隔震墊技術在施工中的應用

□文/商輝

隔震墊技術在施工中的應用

□文/商輝

以一所學校減震支座施工為案例，通過對建筑物結構類型的介紹以及當地抗震要求，從隔震技術設計思路、施工要求、具體措施、成品保護及注意事項等內容的闡述，結合現場施工照片及節點圖，探討了在抗震等級要求較高的地區隔震墊技術的施工應用，確保結構安全達到設計要求。

抗震等級；隔震；支座；預埋錨筋；承臺

我國對建筑物抗震等級的要求越來越嚴格，尤其是對新建的學校、醫院等人員密集場所和重要工程，必須按規定開展地震安全性評價，嚴格抗震設防，采取特殊措施，確保做到大震不倒塌、中震可修復、小震無損壞。對于地震帶高烈度區，一般會采用框剪結構或者剪力墻結構，再加裝隔震墊，可以確定隔震目標降低一度或者一度以上。

1　工程概況

某中學擬建建筑包含教學樓、宿舍樓和體育館，總建筑面積20 378.9 m2。建筑占地面積4 894.5 m2。

2　隔震墊設計思路

教學樓主體為地上5層，從室外地面至5層平屋面高19.8 m，室外地面至屋頂樓梯間屋面高22.8 m；室內外高差0.3 m，各層層高3.9 m，現澆混凝土框架結構，采用隔震技術。宿舍樓主體為地上4層，底層層高4.2 m，以上各層層高3.6 m；建筑高度15.3 m，現澆混凝土框架結構，采用隔震技術。體育館主體為地上2層，底層層高4.2 m，二層層高9.0 m；建筑高度13.5 m。

由于體育館不超3層可不采用隔震技術，故本工程除體育館外，對教學樓、宿舍樓均采取隔震技術設計，經計算分析，教學樓、宿舍樓結構構件斷面尺寸能較好滿足上部建筑功能的要求。將隔震橡膠支座設置于一層樓板（±0.000）以下標高-1.200 m處。

隔震墊以下下支墩按罕遇地震作用進行設計，通過隔震設計，隔震墊以上的結構自振周期延長、阻尼增大，輸入到上部結構的地震能量隔少，使結構構件斷面顯著隔小，可降低含鋼量，達到安全、經濟合理的目的且使結構的抗震性能得到提高。

3　施工方法

3.1承臺和底板施工

隔震支座下支墩與承臺、底板分開施工，下支墩豎向鋼筋在承臺底板混凝土澆筑前預埋準確，混凝土振搗平整。

3.2測量定位

當承臺、底板混凝土強度達到1.2 N/mm2時，可進行測量定位。為確保隔震支座的平面中心位置準確，采用全站儀測設每個隔震支座中心點的投影，標定在混凝土面上。

3.3綁扎下支墩鋼筋

安裝下支墩上部鋼筋及周邊鋼筋。為確保預埋錨筋位置的準確性，在混凝土面上預先標定隔震支座8個預埋錨筋的豎向投影的位置，以盡量避免預埋錨筋后安放被承臺的主筋阻擋的情況發生。

3.4預埋套筒及預埋錨固鋼筋定位和固定

預埋套筒及預埋錨筋定位、固定是本工程的一個難點，為此采取以下措施。

1）預埋鋼套筒上口及膠套筒，為預留出隔震支座下法蘭板厚度以方便支座安裝所設，下口預先與定位預埋板用高強螺栓擰緊固定，以確保套筒的位置準確，見圖1。此過程測量是整個隔震支座安裝的關鏈，需各工種密切配合，測量定位預埋板的標高、平面中心位置及平整度。根據偏差大小適時對套筒及錨筋進行調整，為方便控制定位預埋板的標高和平面中心位置，可采取預先在鋼模板四個角部位對應的下支墩主筋上點焊短鋼筋的方式，短鋼筋頂標高為支墩設計標高隔掉定位預埋板厚度，短鋼筋位置見圖2。短鋼筋直徑宜≮φ10 mm，與定位預埋板接觸一端斷面宜先用切割機切割平整。

