多層建筑隔震橡膠支座安裝技術(shù)

夏 鵬 胥 東 徐 平 劉小娜

中國(guó)建筑第二工程局有限公司 云南 昆明 650100

我國(guó)是一個(gè)多地震的國(guó)家，也是遭受地震災(zāi)害最為嚴(yán)重的國(guó)家之一。地震常常使地面建筑物和工程設(shè)施發(fā)生損壞，但現(xiàn)有隔震技術(shù)存在精度難控、成本高昂、效果欠佳等問題。對(duì)此，云南省政府頒布文件要求陸續(xù)地將新隔震、減震建筑工程技術(shù)補(bǔ)充進(jìn)《云南省防震減災(zāi)條例》等相關(guān)規(guī)定。本文對(duì)學(xué)校建設(shè)使用的隔震橡膠支座安裝施工技術(shù)及隔震支座保護(hù)防火裝置等新技術(shù)[1-6]進(jìn)行總結(jié)，并對(duì)我國(guó)現(xiàn)有隔震技術(shù)進(jìn)行補(bǔ)充完善。

1 工程概況

交投昭通學(xué)院附中建設(shè)項(xiàng)目共由2～6層的低、多層建筑群組成，其中1#—23#、25#、26#、27#樓為多層建筑，24#樓為二類高層建筑?？偨ㄖ娣e為142 171.2 m2，地上建筑面積130 944.1 m2，地下建筑面積11 227.1 m2。

2 創(chuàng)新技術(shù)

2.1 隔震支座安裝標(biāo)高控制

隔震支座安裝標(biāo)高控制，采取預(yù)先在定位鋼板4個(gè)角對(duì)應(yīng)的下支墩主筋上點(diǎn)焊短鋼筋的方式。短鋼筋頂標(biāo)高為下支墩設(shè)計(jì)標(biāo)高。短鋼筋直徑10 mm，與定位預(yù)埋板接觸一端斷面用切割機(jī)切平整。短鋼筋點(diǎn)焊在下支墩鋼筋上后，由全站儀進(jìn)行標(biāo)高復(fù)測(cè)，不符合標(biāo)高的鋼筋使用打磨機(jī)進(jìn)行打磨，保證4根鋼筋位于正確的標(biāo)高處。鋼筋安裝完成后，將隔震支座定位鋼板放置于定位鋼筋上，即可保證隔震支墩下定位鋼板標(biāo)高及水平度的要求。

橡膠隔震支座作為一個(gè)新興的隔震技術(shù)，具有良好的隔震性能，但是其安裝要求較高。傳統(tǒng)支座安裝方法為由人工配合水平儀調(diào)整隔震支座的定位鋼板標(biāo)高及水平度，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且標(biāo)高調(diào)整后定位鋼板容易受到外界干擾而變化。采用上述的隔震支座安裝標(biāo)高控制技術(shù)（圖1），能有效解決傳統(tǒng)支座安裝方法的相關(guān)問題。

圖1 隔震支座安裝標(biāo)高控制剖面

2.2 隔震支座保護(hù)防火裝置

隔震支座保護(hù)防火裝置主要為防火板，防火板高度為隔震支座上下支墩間高度，共有4塊，位于隔震支座前后左右4個(gè)方位并呈立方體形狀。防火板2個(gè)角由鐵釘連接。防火板與隔震支座之間的空隙塞防火棉填充。

當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，隔震支座直接暴露在明火中，會(huì)給結(jié)構(gòu)帶來安全隱患，降低隔震支座使用壽命。當(dāng)隔震層同時(shí)作為地下室使用時(shí)，隔震支座便暴露在日常使用的環(huán)境中，而非封閉環(huán)境，可能會(huì)有腐蝕性物質(zhì)濺射在隔震支座上，降低隔震支座使用壽命。采用上述的隔震支座保護(hù)防火裝置（圖2），能有效解決隔震支座直接暴露在明火中的相關(guān)問題。

3 技術(shù)情況

3.1 技術(shù)水平

隔震橡膠支座安裝技術(shù)是在建筑中設(shè)置隔震層，將建筑物的上部與基礎(chǔ)柔性隔離，延長(zhǎng)自振周期至長(zhǎng)周期（2～4 s），從而減少上部分建筑物的反應(yīng)加速度，并且通過增大結(jié)構(gòu)的阻尼，有效吸收了地震傳導(dǎo)的能量，因而保證了建筑物的安全。在施工過程中，通過應(yīng)用該標(biāo)高控制方式及隔震支座防火保護(hù)裝置，達(dá)到了比原施工流程更完善的技術(shù)水平。

3.2 技術(shù)難度

本施工技術(shù)難點(diǎn)在于其支墩安裝過程中的精度要求較高，上下支座標(biāo)高及水平位移精度難以控制，需全程跟蹤及反復(fù)復(fù)核是否有偏移現(xiàn)象。

為此，項(xiàng)目采用一種隔震支座安裝標(biāo)高控制方法并設(shè)計(jì)一種隔震支座活動(dòng)性支撐架，保證隔震支座安裝方便、精度可控（圖3）。

