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钢制柔性防水套管安装时,如何根据设计图纸进行管道固定?
钢制柔性防水套管安装时,如何根据设计图纸进行管道固定? 钢制柔性防水套管安装时,管道固定应遵循一个核心原则:
套管负责穿墙防水,不承担管道重量和轴向推力;管道必须通过套管两侧的支吊架、固定支架或支墩独立固定。
管道不能在套管内部焊接、卡固或浇筑固定,也不能依靠压紧橡胶密封圈来承受管道荷载。
一、先按图纸核对固定条件
施工前应核对以下内容:
图纸信息 核对重点
套管位置及标高 是否与墙体、设备接口和管道坡度一致
套管型号 A型、B型或人防专用型式
套管长度 是否与墙厚、装饰面及安装说明一致
迎水面方向 法兰压盖、密封结构和封堵方向是否按图安装
管道材质和规格 钢管、球墨铸铁管或塑料管
管道重量 包括管道、介质、阀门、保温层重量
介质压力 确定内压推力及试压荷载
固定支架位置 承受推力、限制位移的具体位置
导向支架位置 防止管道横向摆动、保持与套管同心
承重支架位置 承担竖向荷载
是否穿越沉降缝 确定是否需要设置柔性接口或补偿装置
消防防晃支架 核对图纸及消防专项规范要求
抗震支架 核对设防烈度、管道类别及抗震设计要求
GB 50242—2002第3.3.3条要求,地下室或地下构筑物外墙有管道穿过时应采取防水措施;对具有严格防水要求的建筑物,必须采用柔性防水套管。
二、明确套管的受力边界
柔性防水套管与管道之间通常保留环形间隙,并通过橡胶密封圈实现密封。它的作用是:
• 阻止水沿管壁渗透;
• 允许管道产生设计范围内的微小位移;
• 隔离部分振动;
• 保护管道穿越墙体部位。
它不能替代:
• 管道承重支架;
• 固定支架或支墩;
• 管道补偿器;
• 防晃支架;
• 抗震支架;
• 水锤防护装置。
因此,不能把管道直接焊在套管上,也不能在套管内部加装管卡、托架或浇筑固定点。
三、建立“套管外固定”的受力体系
典型布置为:
承重/导向支架
│
管道──套管──管道
│
承重/导向支架
如果穿墙管道承受较大内压推力,例如大口径、高压力或存在水锤,布置应调整为:
固定支架或支墩
│
承重支架─管道─柔性防水套管─管道─导向支架
│
设备接口
固定位置必须按设计图纸确定,不能仅按“距离墙面多少米”机械布置。
四、承重固定
1. 管道重量由套管两侧承担
穿墙点两侧均应设置承重支架、托架或吊架,使管道重量不传递给套管。
承重支架应承受:
• 空管重量;
• 管内介质重量;
• 阀门及附件重量;
• 保温、防腐层重量;
• 雪载、地震等设计规定的附加荷载。
特别是阀门、过滤器、补偿器等集中荷载,应设置独立支架,不能把重量压在穿墙管段或套管上。
2. 支架不能只固定在轻质墙体上
承重支架应固定在梁、柱、剪力墙或经设计确认的承重结构上。固定在建筑结构上的支吊架不得影响结构安全。
普通砌块墙、轻质隔墙、装饰层或未经加固的墙体,不宜直接作为承受较大管道荷载的固定点。
五、水平位移固定
1. 限制管道横向摆动
套管两侧的导向支架主要作用是:
• 限制管道上下、左右摆动;
• 保持管道与套管同心;
• 防止管道偏磨密封圈;
• 防止振动引起套管周边渗漏;
• 保证管道按设计方向伸缩。
导向支架允许管道沿轴线方向移动,但不能卡死正常位移。GB 50242—2002要求滑动支架灵活,滑托与滑槽两侧通常应留有3~5毫米间隙,纵向移动量应符合设计要求。
2. 不能形成“双固定约束”
如果套管一侧已经有固定支架,另一侧又设置完全刚性固定点,管道热胀冷缩产生的力可能无法释放。
应根据图纸判断:
• 哪一侧是固定端;
• 哪一侧允许滑动;
• 是否需要设置补偿器;
• 导向支架允许哪个方向的位移;
• 滑动支架是否需要偏置安装。
