1引言
《建筑机电工程抗震设计规范》（GB50981-2014）出台，该规范明确自2015年8月1日开始，6级以上地震区强制设置机电抗震支架，随即《建筑机电设备抗震支吊架通用技术条件》（CJT476-2015）和《抗震支吊架安装及验收规程》（CECS420：2015）等行业规范相继出台，分别明确了设防烈度6~9度情况下的设备厂家要求（材料、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和1C存等）和施工企业安装、验收要求。全新的规范要求对机电安装行业提出了新的挑战：目前新出的成品抗震支架每副造价昂贵，按照GB50981-2014全系统覆盖，特别是对大型公共建筑而言，造价不菲。由于地震是一种随机性震动，有着难以把握的复杂性和不确定性，抗震支架为三维轴向拉结45°角设置，限于实际空间等因素，与普通支架协同施工实施要求和难度很大。
2青岛胶东国际机场航站楼工程概况
根据总体规划，航站楼一期是个大“海星”，海味十足。这样设计可不光是为了外形的视觉效果，内在也是有讲究的：连续曲面将五个指廊与大厅融为整体，实现大集中与单元式的合理平衡，成为首个采用集中式单体五指廊造型的航站楼。
青岛胶东国际机场鸟瞰图
航站楼面积达70万平方米，可满足年旅客吞吐量5500万人次、终端6000万人次，货邮吞吐量100万吨，飞机起降45万架次的保障需求。机电系统涵盖了给排水系统、电气系统、暖通系统、动力系统、弱电、民航专业系统、电信和铁塔等市政系统、室外工程、虹吸雨水等40多个机电子系统。
青岛胶东国际机场航站楼鸟瞰图
项目所在地的抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.1g，本工程青岛胶东国际机场航站楼项目的抗震设防烈度为8度，根据《建筑机电工程抗震设计规范》（GB50981-2014），1.0.4抗震设防烈度为6度，即6度以上地区的建筑机电必须进行抗震设计，应按重点类设防分类设防，重点类设防建筑应按高于本地区抗震设防烈度一度加强其抗震措施，机电工程抗震按8度设防。
单管机电抗震支架组成分析
3抗震支吊架系统设计布置要求与计算
3.1总体原则与流程
原则：建筑物的抗震设计是指对建筑结构（含机电结构）进行抗震设计并采取一定的抗震构造措施，以达到系统抗震的效果，设计目标分为小震不坏、中震可修和大震不倒等三个层次。机电系统抗震能力是设计、施工、监理、质检、业主、政府部门等各方共同努力的结果。系统实施的管理流程：
（1）建议前期，业主、监理和设计院、施工方等均参与相关前期专题会，对该系统非强制但须设置的范围选定、各专业设置条件及间距、其技术参数设定等前期优化及原则性问题及决议，形成会议纪要等文件，统一思想，共同推进。
（2）就汇总文件、验收程序和验收标准等，提前与当地验收部门沟通。该抗震支架系统、管线补偿器等尽早提前招投标。
（3）结合现有传统支架，改进并优化支架，配套厂家提前进场配合，对优化的支架形式和应力模式确认。深化设计协同厂家，利用BIM技术模拟现场条件，对支架点位、形式及拉杆形式等均一一优化，形成深化施工图，各方会签；厂家就每类型抗震支架形成依法合规、有效的计算书，经具备相应资质的设计院确认。
3.2实施的范围
机场抗震支架所涉及的专业和设置条件表
3.3设计管控
3.3.1抗震支吊架系统深化设计
在设计院提供的综合管线平面图的基础上，由专业抗震支架厂家进行抗震支吊架二次深化设计，确定抗震支吊架位置及类型。
抗震支架供应商深化设计：应提供抗震支架布置点位图、各类支架详图与计算书。抗震支架供应商应按照规范与设计要求，提供有资质单位审定的支架设计计算书（各类型的支架审核计算书）。
