高处坠落：管廊内净空3.2m，属于一级高处作业；（2）物体打击：钻孔、搬运槽钢易掉落；（3）粉尘：钻孔产生硅尘；（4）噪声：电锤≥95dB(A)。8.2控制措施（1）安全带：采用全身式双挂点安全带，高挂低用；（2）防坠网：管廊底板铺设密目网，网目≤10mm；（3）粉尘：配备3M3200防尘口罩，滤棉每天更换；（4）噪声：耳塞SNR≥30dB，每班次发放。8.3应急预案（1）地震应急：地震≥6度时，立即切断电源，组织人员撤离至地面应急避难场所（××广场，距离工地600m），清点人数，15min内上报集团应急中心；（2）坍塌应急：设置2处应急物资库，配备液压扩张器、千斤顶、急救箱；（3）火灾应急：每50m设置1具6kg干粉灭火器，每月检查一次；（4）急救：现场设急救站，配备AED除颤仪1台，急救员4名（持红十字会证书）。第九章成品保护与移交9.1成品保护（1）镀锌层：安装后包裹0.1mmPE保护膜，防止后续电焊飞溅；（2）螺栓：用PVC帽封盖，防止水泥浆污染；（3）通道：支架安装完毕，设置1m宽行人通道，禁止重型设备碾压。9.2竣工资料（1）竣工图：含支架平面、立面、节点详图，加盖竣工章；（2）材质单：所有材料质保书、合格证、检测报告；（3）验收记录：分部分项工程质量验收记录、检验批记录、第三方检测报告；（4）移交书：由建设单位、监理、施工单位三方签字，移交运营单位××市管廊运维公司，质保期2年，抗震性能保证期50年。第十章运维阶段巡检与更换指引10.1巡检周期（1）日常：每月一次，目测螺栓防松线是否错位；（2）年度：每年一次，用扭矩扳手抽检10%复拧；（3）震后：地震≥5度，48h内完成全数巡检。10.2更换标准（1）镀锌层出现红锈面积＞5%或锈点厚度＞100μm；（2）槽钢变形量＞L/200；（3）锚栓抗拔力下降＞20%；（4）螺纹滑丝或断齿≥2牙。10.3更换流程填报《抗震支架更换申请单》→运维公司审批→停电（水）→