淺談隔振減震支座在工程中的應用

余波

摘 要：近年來中國汶川地區及世界多個國家地區接連發生地震，造成巨大的經濟損失和人員傷亡。其中大多數傷亡是由于房屋垮塌被埋，被埋是由于地震時房屋瞬間垮塌，內部人員來不及外逃自救所至。為增加地震中人員的生還率，就需增加房屋的抗震性，對地震易發地區的房屋進行抗震結構改造。目前對房屋的結構加固有多種方法。在本項目中采用了抗震隔震支座的安裝方法。

關鍵詞：小學；抗震加固；改造

1 工程概況

某小學教學樓，建筑面積1020.2平米，該建筑為四層磚混結構，無地下室，層高均為3.6米。于2006年設計建成，每層設構造柱和圈梁。本工程共布置橡膠隔震支座26個，型號為GZY400。本次設計采用隔震技術進行減震加固設計，后續使用年限50年。

2 托換減震加固工藝流程

2.1 室內外土方開挖

室內土方分兩部分開挖：第一部分為整體開挖至托換梁底標高，然后向托換梁外側留約30公分再向下挖至設計要求標高-1.8米；第二部分為當托換梁施工完成后達到規范允許強度，再將第一部分預留的托換梁下及外側30公分土方開挖至-1.8米。

室外土方開挖也分兩部分：第一部分同室內土方同時開挖至托換梁底標高；第二部分為當托換梁施工完成且達到規范允許強度，再向下開挖至-1.8米，開挖平面寬度不小于1.8米。

2.2 施工上加固托換梁、連系梁以及墻柱托換節點及支座

上托換梁：根據設計要求，當土方開挖至托換梁底標高時，開始綁扎托換梁、連系梁鋼筋，施工過程中必須保證鋼筋的搭接長度，安裝好預埋件；立模澆筑砼。

下托換梁：上托換梁達到允許強度后，土方全部開挖至-1.8米時，制作下托換梁，方法同上托換梁。此部位需做好預埋件螺栓的布設和固定。

2.3 安裝調試支撐體系裝置

根據建筑受力特點確定托換節點位置，安放托換墊塊（大小比上下托換梁間隙小1-2公分）并用鋼板塞緊，中間不得留空隙。

2.4 切斷墻柱擺放隔震橡膠支座

按圖紙要求切斷墻、柱，使上部荷載通過托換支撐系統傳遞至基礎上，此過程需觀測建筑的整體穩定性，從而保證其安全。

2.5 隔震支座支墩的制作和檢查，隔震墊的安裝

在留設和預埋件位置安裝下支墩鋼板并固定，澆筑灌漿料，同時必須保證其水平度滿足設計要求的千分之五標準，施工好以后及時檢查調整。接著安放隔震墊，其中心位置必須與構造柱中心相重合，其誤差不得超過5.0毫米。最后安裝隔震支座上鋼板，使其和隔震墊上表面完全貼合，不得有空隙，固定鋼板，澆筑灌漿料。

在澆筑灌漿料前，需對預埋件外露部分進行防銹處理，對隔震墊需有臨時保護措施。

2.6 架空板的制作

架設支撐腳手架及模板，綁扎底板鋼筋，澆筑砼。

2.7 拆除托換系統

上兩項完成后，各項強度指標達到規范及設計要求后，即可拆除臨時支撐系統和底板腳手架，使建筑完全落在隔震系統上，達到設計抗震加固目的。

2.8 恢復作業

完成配套的水電等工作，使建筑滿足使用功能要求。（根據合同要求完成）

3 托換前對原教學樓檢測要點

在施工前，需對原建筑結構進行外觀與內在質量檢測，要點如下：（1）實際使用荷載調查；（用于托換過程受力分析）；（2）大空間、特殊結構部位現狀觀測；（分析是否需要特殊加固措施）；（3）結構縫（沉降縫、溫度縫、抗震縫）構造、縫寬現場測量記錄；（優化上托梁與整體加固托架方案）；（4）墻體明顯裂縫的觀測與記錄；（觀測是否切斷墻柱對結構造成新的損傷）；（5）主要梁柱節點、門窗洞口、墻柱連接部位連接構造和裂縫觀測與記錄；（觀測結構是或存在局部損傷，以免影響對結構安全產生影響）；（6）樓梯底部與地面的連接構造檢測記錄；（確定局部托換構造）；（7）首層柱根部、地面、外墻散水、室外地坪實際構造觀測，（優化局部托換方法，確定基坑開挖方案）；（8）施工場地現場考察。（確定場地布置方案，交通設置方案）；（9）水電管線及配套設施。（滿足施工期間正常施工。）

4 上、下托架梁及墻體托換梁設置（托換結構）方案

4.1 托架梁

保證墻、柱托換節點的絕對安全可靠，托換承載力計算有科學依據；水平托換加固有足夠的強度和水平剛度；下托架梁不出現較大沉降變形。

上托架梁、墻體托換梁、柱托換節點和水平支撐共同構成上部結構水平托換加固桁架，起到增大上部結構剛度，承擔上部結構豎向荷載和水平荷載的作用。

4.2 托梁和墻體托換方案

縱橫向上托梁：采用雙夾梁鋼筋混凝土梁，截面尺寸約300×550mm（包括板厚），每隔0.75m設橫向穿墻扁擔梁。

采用鋼筋混凝土梁有以下優點：整體性好，整體剛度大，同時解決柱縱筋切割后錨固長度不足的問題。

梁高根據縱墻托換荷載大小、整體剛度需要確定，因跨度較小，并考慮到上部不超出室外地坪-0.030m。

施工工序為：每隔0.7～0.75m在墻體上開鑿300×230洞口——擺放連糸梁拉筋——綁扎兩側夾梁鋼筋——支模——澆筑砼。上部托換結構標高為-0.030米。（上下托換梁施工方法相同，下托換梁結構標高-0.944米。）

4.3 基礎與隔振墩改造方案

先施工上托梁，再施工下托換梁，在隔振墩外側設置臨時支撐，將整個建筑物托換到臨時基礎上。切割墻柱，然后施工隔振支墩，預埋隔振墊下鋼板。

4.4 安裝隔振墊

隔振墊安置凈空間應大于隔振墊高度+100mm，按照廠家要求安置隔振墊以及上鋼板和錨固件。

4.5 二次澆注隔振墊上鋼板與上墩之間的縫隙

安置好隔振墊后，將托換梁與隔振墊之間的縫隙用微膨脹混凝土或灌漿料充填。

5 上部結構與原基礎切割方案

方案關鍵點：確保切割時結構安全、無沉降差、振動小、效率高、