橡膠隔震支座施工技術(shù)研究與應(yīng)用

王冬

（中鐵十一局集團(tuán)建筑安裝工程有限公司 湖北襄陽 441000）

0 引言

橡膠墊隔震的原理是在建筑物的基礎(chǔ)設(shè)置柔性的橡膠墊，隔震結(jié)構(gòu)可以降低基礎(chǔ)與主體結(jié)構(gòu)連接處的水平剛度，從而增大了建筑物的自震周期，減少建筑物與場(chǎng)地發(fā)生共振的頻率，降低了結(jié)構(gòu)受到地震的影響。橡膠墊隔震結(jié)構(gòu)在地震作用下主要是以“整體運(yùn)動(dòng)”，地震時(shí)隔震層水平移動(dòng)，減少上部結(jié)構(gòu)的水平震動(dòng)。

1 工程概況

呼和浩特市呼鐵佳園二期項(xiàng)目配套小學(xué)最高5層，層高1～4層4.2m，5層4.8m，總高22.1m，建筑面積10997m2，幼兒園最高3層，層高3.6m，總高13.77m，為抗震區(qū)，建筑面積為3356m2。小學(xué)及幼兒園采用了橡膠墊隔震，抗震設(shè)防等級(jí)為Ⅶ級(jí)。

2 傳統(tǒng)抗震方法施工中存在的問題

傳統(tǒng)抗震方法設(shè)計(jì)的建筑物，在地震作用下可能會(huì)造成結(jié)構(gòu)破壞，如墻體裂縫、梁柱裂縫，受損嚴(yán)重的可能會(huì)危及生命財(cái)產(chǎn)。

3 解決措施

3.1 工藝原理

橡膠墊隔震結(jié)構(gòu)是在建筑物基礎(chǔ)部位用橡膠支座構(gòu)成隔震層，另外配置相應(yīng)的阻尼，來減小地震能量傳遞至上部結(jié)構(gòu)。橡膠支座具有很大的豎向承載力和豎向剛度，以支撐上部結(jié)構(gòu)；同時(shí)，在水平地震作用下可以在水平方向上平移，震動(dòng)結(jié)束后基本上能自行復(fù)位。配備阻尼的目的是為了減少結(jié)構(gòu)受地震波動(dòng)的影響。

3.2 操作要點(diǎn)

3.2.1 基礎(chǔ)施工

隔震支座下支墩與地基承臺(tái)、地梁分開施工，下支墩的豎向鋼筋預(yù)埋前要確保定位準(zhǔn)確，澆筑混凝土?xí)r要防止鋼筋發(fā)生偏移。

3.2.2 定位測(cè)量

基礎(chǔ)混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2N/mm2后可定位測(cè)量。在承臺(tái)上彈出建筑軸線和框架柱邊框線，作為柱墩支模定位的控制線。

3.2.3 安裝下支墩鋼筋

綁扎下支墩鋼筋。為確保預(yù)埋錨筋位置的準(zhǔn)確性，在承臺(tái)上預(yù)先標(biāo)注隔震支座預(yù)埋錨筋的位置，避免發(fā)生承臺(tái)的主筋阻擋隔震墊錨筋的情況。

3.2.4 預(yù)埋件定位、固定

隔震墊套筒和錨筋的定位、固定是一個(gè)難點(diǎn)，經(jīng)多次試安裝，最終確定以下措施：

（1）將鋼套筒上口套上膠套筒，下口與定位預(yù)埋板用高強(qiáng)螺栓擰緊固定，確保套筒的位置準(zhǔn)確見圖1。根據(jù)偏差大小適時(shí)對(duì)套筒及錨筋進(jìn)行調(diào)整，預(yù)先在鋼模板四個(gè)角部位對(duì)應(yīng)的下支墩主筋上點(diǎn)焊短鋼筋見圖2。

（2）為保證預(yù)埋套筒的錨固長度和豎向固定，施工安裝前把預(yù)埋錨筋和套筒連接好，使之成為一個(gè)構(gòu)件，確保每個(gè)預(yù)埋件的規(guī)格和錨固長度相同見圖1。

（3）預(yù)埋鋼模板的水平和位置的準(zhǔn)確性，可在錨筋底部點(diǎn)焊定位筋，以保證錨筋和鋼板不產(chǎn)生水平和豎向位移。

圖1 預(yù)埋套筒及定位預(yù)埋板定位

圖2 短鋼筋位置

3.2.5 c側(cè)模安裝

下支墩側(cè)模安裝，側(cè)模的高度略高于支墩頂面高度，模板安裝完成后，在模板上標(biāo)出支墩頂面標(biāo)高，做為澆筑混凝土?xí)r的標(biāo)高控制線。

3.2.6 澆筑下支墩混凝土

采用泵送混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)盡量避免泵管接觸預(yù)埋件，還要避免混凝土直接對(duì)預(yù)埋件的沖擊，導(dǎo)致預(yù)埋件發(fā)生偏移。混凝土澆筑完成后，及時(shí)進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