3.3.2专业抗震支架厂家的抗震支吊架设计要求
利用专业计算软件，计算出每个抗震支吊架的荷载。在满足设计要求的情况下，最大限度减少支吊架的数量，并准确得出每个节点、每个楼层、每个建筑、每个项目的材料清单，利于最大化的节约成本。
向客户提供二次深化设计后的初步设计方案、详细的施工图纸、支架布局图、支架详图，以便开展施工和后期验收工作。
基于深化设计，向客户提供支吊架材料清单、供货计划及技术服务计划，以保证施工的顺利衔接。
配备专业的工程师，并具备方案设计的能力和经验，以保证支吊架的安全性。在施工阶段，可根据需要进行现场的深化设计。安装方式多样化，不同情况有不同的合理安装方式。有专业的售后技术服务人员进行现场服务。
在满足规范要求的前提下，尽量压缩抗震支吊架占用空间，以确保机电管线整体的美观。
3.3.3抗震支吊架的基本设计步骤
步骤一：确定抗震支吊架的位置和类型；
步骤二：计算抗震支吊架地震水平作用力荷载；
步骤三：确定抗震支架吊杆长度，斜撑夹角，根据步骤二所得的水平作用力荷载，选择合适的抗震支吊架配件，并校核其强度；
步骤四：绘制抗震支吊架节点详图。
3.3.4抗震支吊架的设计原则
本项目严格按照《建筑机电工程抗震设计规范》（GB50981-2014）要求进行设计。
（1）每段水平直管道应在两端设置侧向抗震支吊架。
（2）当两个侧向抗震支吊架间距超过最大设计间距时，应在中间增设侧向抗震支吊架。
（3）每段水平直管道应至少设置一个纵向抗震支吊架，当两个纵向抗震支吊架距离超过最大设计间距时，应按GB50981-2014规范第8.2.3条要求间距依次增设纵向抗震支吊架。
（4）抗震支吊架的斜撑与吊架距离不得超过0.1m。
（5）刚性连接的水平管道，两个相邻的抗震支吊架间允许纵向偏移值：水管及电线套管不得超过最大侧向支吊架间距的1/16，风管、电缆梯架、电缆托盘和电缆槽盒不得超过其宽度的两倍。
（６）水平管道应在离转弯处0.6ｍ范围内设置侧向抗震支吊架。若斜撑直接作用于管道，其可作为另一侧管道的纵向抗震支吊架。距下一纵向抗震支吊架间距应按下式计算：
L＝（L1±L2）/2＋0.6式中：
L——距下一纵向抗震支吊架间距（ｍ）；
L1——纵向抗震支吊架间距（ｍ）；
L2——侧向抗震支吊架间距（ｍ）。
（7）当水平管道通过垂直管道与地面设备连接时，管道与设备之间应采用柔性连接；水平管道距垂直管道0.6ｍ范围内设置侧向支撑，垂直管道底部距地面超0.15ｍ应设置抗震支撑。
（8）当抗震支吊架吊杆长细比大于100或当斜撑杆件长细比大于200时，应采取加固措施。
（9）所有抗震支吊架必须和结构主体可靠连接，当管道穿越建筑沉降缝时应考虑不均匀沉降的影响。
（10）水平管道在安装柔性补偿器及伸缩节的两端，必须设置侧向及纵向抗震支吊架。
（11）侧向、纵向抗震支吊架其斜撑的安装垂直角度宜为45°，且不得小于30°。
（12）抗震吊架斜撑安装不应偏离其中心线2.5°。
（13）沿墙敷设的管道，当设有入墙的托架且管卡能紧固管道四周时，可将其作为一个侧向抗震支撑。
（14）单管（杆）抗震支吊架的设置应符合下列要求：距离立管0.6ｍ范围内在水平管道上应设置抗震吊架；立管长度超过1.8ｍ时应在其顶部及底部设置四向抗震支吊架，当长度大于7.6ｍ时应在中间加设抗震支吊架；当立管通过套管穿越结构楼层时，不需要设置抗震支吊架；当管道中安装的附件自身质量超过25kg时，必须设置侧向及纵向抗震支吊架。
（15）门型抗震支吊架的设置应符合下列要求：门型抗震支吊架至少需要一个侧向抗震支撑或两个纵向抗震支撑；同一承重吊架悬挂多层门型吊架，根据需要对承重吊架分别独立加固并设置抗震斜撑；门型抗震支吊架侧向及纵向斜撑应安装在上层横梁或承重吊架连接处；当管道上的附件质量超过25kg且与管道采用刚性连接时，或附件质量为9~25kg且与管道采用柔性连接时，必须设置侧向及纵向抗震支撑。
