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后锚固锚栓在建筑管道固定中的重要性——常熟万达地下车库冷却水管道坍塌事故调查报告浅析

浏览次数: 日期:2019年2月22日 18:15

建筑给排水、供暖、通风、空调、燃气、热力、电力、通讯、消防等工程中存在着大量的管道系统。作为输送各种介质,传递能量,传播信息,保证建筑功能实现的组成部分,管道系统与建筑的安全连接十分重要。现阶段我国民用建筑大部分为混凝土结构,而建筑工程各专业的区分和工程实际的复杂程度,对管道及相应支吊架系统的固定最好是灵活、机动的。因此,混凝土用后锚固锚栓成为这一应用的主要锚固件。

管道系统的荷载传播途径为

管线(如冷却水管道所受荷载为管中水重+管线自重,水管振动,水平推力等)——→支吊架系统(装配式支吊架系统包括横担,立柱,斜撑,及相应连接件,底托等)——→锚栓——→结构主体(如梁,柱等)。

从而实现荷载至结构主体,再最终传入地下以保证结构安全性的最终目的。

 

以下图为例:

常熟万达广场地下车库冷却水管坍塌导致3人死亡的事故引起了强烈关注,事故调查报告显示:坍塌的主要原因为“膨胀螺栓选用和安装错误”。这里的“膨胀螺栓”即为混凝土用后锚固锚栓中的膨胀锚栓。

锚栓的选用:应考虑锚栓性能、基材性状、锚固连接的受力性质、被连接结构类型、抗震设防等要求——《JGJ 145混凝土结构后锚固技术规程》。

作为与结构主体直接连接的传力部件,锚栓必须要通过严格的承载计算,才可确定应用的锚栓为何种规格。锚栓选用时需要考虑的主要因素之一就是锚栓的承载力。该事故项目的冷却水管直径实为700mm,根据项目本身设置的支吊架间距,膨胀锚栓在承受相应规格及长度的水管及管中介质,支吊架等作用荷载时可能会出现钢材拉断,钢材有杠杆臂剪切破坏,混凝土锥体破坏、锚栓拔出或穿出破坏、混凝土劈裂破坏、混凝土剪撬破坏、混凝土边缘破坏等多种破坏模式,每一种破坏模式及相应钢材及混凝土的承载力都应详细计算,只有当设计抗力大于设计作用荷载,并且保证综合利用率也都小于1的情况下,才可实现荷载的安全传递。慧鱼作为锚固行业的领导者,有针对慧鱼锚栓的承载力计算软件,也本着严谨的原则,为客户提供锚栓承载力计算的服务。

同时,锚栓性能的可控性,包括上文所说的锚栓的设计,极大的依赖于锚栓的各类参数,而大量的试验数据和极强的质量保障体系是锚栓相关参数可靠性和稳定性的必要条件。有第三方认证的锚栓是可以满足这一必要条件的。慧鱼本着对建筑工程项目负责的态度,为客户提供能够满足锚固技术前沿区域的欧洲技术认证的锚栓产品。

锚栓的安装:锚孔应按照设计位置进行定位,不满足设计要求时,应及时通知设计单位修改设计”,“膨胀型锚栓应按照设计和产品说明书的规定进行安装——《JGJ 145混凝土结构后锚固技术规程》。除锚栓选用错误外,在施工过程中未经设计单位同意的“切割锚栓至与钢板齐平”和“未与大梁做有效连接”也是事故分析报告中指出的间接原因。锚栓的安装是实现设计的关键,与设计的一致性和锚栓厂家安装说明的遵循是包括JGJ145在内的各国锚栓规范一再强调的。慧鱼在提供锚栓的同时,也会为终端使用者提供产品安装说明,安装视频,施工指导文件,安装培训,现场测试等服务,来帮助实现锚栓安全有效的安装。

该事故报告中提到的 M12及可能并不常见的“M10.8”规格的“膨胀螺栓”如果已经进行了完全满足相应规范及设计需求的承载力计算;如果该“膨胀螺栓”的各项参数都通过了第三方的认证来保证质量和性能的稳定与可控性,如果锚栓的施工过程完全满足设计需求,并严格的遵循厂家提供的安装说明,也许这一悲剧就不会发生,然而并没有如果。

逝者已矣,在默哀的同时,管道安装中锚栓的选用和安装也希望能够得到更多的关注和重视。

事故视频回放:

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