隔震建筑的技術構造措施

趙 虎

（天津市建工工程總承包有限公司，天津 300384）

我國是一個地震多發國家。2008年汶川地震造成的財產損失中，房屋建筑物等損失占70%以上，極震區80%以上的房屋喪失了使用功能[1]。減隔震技術能有效減輕地震作用，提升房屋建筑工程抗震設防能力[2]；因此，研究建筑減隔震技術，對提升房屋建筑的抗震水平具有十分重要的意義。

JGJ 360—2015《建筑隔震工程施工及驗收規范》明確規定：對穿過隔震層的設備配管、配線，應采用柔性連接或其他有效措施；當門廳入口、室外踏步、室內樓梯節點、樓梯扶手、電梯井道、地下室坡道、車道入口處等穿越隔震層時，應采取隔震脫離措施。但是細部節點具體如何構造，JGJ 360—2015沒有詳細地說明并且隔震技術屬于新技術、新工藝，可借鑒的工程較少。

天津醫科大學總醫院濱海醫院建于軟土地基之上，采用建筑隔震技術，隔震縫和機電管線的柔性連接需滿足隔震要求，針對設計及規范規定，分析構造方式，對隔震構造做法提出施工建議。

1 工程概況

天津醫科大學總醫院濱海醫院場地類別為Ⅳ類，場地特征周期為0.65 s，設防烈度為8.5度，總建筑面積114 998 m2，包括門診醫技綜合樓、動力中心、液氧站、門衛室4個棟號。門診醫技綜合樓采用隔震技術，在首層與地下一層之間設置2.2 m隔震層，安裝隔震支座[3]550個及耗能阻尼器86個。

根據隔震建筑的設計要求，房屋建筑節點，如室內樓地面及頂棚隔震縫、屋面隔震縫、樓梯及欄桿等部位應滿足抗震技術要求[4]。

2 隔震縫構造

2.1 樓地面

1）樓地面隔震縫的設計寬度為1 000 mm并且兩端還需要有固定量和滑動量，隔震縫蓋板寬度達到1 800 mm。為保證承載能力，將蓋板的承力層設計為平面網格形式，外框由鍍鋅方管焊接而成，內部也間隔焊接鍍鋅方管。

2）為保證隔震縫蓋板的滑動效果，將預制蓋板一端固定并設置為軸承連接，另一端為滑動端，滑動端預留65 cm的水平滑動量，保證在受到外力擠壓時能通過固定端的軸承及滑動端的滑板進行滑移，防止鋼板受到擠壓變形喪失應有功能，滿足設計水平極限位移500 mm的要求，與隔震支座的位移最大量相一致。見圖1。

圖1 樓地面隔震縫

3）為達到美觀效果，預制隔震縫蓋板的面層采用不銹鋼壓花鋼板，由于面層與下部大芯板之間存在空隙，踩踏后易產生振動發出噪音，因此在壓花鋼板與大芯板之間滿鋪一層5 mm厚橡膠，起到減振消聲的作用。

2.2 吊頂

1）在頂板設置圓鋼吊桿，從隔震縫兩側開始布置，確保吊桿成行成列。

2）主龍骨垂直于隔震縫安裝，至隔震縫斷開，吊桿距離主龍骨的端部≯300 mm。

3）順序安裝次龍骨、橫撐龍骨，抗震縫兩側分開獨立設置，經驗收合格后，進行吊頂板的安裝，在抗震縫中間位置將吊頂板斷開，中間留置20 mm寬縫隙。

4）吊頂分隔縫下表面用鋁合金壓條覆蓋并與一側吊頂板黏結固定。

2.3 樓梯與扶手

1）倒掛式樓梯，在休息平臺位置斷開，與地面設置100 mm水平抗震縫[5]。主體施工時，休息平臺與樓層板支模用聚苯板填塞二者間隙，待澆筑的混凝土硬化后，剔除聚苯板和多余的混凝土；裝修時，將基層清理干凈后填充巖棉板于縫隙內。

2）樓梯護欄也需滿足隔震要求。將樓梯間欄桿在隔震層休息平臺處斷開，使地下室與地上建筑的欄桿分別獨立設置并在梯段側面間隔布置加固支撐，確保地震發生時不損壞，保證樓梯的疏散功能。

2.4 隔震層剪力墻與上部結構

隔震層的剪力墻與上部主體結構構件脫離，中間設置≥50 mm的分隔縫，避免地震等外力作用下基礎與主體結構發生接觸。裝修時，在分隔縫內滿填巖棉板，室內一側用石膏板沿著剪力墻外側封堵嚴密，面層涂飾與室內裝飾方法相同；樓梯間一側先在上部結構的下檐固定木龍骨，再用鋁單板彎曲成“C”形，扣裝在分隔縫的外側，鋁型材與墻面接觸的邊緣用密封膠封閉處理。見圖2。

