隔震建筑專用柔性管道技術探究

韓勇 彭鵬 胡杰

中建八局第二建設有限公司 山東濟南 250014

隨著國民經濟的發展和人民生活水平的提高，人們對建筑性能有了更高的要求。尤其在經歷了多次地震之后，除了對生命安全的基本保障之外，震后建筑功能的可持續性也已成為一個人們開始關注的重要課題。目前關于隔震技術的研究較多，包括隔震支座、屈曲約束支撐等技術，而針對配套機電管道隔震技術研究較少。本文就是基于隔震建筑專用柔性管道在機電工程中的應用研究，為后續工程安裝抗震專用柔性管道提供借鑒。

1 工程概況

阜陽市城南新區博物館、圖書館及市民廣場地下綜合工程位于安徽省阜陽市城南新區，八里松路北側，府前路南側。本工程為多層建筑，規劃用地面積65602㎡，工程總建筑面積8.9萬㎡，其中博物館地下一層、地上四層，地上建筑面積2.98萬㎡，地下建筑面積0.9萬㎡。由藏品庫房、員工食堂及配套、報告廳及配套、設備用房、地下激動車庫、展廳、辦公區組成。圖書館地下一層、地上四層，地上建筑面積2.67萬㎡，地下建筑面積0.8萬㎡。由書庫及配套、報告廳及配套、設備用房、地下機動車庫、閱覽室、架空區域組成。其中博物館采用隔震技術，地下室與上部結構中間設置隔震層，隔振層內機電管線安裝設計說明采用專用柔性管道。

2 設計概況

給排水、消防水系統以及空調水系統穿過隔震層以及穿越隔震縫的管道。隔震柔性管道的變形能力均應滿足《建筑隔震柔性管道》JG/T541-2017的要求，并提供型式檢驗報告證明。根據設計位移及綜合考慮現場條件，柔性管道變形量按照500mm考慮。

3 技術應用及實施效果

3.1 應用選型

地震的特點是水平晃動劇烈，垂直晃動很小，在2cm以內；針對地震這樣的特點，設計院通過對博物館設置隔震層，來緩解地震對上部結構的破壞程度。隔震層中包含了隔震支座，抗震軟接等部分。依靠該部分均具有柔性變形特性，來緩解地震水平位移對博物館帶來的破壞程度。本文闡述的隔震柔性管道，從材質上劃分，有金屬軟管、橡膠軟管、PVC伸縮管等。金屬軟管的材質采用的是進口不銹鋼，該種材料具有高強、高延性（316L）。橡膠軟管的材質采用的是橡膠，該種材料耐高溫、耐酸耐堿、抗腐蝕性好，重點是伸縮性、延展性能強，從而適應地震大跨徑位移。PVC伸縮管采用的是UPVC材質，該種材料具有耐高溫、耐燃性等。根據研究表明，隔震專用柔性管道適用范圍如下：金屬軟管適用給水、暖通、消防、燃氣等專業管道；橡膠軟管適用排水、暖通、消防等專業管道；PVC管適用排水、雨水等專業管道。據以上材料特性及應用研究，對項目隔震層做如下設計深化，新設計圖紙標明材質、尺寸等，一般機電設計圖紙標注均過于籠統，僅示意相應位置需要加設軟接。

3.2 管道試驗

（1）金屬軟管試驗。金屬軟管的最大允許位移性能試驗應符合下列要求：①試驗介質為水；②試驗裝置為試驗伸縮臺和控制臺、夾具、滑車、滑車控制臺、加壓泵以及壓力監測儀表；③按圖7安裝試件，右端為試驗控制臺，外接加壓泵和壓力監測儀表；左端為試驗伸縮臺，控制轉盤速度；金屬軟管彎頭通過卡扣與滑車可靠連接，滑車放置滑車控制臺中央；④啟動加壓泵，將水注入管內，排盡空氣，關閉排氣閥，密封試件，然后迅速加壓至設計壓力，并保持該壓力至少5min，檢查試件有無滲漏；⑤啟動試驗伸縮臺，加載速率不宜低于400mm/s，加載方法為轉盤勻速旋轉；按最大允許位移，至少旋轉3圈，在試驗過程中檢查試件有無滲漏和異常變形。

（2）橡膠軟管試驗。橡膠軟管的最大允許位移性能試驗應符合下列要求：①試驗介質為水；②試驗裝置為大變形位移性能試驗臺、加壓泵、壓力監測儀表；③按圖8安裝試件，啟動加壓泵，將水注入管內，排盡空氣，關閉排氣閥，密封試件，然后迅速加壓至設計壓力，并保持該壓力至少5min，檢查試件有無滲漏；④啟動位移性能試驗臺，加載速率不宜低于400mm/s，加載方法為位移控制，并一次加載到最大允許位移，往復加載三次，在試驗過程中檢查試件有無滲漏和異常變形。

（3）PVC伸縮管試驗。PVC伸縮管的最大允許位移性能試驗應符合下列要求：①試驗介質為水；②試驗裝置為試驗伸縮臺和控制臺、加壓泵、壓力監測儀表；③按圖9安裝試件，左端為試驗控制臺，外接加壓泵和壓力監測儀表；右端為試驗伸縮臺，控制轉盤速度；④啟動加壓泵，將水注入管內，排盡空氣，關閉排氣閥，密封試件，然后迅速加壓至50kPa，并保持該壓力至少5min，檢查試件有無滲漏；⑤將水排出試件，啟動試驗伸縮臺，加載速率不宜低于400mm/s，加載方法為轉盤勻速旋轉；按最大允許位移，至少旋轉3圈，在試驗過程中檢查試件異常變形；⑥重復④進行水密性測試。

3.3 安裝節點大樣圖

各專用柔性管道安裝要點如下：①金屬管道安裝：在管道彎頭接頭處，采用互動環及導桿安裝在建筑物上部結構上，已保證彎頭的支撐，以及在橫向上的移動。②橡膠管道安裝：橡膠管道伸縮特性較好，有較好的伸縮性，只需在建筑物上下部固定好即可。

4 結語

機電工程為建筑工程中的重要施工專業，與建筑物的使用功能關系密切，對于結構特殊的建筑物，機電管線連接就不能按照平常做法施工，就如本項目阜陽城南新區綜合建設PPP工程項目博物館就存在隔震層結構，該結構由隔震支座將建筑主體與地面連接，而非直接接觸，在該隔震層中存在機電各種管線，電氣橋架，給排水管道、消防噴淋管道、通風空調管道等。為保證管道需與主體結構具有相同的變形位移量，該項目根據具體系統管道采取合適的金屬、橡膠以及PVC材質專用柔性軟管，以及采取相應滑桿以及滑車等支架形式，充分發揮管道的柔性變形伸縮特性。