当在大口径管道、多根管线（桥架）组合的门型抗震支架设计时，必须尽可能在中间加设丝杆吊点，以降低支架横杆的用料规格。当中间部位不能加设吊点时，门型抗震支架可选用型钢制作。
4青岛胶东国际机场航站楼施工控制要点
4.1抗震支吊架组装
（1）整副支架安装前准备：按照抗震支架的支架设计图，对每副抗震支架的零部件进行外观、材质、规格、数量检查。
（2）施工现场抗震支架组装：进行抗震支架的框架安装（斜撑、底座连接件除外）。
抗震支架的立柱型钢安装：对照抗震支架安装图纸，按图所示用弹簧螺母螺栓相互连接到位。
抗震支架的水平型钢安装：将水平型钢安装至主吊杆立柱型钢上连接固定配件处，用弹簧螺母螺栓固定连接，以完成支架主体框架安装，此时螺母螺栓应适当锁紧，以不滑脱为准。
4.2抗震支架框架定位安装
按施工图确定支架安装点，在混凝土梁或天花板上划线定位、钻孔（要用专业的后扩底钻头），然后安装后扩底膨胀锚栓将底座连接件安装固定到位。
将整副主体支架提升、安装连接到底座连接件之中，此时对主体支架做一次平整度的检查，做适当的调整紧固，以确保主体支架的每条型钢槽的竖向和水平偏差均在2ｍｍ以内。
4.3侧向、纵向支撑件的安装
在调整好整副主体支架后，按照侧向、纵向支撑件的安装设置点位要求在相邻的梁、柱或天花板划线定位、钻孔，安装后扩底膨胀锚栓，将侧向、纵向支撑的连接件安装到位。
在主体支架的立柱型钢上，按照侧向、纵向支撑件的安装设置点位要求进行侧向或纵向支撑的连接件安装。
侧向、纵向支撑型钢的安装，在两个侧向、纵向支撑连接件之间，用Ｃ形支撑型钢连接成整体，斜撑型钢与主体支架立柱槽的夹角应在30~60°之间，接近45°为佳，水平偏差应不大于3°。
4.4典型抗震支架详图
本工程典型抗震支架详图见图
典型风管抗震支架详图
典型电缆桥架抗震支架详图
综合抗震支架详图
4.5验收
4.5.1抗震支架系统产品的合格性检测
设计、材料和施工条件相同的成品支吊架部位，进行抽检。重要部位应独立检测ｕ产品表面应平整光滑，洁净，无起泡分层现象，无明显压扁或局部变形的现象。
4.5.2抗震支架系统施工检测
抗震支架材质、规格和性能应符合设计要求和国家现行有关标准的规定。货到现场需要做好验收、记录工作。
施工过程中，必须做到每个节点的牢固，与主体结构的连接，支架与支架的连接，扭矩应符合要求，安装应牢固。需使用扭矩扳手检查。
制作本综合支吊架应严格按照国家支吊架制作安装质最验收规定执行，依据设计图纸及相关图集施工制作安装，为保证支吊架制作安装达到质量标准将采取以下措施：
（1）对支吊架的尺寸进行仔细测量，保证尺寸准确；
（2）对支吊架的拐角得用角尺测量，以确保支吊架安装的准确性；
（3）对安装好的支吊架进行测量试验，确保支吊架承重能力及牢固性。
4.5.3抗震支架系统验收须具备的资料
抗震支架系统的设计方案，计算书，图纸等其他相关资料；各类主材、辅材的检测报告、质保书、合格证，需要有具备专业检测资质的机构出具的检测报告、进场验收记录；施工过程中出现的重大设计变更，技术处理文件记录。其他质量保证资料。
5结语
唯有提高机电系统自身的抗震性能，才能有效防止地震引发的次生灾害，确保地震后建筑物内的机电系统能够迅速恢复运转。地震时加装抗震措施相对于没有加装抗震措施的机电系统管线及设备，可减少5~10倍的位移置，可有效提高系统的抗震性能。
根据《建筑机电工程抗震设计规范》（GB50981-2014）的强制要求及本项目实际需要分析，在机电系统重点部位进行抗震设防以符合规范要求、使用要求及验收要求具有十分重要意义。