多層建筑隔震橡膠支座安裝技術

夏 鵬 胥 東 徐 平 劉小娜

中國建筑第二工程局有限公司 云南 昆明 650100

我國是一個多地震的國家，也是遭受地震災害最為嚴重的國家之一。地震常常使地面建筑物和工程設施發生損壞，但現有隔震技術存在精度難控、成本高昂、效果欠佳等問題。對此，云南省政府頒布文件要求陸續地將新隔震、減震建筑工程技術補充進《云南省防震減災條例》等相關規定。本文對學校建設使用的隔震橡膠支座安裝施工技術及隔震支座保護防火裝置等新技術[1-6]進行總結，并對我國現有隔震技術進行補充完善。

1 工程概況

交投昭通學院附中建設項目共由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。總建筑面積為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 創新技術

2.1 隔震支座安裝標高控制

隔震支座安裝標高控制，采取預先在定位鋼板4個角對應的下支墩主筋上點焊短鋼筋的方式。短鋼筋頂標高為下支墩設計標高。短鋼筋直徑10 mm，與定位預埋板接觸一端斷面用切割機切平整。短鋼筋點焊在下支墩鋼筋上后，由全站儀進行標高復測，不符合標高的鋼筋使用打磨機進行打磨，保證4根鋼筋位于正確的標高處。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高及水平度的要求。

橡膠隔震支座作為一個新興的隔震技術，具有良好的隔震性能，但是其安裝要求較高。傳統支座安裝方法為由人工配合水平儀調整隔震支座的定位鋼板標高及水平度，費時費力，且標高調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高控制技術（圖1），能有效解決傳統支座安裝方法的相關問題。

圖1 隔震支座安裝標高控制剖面

2.2 隔震支座保護防火裝置

隔震支座保護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個方位并呈立方體形狀。防火板2個角由鐵釘連接。防火板與隔震支座之間的空隙塞防火棉填充。

當發生火災時，隔震支座直接暴露在明火中，會給結構帶來安全隱患，降低隔震支座使用壽命。當隔震層同時作為地下室使用時，隔震支座便暴露在日常使用的環境中，而非封閉環境，可能會有腐蝕性物質濺射在隔震支座上，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問題。

3 技術情況

3.1 技術水平

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

3.2 技術難度

本施工技術難點在于其支墩安裝過程中的精度要求較高，上下支座標高及水平位移精度難以控制，需全程跟蹤及反復復核是否有偏移現象。

為此，項目采用一種隔震支座安裝標高控制方法并設計一種隔震支座活動性支撐架，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，隔震支座中心標高與設計標高的偏差在士3.0 mm內，隔震支座中心平面位置與設計位置的偏差≤5.0 mm。

3.3 技術性能

本項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。支座分類按國標為Ⅰ類，即支座具有單獨的上下封板。

3.4 技術效益

增設隔震結構（隔震支座等）會增加結構的造價，但主體結構所承受的地震作用大大減小，因此，構件截面配筋可相應減少，跨度和高度均可相應增加，從而又降低了造價。

在7度及以下地區采用該隔震技術，造價會略有增加或基本持平，但結構會更加安全；而在7度以上地區采用隔震技術，在結構安全性得到極大提高的同時，還能顯著降低工程造價。

采用該隔震技術，可節約地震后建筑加固維修和重建的費用，以及室內設備、物品維修和更換的費用，避免地震造成的建筑、設備和物品等損壞導致的不能正常工作和生產所帶來的經濟損失。

4 施工工藝

4.1 工藝流程

1）使用輔助模具進行預埋位置障礙物的清除，保證正式預埋過程的順利進行。

2）進行下預埋板的定位、點焊。套筒在混凝土澆筑前需要將兩頭堵住，防止混凝土漿灌入，影響后續高強螺栓的穿入。

3）進行下預埋板的混凝土澆筑。

4）安裝隔震支座。

5）將隔震支座與上預埋板連接。

6）支設上部結構模板及澆筑混凝土，完成施工。

4.2 安裝要點

1）隔震支座下預埋板固定要牢固，以保證其在承臺混凝土澆筑過程中不發生位移。

2）在澆筑混凝土前需對操作工人進行詳細的技術交底，特別是對下振搗棒的位置及振搗時間的控制；需采用高強度細石混凝土澆筑。

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

4）隔震支座預埋下板安裝時應校對支座基礎預埋板的標高、軸線、平整度等指標；應核對型號與安裝位置是否符合施工圖紙的要求。

5）預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、復擰、終擰三個階段，并在同一天完成。

6）模板拆除后，對外露連接板和外露螺栓及時進行防腐、防銹處理。

7）在堆放隔震支座區宜有臨時覆蓋保護措施。如遇雷雨天氣需停止電焊作業，對安裝好的隔震支座要及時覆蓋。

4.3 成品保護

1）支座安裝前應對工人進行技術交底，強調隔震支座的構造及對結構的重要性，不得損壞隔震支座及配件。

2）隔震支座安裝好后，應立即采取措施保護，防止意外損傷。

3）如圖紙要求使用高強螺栓時，螺栓及螺母的絲扣必須有保護套，防止絲扣損傷。

4）防腐材料涂刷時，應將可能會被污染的結構鋼筋用塑料薄膜包裹保護。

5）連接螺栓安裝好后，應立即安裝防護帽，防止螺栓外露部分銹蝕。

5 結語

本文所介紹的隔震橡膠支座安裝施工技術在實際工程中得到成功應用，較傳統主體結構的地震反應最大降低5/6，同時節約了經濟成本。實踐證明，該技術是一種新穎、可靠、經濟的新式抗震施工技術，一定程度上完善了現有建筑隔震技術與消能減震技術。