3.2.7 隔震支座安裝

使用回彈儀對(duì)混凝土強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，當(dāng)混凝土強(qiáng)度大于10N/mm2后，開始安裝橡膠隔震支座。提前將預(yù)埋鋼板上的螺栓及膠套筒取下，根據(jù)施工場(chǎng)地條件選擇汽車吊或塔吊進(jìn)行吊裝工作，隔震支座安裝到預(yù)埋的鋼板支墩上后，需要復(fù)測(cè)隔震支座標(biāo)高和標(biāo)高。

3.2.8 上支墩套筒、錨筋預(yù)埋

上部預(yù)埋錨筋與套筒連接后，用螺栓M1固定見圖3。

圖3 隔震支座連接

3.2.9 安裝上支墩模板

安裝方法與常規(guī)框柱模板相同，需要確保模板垂直度。要防治澆筑混凝土?xí)r底模由于混凝土沖擊漲模。底模板頂標(biāo)高要稍微高于法蘭板頂面，防止混凝土澆筑完成，法蘭板陷入到框柱混凝土內(nèi)部。

3.2.10 上支墩結(jié)構(gòu)施工

依次綁扎上支墩鋼筋，安裝模板、澆筑混凝土。模板縫隙需要用膠帶密封嚴(yán)實(shí)，防治漏漿導(dǎo)致污染隔震支座。

3.2.11 補(bǔ)漆

淀粉球晶樣品于105 ℃下干燥3 h，用導(dǎo)電雙面膠將處理好的樣品固定在樣品臺(tái)上，置于離子濺射儀中噴金，在掃描電鏡下觀察淀粉球晶樣品，選擇具有代表性的樣品，分別放大1000倍和5000倍進(jìn)行拍攝[17]。

隔震支座安裝過程，基礎(chǔ)施工過程中，要注重成品保護(hù)工作。隔震支座油漆脫落損壞的部位，需要修補(bǔ)油漆。

3.2.12 隱蔽工程驗(yàn)收

混凝土澆筑前，應(yīng)保證隱蔽工程驗(yàn)收合格，對(duì)重點(diǎn)部位和質(zhì)量控制點(diǎn)要加強(qiáng)檢查或進(jìn)行測(cè)試，檢查和測(cè)試結(jié)果要記錄保存，重要工序應(yīng)保存影像資料。

3.3 關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)

為確保橡膠隔震墊安裝質(zhì)量并在抗震中發(fā)揮作用，橡膠墊隔震施工的關(guān)鍵在于如何解決隔震墊預(yù)埋件精確定位和支墩混凝土澆筑密實(shí)度。

（1）隔震墊支墩預(yù)埋件一體成型定位施工技術(shù)：在綁扎承臺(tái)鋼筋前先標(biāo)定出預(yù)埋錨筋的投影位置；預(yù)埋錨筋和套筒在生產(chǎn)時(shí)進(jìn)行整體連接，減小支座安裝的誤差；下支墩鋼筋綁扎完后在下支墩鋼筋四角焊接4根φ10鋼筋，防止混凝土施工過程中預(yù)埋板、預(yù)埋錨筋移位。

4 工藝特點(diǎn)

4.1 高效性

首先，通過采用隔震墊預(yù)埋件一體成型法，施工工序得到簡化，縮短了施工工期。其次，通過采用預(yù)埋定位板開洞澆筑混凝土法，勞動(dòng)力投入少，耗用時(shí)間短，振搗效率明顯提高。

4.2 經(jīng)濟(jì)性

在保證建筑物達(dá)到設(shè)計(jì)抗震設(shè)防烈度的情況下，通過使用橡膠墊隔震支座，可使建筑物上部結(jié)構(gòu)受力減小，框架梁、柱的截面積減少，混凝土及鋼筋的使用相應(yīng)的減少了。建筑物上部重量減少的同時(shí)，地基與基礎(chǔ)的受力也會(huì)相應(yīng)減少，這樣就能大大的減少項(xiàng)目的投入成本。另外，人工、機(jī)械、材料等成本也都會(huì)減少。

5 工程應(yīng)用實(shí)例

呼和浩特市呼鐵佳園二期配套小學(xué)，位于呼和浩特市新城區(qū)海拉爾東街以南，展覽館東路以西。配套小學(xué)最高5層，層高1～4層4.2m、5層4.8m，總高22.1m，建筑面積10997m2，分為教學(xué)區(qū)A區(qū)、辦公閱覽區(qū)B區(qū)、階梯教室C區(qū)、大門D區(qū)；A區(qū)、B區(qū)設(shè)置隔震層，型號(hào)分別為LNR500（普通橡膠）、LRB500（鉛鋅橡膠）、LNR600（普通橡膠）、LRB600（鉛鋅橡膠）、LNR700（普通橡膠）、LRB700（鉛鋅橡膠）。

6 結(jié)束語

通過橡膠墊隔震技術(shù)的應(yīng)用，建筑物可以達(dá)到同等抗震防烈度下相同的安全程度。上述工程應(yīng)用實(shí)例在施工中使用的隔震墊預(yù)埋件一體成型法和預(yù)埋定位板開洞澆筑混凝土法，免去現(xiàn)場(chǎng)預(yù)埋件加工組裝工序、減少鋼材用量、減少人工工時(shí)，既確保了定位準(zhǔn)確和牢固，又可減少因定位不準(zhǔn)造成的后期處理費(fèi)用。