隔震建筑专用柔性管道技术探究

韩勇 彭鹏 胡杰

中建八局第二建设有限公司 山东济南 250014

随着国民经济的发展和人民生活水平的提高，人们对建筑性能有了更高的要求。尤其在经历了多次地震之后，除了对生命安全的基本保障之外，震后建筑功能的可持续性也已成为一个人们开始关注的重要课题。目前关于隔震技术的研究较多，包括隔震支座、屈曲约束支撑等技术，而针对配套机电管道隔震技术研究较少。本文就是基于隔震建筑专用柔性管道在机电工程中的应用研究，为后续工程安装抗震专用柔性管道提供借鉴。

1 工程概况

阜阳市城南新区博物馆、图书馆及市民广场地下综合工程位于安徽省阜阳市城南新区，八里松路北侧，府前路南侧。本工程为多层建筑，规划用地面积65602㎡，工程总建筑面积8.9万㎡，其中博物馆地下一层、地上四层，地上建筑面积2.98万㎡，地下建筑面积0.9万㎡。由藏品库房、员工食堂及配套、报告厅及配套、设备用房、地下激动车库、展厅、办公区组成。图书馆地下一层、地上四层，地上建筑面积2.67万㎡，地下建筑面积0.8万㎡。由书库及配套、报告厅及配套、设备用房、地下机动车库、阅览室、架空区域组成。其中博物馆采用隔震技术，地下室与上部结构中间设置隔震层，隔振层内机电管线安装设计说明采用专用柔性管道。

2 设计概况

给排水、消防水系统以及空调水系统穿过隔震层以及穿越隔震缝的管道。隔震柔性管道的变形能力均应满足《建筑隔震柔性管道》JG/T541-2017的要求，并提供型式检验报告证明。根据设计位移及综合考虑现场条件，柔性管道变形量按照500mm考虑。

3 技术应用及实施效果

3.1 应用选型

地震的特点是水平晃动剧烈，垂直晃动很小，在2cm以内；针对地震这样的特点，设计院通过对博物馆设置隔震层，来缓解地震对上部结构的破坏程度。隔震层中包含了隔震支座，抗震软接等部分。依靠该部分均具有柔性变形特性，来缓解地震水平位移对博物馆带来的破坏程度。本文阐述的隔震柔性管道，从材质上划分，有金属软管、橡胶软管、PVC伸缩管等。金属软管的材质采用的是进口不锈钢，该种材料具有高强、高延性（316L）。橡胶软管的材质采用的是橡胶，该种材料耐高温、耐酸耐碱、抗腐蚀性好，重点是伸缩性、延展性能强，从而适应地震大跨径位移。PVC伸缩管采用的是UPVC材质，该种材料具有耐高温、耐燃性等。根据研究表明，隔震专用柔性管道适用范围如下：金属软管适用给水、暖通、消防、燃气等专业管道；橡胶软管适用排水、暖通、消防等专业管道；PVC管适用排水、雨水等专业管道。据以上材料特性及应用研究，对项目隔震层做如下设计深化，新设计图纸标明材质、尺寸等，一般机电设计图纸标注均过于笼统，仅示意相应位置需要加设软接。

3.2 管道试验

（1）金属软管试验。金属软管的最大允许位移性能试验应符合下列要求：①试验介质为水；②试验装置为试验伸缩台和控制台、夹具、滑车、滑车控制台、加压泵以及压力监测仪表；③按图7安装试件，右端为试验控制台，外接加压泵和压力监测仪表；左端为试验伸缩台，控制转盘速度；金属软管弯头通过卡扣与滑车可靠连接，滑车放置滑车控制台中央；④启动加压泵，将水注入管内，排尽空气，关闭排气阀，密封试件，然后迅速加压至设计压力，并保持该压力至少5min，检查试件有无渗漏；⑤启动试验伸缩台，加载速率不宜低于400mm/s，加载方法为转盘匀速旋转；按最大允许位移，至少旋转3圈，在试验过程中检查试件有无渗漏和异常变形。

（2）橡胶软管试验。橡胶软管的最大允许位移性能试验应符合下列要求：①试验介质为水；②试验装置为大变形位移性能试验台、加压泵、压力监测仪表；③按图8安装试件，启动加压泵，将水注入管内，排尽空气，关闭排气阀，密封试件，然后迅速加压至设计压力，并保持该压力至少5min，检查试件有无渗漏；④启动位移性能试验台，加载速率不宜低于400mm/s，加载方法为位移控制，并一次加载到最大允许位移，往复加载三次，在试验过程中检查试件有无渗漏和异常变形。

（3）PVC伸缩管试验。PVC伸缩管的最大允许位移性能试验应符合下列要求：①试验介质为水；②试验装置为试验伸缩台和控制台、加压泵、压力监测仪表；③按图9安装试件，左端为试验控制台，外接加压泵和压力监测仪表；右端为试验伸缩台，控制转盘速度；④启动加压泵，将水注入管内，排尽空气，关闭排气阀，密封试件，然后迅速加压至50kPa，并保持该压力至少5min，检查试件有无渗漏；⑤将水排出试件，启动试验伸缩台，加载速率不宜低于400mm/s，加载方法为转盘匀速旋转；按最大允许位移，至少旋转3圈，在试验过程中检查试件异常变形；⑥重复④进行水密性测试。

3.3 安装节点大样图

各专用柔性管道安装要点如下：①金属管道安装：在管道弯头接头处，采用互动环及导杆安装在建筑物上部结构上，已保证弯头的支撑，以及在横向上的移动。②橡胶管道安装：橡胶管道伸缩特性较好，有较好的伸缩性，只需在建筑物上下部固定好即可。

4 结语

机电工程为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，对于结构特殊的建筑物，机电管线连接就不能按照平常做法施工，就如本项目阜阳城南新区综合建设PPP工程项目博物馆就存在隔震层结构，该结构由隔震支座将建筑主体与地面连接，而非直接接触，在该隔震层中存在机电各种管线，电气桥架，给排水管道、消防喷淋管道、通风空调管道等。为保证管道需与主体结构具有相同的变形位移量，该项目根据具体系统管道采取合适的金属、橡胶以及PVC材质专用柔性软管，以及采取相应滑杆以及滑车等支架形式，充分发挥管道的柔性变形伸缩特性。