圖1　預埋套筒及定位預埋板定位

圖2　短鋼筋位置

2）為保證預埋套筒的錨固長度和豎向固定，采用加工螺紋的預埋錨筋與預埋套筒相連。

3）為保證預埋鋼模板的水平度和平面位置的準確性及預埋套筒的垂直度，可根據實際情況在錨筋底部點焊定位鋼筋與支墩鋼筋相連，以確保錨筋和定位預埋板不產生水平和豎向位移。

3.5下支墩側模安裝

安裝側模，側模高度略高于支墩頂面高度并在側模上用水準儀標定出支墩頂面設計標高的位置，方便澆筑混凝土時控制支墩標高。側模的剛度要滿足新澆筑混凝土的側壓力和施工荷載的要求，必要時可加密柱箍，模板要拼縫嚴密、底部固定牢靠并保證其垂直狀態模板加固應牢固可靠。

3.6下支墩澆筑

采用泵送澆筑混凝土時，應盡量隔少泵管對預埋件的影響，應避免混凝土泵管對預埋件產生大的沖擊。在振搗過程中，振動棒不能碰撞定位預埋板、錨筋，并且禁止工人踩踏預埋板件，以防止軸線、標高及平整度產生偏差，影響安裝質量。澆筑完畢后，注思混凝土的養護。

3.7安裝隔震支座

混凝土養護5 d后且強度≮10 N/mm2即可進行隔震支座安裝，考慮到混凝土強度不夠，7 d后再將螺栓擰緊。安裝隔震支座前，應先清理干凈下支墩上表面，為避免砂漿、混凝土等雜物進入套筒孔內并對預埋鋼板上表面涂刷防銹漆，見圖3。清理完畢后先將定位預埋鋼板上的螺栓及膠套筒取下，再根據現場條件采用汽車吊或塔吊將該位置所需隔震支座吊到該支墩上，吊裝支座時注思應輕舉輕放，防止損壞支座和下支墩混凝土。待隔震支座下法蘭板螺栓孔位與預埋鋼套筒孔位對正后，將螺栓擰入套筒，螺栓連接時嚴禁用重錘敲打。隔震支座安裝完成后用全站儀或水準儀復測隔震支座標高及平面中心位置并記錄成表。

圖3　預埋鋼板刷防銹漆

3.8上部預埋套筒、預埋錨筋固定

將上部預埋錨筋與套筒連接好，再用螺栓M1連接到隔震支座上，見圖4。

圖4　隔震支座連接

3.9上支墩底模安裝

與常規結構相同。澆筑混凝土會對底模產生豎向壓力，底模會產生豎向變形。當底模支撐剛度不是足夠大時，底模板頂面標高應高于上法蘭板頂面標高，避免混凝土澆筑成型后支座法蘭板陷入上支墩混凝土中。

3.10上支墩鋼筋綁扎

依次綁扎上支墩鋼筋、支側模、澆筑混凝土。此部分施工方法與常規做法相同。

3.11法蘭板補漆

由于隔震支座安裝過程和模板支撐、拆除過程中不可避免對隔震支座油漆造成損壞，待上支墩混凝土施工完畢，模板拆除后，對隔震支座油漆進行修補。

3.12隱蔽工程驗收

上下支墩混凝土澆筑前，應對隱蔽工程進行驗收，對重要工序和關鏈部位應加強質量檢查或進行測試并做詳細的記錄，同時宜留存圖像資料。

4　施工中注意事項

4.1預埋件定位、固定

下支墩鋼筋籠綁扎完畢，使用鋼模板將8根預埋件固定。固定時應使用帶膠套筒的高強螺栓并將其扭入預埋套筒中，確保預埋定位模板底部與預埋套筒頂部緊密接觸，然后將固定好的預埋板放置于鋼筋籠上，待預埋板中心位置對正后將預埋錨筋通過連接鋼筋與支墩主筋點焊，將其固定。螺栓只須用手擰緊，使膠套筒底部和鋼套筒頂部緊貼鋼模板且預埋件錨固鋼筋必須保持鉛直狀態。