GB 50242—2002要求,有热伸长管道的吊架、吊杆应向热膨胀的反方向偏移;无热伸长管道的吊杆应垂直安装。
六、轴向推力固定
内压会在盲端、弯头、变径和阀门等部位产生轴向推力。其简化计算为:
\[
F=pA
\]
式中:
• F:压力产生的轴向力;
• p:计算压力;
• A:有效承压面积。
具体受力分析还应结合弯头、阀门、设备接口和管道走向进行,不能只计算直管段。
固定支架或支墩至少应承受:
• 内压轴向推力;
• 水锤或停泵瞬态推力;
• 管道热胀冷缩产生的力;
• 滑动支架摩擦力;
• 管道及介质重量;
• 风载、地震等设计荷载。
GB 50268—2008要求,管节及管件的支墩和锚定结构位置准确、锚定牢固;支墩应在坚固地基上修筑,并应在管节接口完成、管节位置固定后修筑。
七、穿过沉降缝或变形缝时的固定
如果设计图纸要求管道穿越沉降缝、伸缩缝或抗震缝,不能简单地把普通柔性防水套管当作补偿器。
通常应:
1. 按设计采用能够适应变形的专用构造;
2. 在变形缝两侧分别设置固定或限位装置;
3. 保证管道在两个结构单元之间能够相对位移;
4. 避免管道把变形位移传递给套管和墙体;
5. 避免在套管内部设置刚性固定点。
GB 50242—2002规定,管道穿过结构伸缩缝、抗震缝及沉降缝时,应在墙体两侧采取柔性连接,并在管道或保温层外皮上、下部留有不小于150毫米的净空。
这种情况下,固定方式必须由设计明确,不能仅凭普通02S404安装图确定。
八、消防管道还应设置防晃支架
如果属于消防给水系统,应根据设计图纸和消防专项规范设置防晃支架。
一般重点检查:
• 弯头两侧是否设置防晃支架;
• 三通、四通附近是否设置防晃支架;
• 立管每层是否设置固定管卡;
• 长直管段防晃支架间距是否满足要求;
• 支架是否固定在承重结构上;
• 防晃支架是否妨碍设计规定的热位移。
GB 50974—2014对消防给水管道的防晃支架设置有明确要求。具体间距和形式应执行设计图纸及现行规范,不能仅按普通给水管支架间距施工。
九、管道穿入后的对中固定
穿管时应做到:
1. 管道中心线与套管中心线基本一致;
2. 四周环形间隙基本均匀;
3. 管道没有单边贴靠套管;
4. 不使用撬棍强行掰动管道;
5. 管道接口不设置在套管内部;
6. 焊缝、法兰和卡箍不留在套管范围内;
7. 保温层、防腐层不形成刚性卡阻;
8. 管道由套管两侧支架稳定承重;
9. 橡胶密封圈平整,没有扭曲和损伤;
10. 法兰压盖螺栓对角、分轮均匀紧固。
GB 50242—2002明确,管道接口不得设置在套管内。
十、常见固定错误
错误做法 主要风险
将管道直接焊在套管上 破坏套管、防腐层和防水构造
在套管内加管卡或托架 形成刚性固定,妨碍位移并损伤密封
套管内灌注混凝土固定 管道失去柔性,沉降或热胀时开裂渗漏
两侧都不设支架 管道下垂、偏心和振动
只在套管一侧设支架 另一侧管道摆动,密封圈偏磨
阀门重量压在穿墙管段上 套管和密封结构承受额外弯矩
两端都完全刚性固定 热应力无法释放
固定支架设在轻质墙上 支架松动、管道位移和渗漏
用水泥把环形间隙全部死封 管道无法微量位移,容易产生裂缝
将防水套管当补偿器使用 位移或沉降过大时密封失效
十一、施工前核对清单
套管坐标、标高和墙厚符合图纸;
套管与管道保持同心;
套管方向、型号符合设计;
管道重量由套管两侧支架承担;
固定支架位置及承载力符合设计;
导向支架能够限制横向位移;
滑动支架允许轴向位移;
阀门和附件设置独立承重支架;
内压及水锤推力有固定支架或支墩承担;
穿墙管道无接口留在套管内;
管道无强制对口、拉伸或偏斜;
橡胶密封圈完好且未被油污污染;
法兰压盖螺栓均匀紧固;
迎水面和背水面封堵材料符合图纸;
管道试压后复核支架、套管和密封状态。
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