圖2 剪力墻與上部結構分隔縫

2.5 屋面

屋面隔震縫設計寬度1 m。隔震縫蓋板要求既可支撐頂部封板荷載，保證建筑物的使用功能，外型美觀實用；又可滿足地震發生時建筑物在水平方向上前、后、左、右4個方向的移動[6]，保證建筑物結構的安全。利用BIM軟件進行隔震縫蓋板構造模擬，確定具體安裝方案。見圖3。

圖3 屋面抗震縫連接裝置BIM模擬

1）隔震縫蓋板安裝。將埋板用若干錨栓固定于女兒墻上，使用E43焊條先將通長的C型鋼與埋板進行點焊臨時固定，待整體就位后再進行大面積焊接，焊接過程中注意控制型鋼的受熱變形。按照可滑動鋼框架的設計圖進行拼裝并與方鋼腳支座焊接牢固，組裝完成后插入C型鋼滑動槽內。

2）面層采用1.5 mm厚、橫向600 mm寬的鍍鋁鋅板，于側面下折處斷開，斷折處垂直方向用自攻螺絲將面層固定于鋼框架上，面層斷開處，打膠封閉。頂部按3%坡度設置泛水。

2.6 室外隔震溝

在基礎隔震層周圈設置隔震溝，將建筑物上部結構與室外工程斷開。隔震溝寬度≮400 mm，采用預制混凝土構件或磚砌方式，溝內側防水封閉，隔震溝上方設置滑動蓋板，保證地震時的水平位移。

隔震溝蓋板固定端采用50 mm角鋼+軸承，先將50 mm角鋼使用膨脹螺栓固定在地面上，調整好標高后將固定軸承焊接在角鋼上，再將預制的鋼蓋板插入固定軸承中。在安裝好的預制滑動鋼蓋板上鋪貼花崗巖石材，滑動端石材做坡口處理，養護時間不少于3 d。蓋板與散水石材之間縫隙施打硅酮耐候密封膠封堵。隔震溝安裝蓋板前，應將溝內清理干凈并在隔震溝內最低標高處的側壁留置排水口，通過敷設的排水管與室外的雨水管網連通，確保排水的暢通不堵塞。

3 機電管線柔性連接

各種機電管道作為醫院的生命線在地震發生過程中必須可以正常使用，所以在其穿越隔震層時管道上設置減震軟連接裝置，軟管采用不銹鋼金屬波紋管。

3.1 隔震層承壓管道柔性連接

1）減震柔性連接應位于穿越隔震層的管道上下部結構的連接處。每根管道上設置2個柔性連接，減震軟管長度均在1.2～1.5m，成水平90°安裝，90°彎頭處兩側間距盡量一致。

2）減震軟管兩側設置固定支架，分別與上下部結構連接，中間設置鋼絲繩柔性吊架。柔性連接軟管前后所選擇支架與管道走向有關，連接通向地下室部分管道采用與地面固定的支架，連接通向地上部分的管道采用與頂部固定的支架。

x軸與y軸方向減震柔性連接的轉角位置設萬向輪支架，既滿足管道受力要求，同時保證減震柔性連接位移不受阻礙。見圖4。

圖4 滑動落地支架

3）管道與柔性軟管法蘭連接，接口嚴密可靠，系統運行后不易滲漏，使用壽命長。減震柔性連接前后設置閥門，既方便連接裝置的檢修；又保證因超過抗震級別的地震造成管道出現泄露時，能夠及時關停。

3.2 防雷接地安裝

1）隔震支座下支墩及上支墩側面各預埋一塊40 mm×4 mm扁鋼，伸出上下支墩150 mm，扁鋼與支墩內2根直徑≮16 mm主筋可靠焊接。預留過程中保證隔震支座上下混凝土支墩伸出的扁鋼在一條直線上，間距一致且扁鋼伸出上下支墩方向一致。

2）隔震支座上下支墩預留的接地扁鋼用40 mm×4 mm扁銅連接。扁銅加工前做鍍鋅防氧化處理，再按照統一規格預加工，每處隔震柔性連接采用2 m長度的40 mm×4mm扁銅加工成歐姆形“Ω”。加工后的歐姆形扁銅不得扭曲損壞，兩連接位于一條直線。歐姆形設計可以有效緩解地震時縱向位移產生的力矩，保證在發生地震災害時防雷接地系統正常發揮功能。見圖5。

圖5 隔震支座接地扁鋼預留

4 結語

作為天津市首項應用隔震結構的醫療建筑工程項目，通過采用技術構造措施，滿足了隔震設計的功能需求。