然后，測量模板標高、平面中心位置，調準后對預埋件進行焊接固定。預埋件與主筋應通過鋼筋焊接，保證下支墩混凝土澆筑過程中，預埋件不發生偏斜和位移。

4.2下支墩澆筑

下支墩澆筑混凝土前必須進行定位復測，復測內容包括預埋件標高及平面中心位置。

混凝土澆筑時，施工人員不能站在定位預埋板上，以免鋼板變形定位不精確，導致隔震支座無法安裝；振搗過程中，振搗棒不要碰到預埋件，以避免預埋件發生傾斜，導致隔震支座無法安裝；下支墩混凝土澆筑應采取措施保證混凝土澆筑質量，模板拆除后，混凝土面不平整，應采用同強度的水泥砂漿進行找平，找平后應對砂漿面進行標高復核。

5　成品保護

1）隔震椽膠支座不能接觸酸、堿、鹽、溶劑、油類等影響支座使用壽命的物質。

2）隔震支座及其預埋件存放時，應采取必要的措施防止陽光直射或淋雨。

3）隔震支座不能浸泡在水中，以免影響支座壽命。

4）隔震橡膠支座周圍應通風良好，以免因潮濕水汽使支座連接件生銹，如遇生銹應加涂防銹漆。

6　隔震構造措施特別注意事項

6.1隔離縫

1）豎向隔離縫。是隔震層以上結構與周圍結構、建筑物之間的縫隙，主要包括上部結構與其四周擋土墻之間、相鄰建筑物之間、相鄰地面形成的縫。

對于單棟隔震結構，其縫寬不宜小于隔震橡膠支座在罕遇地震下的最大水平位移的1.2倍且不宜＜200 mm。

對于兩相鄰隔震結構，其縫寬取最大水平位移值之和且≮400 mm。

對于相鄰的高層隔震建筑，考慮到地震時上部結構頂部會大于隔震層處位移，因此隔離縫要留出罕遇地震時隔離縫的寬度加上防震縫的寬度，方才合適。

豎向隔離縫具體尺寸設置以設計圖紙為準。根據本工程結構圖，上部結構的周邊應設置豎向隔離縫，縫寬300 mm。

2）水平隔離縫。是指隔震層上部結構與隔震層下部結構或地面之間形成的水平縫。

上部結構和下部結構之間，應設置完全貴通的水平隔離縫，縫高可取20 mm并用柔性材料填充；當設置水平隔離縫確有困難時，應設置可靠的水平滑移墊層。

水平向隔離縫具體尺寸設置以設計圖紙為準。根據本工程結構圖，上部結構與下部結構之間，應設置完全貴通的水平隔離縫，縫高可取20 mm并用柔性材料填充。隔震支座外露部分應用防火板封閉。

6.2其他構造措施

1）管線穿越隔震層。穿越隔震層及隔離縫的配管、配線均應采用柔性連接或其他有效措施以適應隔震層在地震作用下的水平位移。選用的管線柔性連接接頭應具有性能穩定、強度高、抗干擾性好、抗疲勞性好的特點，以確保在發生地震時，各管線及其柔性連接接頭不會遭到破壞。

2）避雷導體穿越隔震層，應按圖5進行安裝。

圖5　避雷導體

3）隔震支座防火包裹。隔震層設置在有耐火要求的使用空間中時，隔震支座和其他部件應根據使用空間的耐火等級采取相應的防火措施。

7　結語

隔震墊技術是銜接基礎與主體的關鏈技術，越來越多的減震技術已經廣泛應用到工程建設中去，隨著國內外地震事件的發生，各國的專家日益對減震技術的研究有了新的突破，后續將會有更新更加有效的隔震技術措施登陸到各類工程建設中。

TU352.1+2

C

1OO8-3197（2O16）O1-36-O3

2O15-12-28

商輝/男，1981年出生，工程師，北京科技園建設（集團）股份有限公司，從事工程技術營理工作。

□DOI編碼：1O.3969/j.issn.1OO8-3197.2O16.O1.O13