圖2 隔震支座防火保護(hù)裝置剖面

圖3 隔震支座連接示意

隔震支座安裝精度要求：隔震支座頂面的水平度誤差≤0.5%，隔震支座的支墩頂面水平度誤差≤0.3%，同一支墩上隔震支座的頂面高差≤3.0 mm，隔震支座中心標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高的偏差在士3.0 mm內(nèi)，隔震支座中心平面位置與設(shè)計(jì)位置的偏差≤5.0 mm。

3.3 技術(shù)性能

本項(xiàng)目所使用的隔震橡膠支座為天然橡膠建筑隔震支座和鉛芯橡膠建筑隔震支座。支座分類按國(guó)標(biāo)為Ⅰ類，即支座具有單獨(dú)的上下封板。

3.4 技術(shù)效益

增設(shè)隔震結(jié)構(gòu)（隔震支座等）會(huì)增加結(jié)構(gòu)的造價(jià)，但主體結(jié)構(gòu)所承受的地震作用大大減小，因此，構(gòu)件截面配筋可相應(yīng)減少，跨度和高度均可相應(yīng)增加，從而又降低了造價(jià)。

在7度及以下地區(qū)采用該隔震技術(shù)，造價(jià)會(huì)略有增加或基本持平，但結(jié)構(gòu)會(huì)更加安全；而在7度以上地區(qū)采用隔震技術(shù)，在結(jié)構(gòu)安全性得到極大提高的同時(shí)，還能顯著降低工程造價(jià)。

采用該隔震技術(shù)，可節(jié)約地震后建筑加固維修和重建的費(fèi)用，以及室內(nèi)設(shè)備、物品維修和更換的費(fèi)用，避免地震造成的建筑、設(shè)備和物品等損壞導(dǎo)致的不能正常工作和生產(chǎn)所帶來的經(jīng)濟(jì)損失。

4 施工工藝

4.1 工藝流程

1）使用輔助模具進(jìn)行預(yù)埋位置障礙物的清除，保證正式預(yù)埋過程的順利進(jìn)行。

2）進(jìn)行下預(yù)埋板的定位、點(diǎn)焊。套筒在混凝土澆筑前需要將兩頭堵住，防止混凝土漿灌入，影響后續(xù)高強(qiáng)螺栓的穿入。

3）進(jìn)行下預(yù)埋板的混凝土澆筑。

4）安裝隔震支座。

5）將隔震支座與上預(yù)埋板連接。

6）支設(shè)上部結(jié)構(gòu)模板及澆筑混凝土，完成施工。

4.2 安裝要點(diǎn)

1）隔震支座下預(yù)埋板固定要牢固，以保證其在承臺(tái)混凝土澆筑過程中不發(fā)生位移。

2）在澆筑混凝土前需對(duì)操作工人進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底，特別是對(duì)下振搗棒的位置及振搗時(shí)間的控制；需采用高強(qiáng)度細(xì)石混凝土澆筑。

3）在澆筑過程中需派安裝工人全程跟蹤及復(fù)核，如有偏位需立刻整改。承臺(tái)混凝土澆筑完后，要復(fù)核預(yù)埋下板位置是否發(fā)生偏移。

4）隔震支座預(yù)埋下板安裝時(shí)應(yīng)校對(duì)支座基礎(chǔ)預(yù)埋板的標(biāo)高、軸線、平整度等指標(biāo)；應(yīng)核對(duì)型號(hào)與安裝位置是否符合施工圖紙的要求。

5）預(yù)埋上下板與隔震支座連接螺栓要擰緊，必須用力矩扳手檢查，擰緊過程分為初擰、復(fù)擰、終擰三個(gè)階段，并在同一天完成。

6）模板拆除后，對(duì)外露連接板和外露螺栓及時(shí)進(jìn)行防腐、防銹處理。

7）在堆放隔震支座區(qū)宜有臨時(shí)覆蓋保護(hù)措施。如遇雷雨天氣需停止電焊作業(yè)，對(duì)安裝好的隔震支座要及時(shí)覆蓋。

4.3 成品保護(hù)

1）支座安裝前應(yīng)對(duì)工人進(jìn)行技術(shù)交底，強(qiáng)調(diào)隔震支座的構(gòu)造及對(duì)結(jié)構(gòu)的重要性，不得損壞隔震支座及配件。

2）隔震支座安裝好后，應(yīng)立即采取措施保護(hù)，防止意外損傷。

3）如圖紙要求使用高強(qiáng)螺栓時(shí)，螺栓及螺母的絲扣必須有保護(hù)套，防止絲扣損傷。

4）防腐材料涂刷時(shí)，應(yīng)將可能會(huì)被污染的結(jié)構(gòu)鋼筋用塑料薄膜包裹保護(hù)。

5）連接螺栓安裝好后，應(yīng)立即安裝防護(hù)帽，防止螺栓外露部分銹蝕。

5 結(jié)語(yǔ)

本文所介紹的隔震橡膠支座安裝施工技術(shù)在實(shí)際工程中得到成功應(yīng)用，較傳統(tǒng)主體結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)最大降低5/6，同時(shí)節(jié)約了經(jīng)濟(jì)成本。實(shí)踐證明，該技術(shù)是一種新穎、可靠、經(jīng)濟(jì)的新式抗震施工技術(shù)，一定程度上完善了現(xiàn)有建筑隔震技術(shù)與消能減震技術(shù)。