基于大型機場下隔震支座施工技術(shù)

李紅現(xiàn)，李占良，于新平，毛仲喜，馮玉輝，馬振和，雷萬里

(中國建筑第八工程局有限公司西北公司，陜西 西安 710076)

0 引言

大型機場航站樓建造工程往往存在質(zhì)量標準要求高、體量大、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計施工較為復(fù)雜、各方面影響因素多、受規(guī)章制度的約束性較大、工期緊等特點[1]。此外，由于機場工程的特殊使用性質(zhì)，對機場整體的使用性能要求高，尤其是對機場結(jié)構(gòu)的抗震性能要求極為嚴格，所以如何保證大型機場建設(shè)工程擁有優(yōu)異的抗震性能使其滿足標準規(guī)范要求，便成為了國內(nèi)外工程技術(shù)研究人員設(shè)計施工時關(guān)注的重點之一[2]。大型機場建設(shè)工程通常采用減震與隔震式的混合抗震技術(shù)來保證機場自身有足夠的能力來抵御稀釋地震波釋放沖擊的能量，其中對于隔震技術(shù)來說，隔震支座的出現(xiàn)提高了建筑物的抗震性能，比較適合于在大型機場與某些重要公共場館的建設(shè)應(yīng)用。

1 工程概況

西安咸陽國際機場三期擴建工程T5航站樓工程地基工程樁類型為擠密樁、灌注樁，基礎(chǔ)類型為采用樁筏基礎(chǔ)，承臺厚2.0 m～4.0 m，柱下布樁；計樁徑1.0 m，有效樁長不小于57.0 m，樁豎向抗壓承載力特征值7 600 kN，隔震支座位于上支墩與下支墩之間，規(guī)格型號為：LRB/LNR1200,LRB/LNR1600,ESB1500；地下室總共3層，其中B3標高為-18.12 m，B2標高為-11.5 m，B1標高為-6.5 m，隔震支座設(shè)計在-2.3 m與-1.8 m標高處；主體結(jié)構(gòu)首層標高0.5 m，夾層標高2.2 m/4.2 m，2層標高7.5 m，3層14.5 m，商業(yè)夾層20.5 m，設(shè)備用房屋面層24.5 m，屋面47.5 m。

2 隔震設(shè)計概況

西安咸陽國際機場三期擴建工程T5航站樓工程地上4層、局部地下3層，建筑基底面積208 021 m2、項目總建筑面積700 340 m2、設(shè)計使用年限50 a，抗震設(shè)防烈度8度，建筑高度47.5 m，地下總建筑面積101 958 m2，中央C區(qū)航站樓采用隔震支座技術(shù)，指廊區(qū)域未使用隔震支座技術(shù)。中央C區(qū)航站樓施工范圍內(nèi)隔震支座設(shè)計為鉛芯橡膠支座、天然橡膠支座、彈性滑板支座、鉛芯隔震支座4種[3-4]，具體型號有LRB1200,LRB1300,LRB1500,LRB1600，天然橡膠支座型號有LNR1200,LNR1300,LNR1500,LNR1600及彈性滑板支座型號有ESB1500。為保證隔震技術(shù)的實施及進一步做好減震隔震技術(shù)推廣應(yīng)用工作的要求，減震隔震工程施工時，施工單位應(yīng)編制減震隔震專項施工方案，建設(shè)單位應(yīng)組織相關(guān)專家對施工單位編制的減震隔震專項施工方案進行論證，方案論證通過方可進行減震隔震施工[5]。西安咸陽國際機場三期擴建工程T5航站樓中央C區(qū)采用震安科技公司設(shè)計生產(chǎn)的隔震支座，其中包括單隔震支座、雙隔震支座、三隔震支座。

3 隔震支座、阻尼器施工方法

3.1 疊層橡膠隔震支座施工方法

標高控制：在樁柱鋼筋籠頂面焊接數(shù)根短鋼筋或數(shù)根螺栓絲桿進行支撐，然后將定位鋼板底面設(shè)計在短鋼筋或螺栓絲桿頂面，短鋼筋和螺栓絲桿頂面應(yīng)平整[6]。軸線控制：將定位板放置在短鋼筋面，調(diào)整定位板位置，測量并調(diào)整定位預(yù)埋板的標高、平面中心位置及平整度。錨筋套筒組件安裝及固定：定位板軸線(中線)及標高控制符合要求后，將錨筋套筒組件逐根穿入下支墩鋼筋籠內(nèi)，用螺栓與定位板連接固定。下支墩澆筑：樁柱混凝土澆筑至定位板上表面齊平位置，如混凝土澆筑過程中預(yù)埋件發(fā)生偏移，應(yīng)立即停止混凝土澆筑。支座吊裝：下支墩混凝土強度達到75%后方能安裝支座，安裝隔震支座前，應(yīng)先清理干凈定位預(yù)埋板表面，按照設(shè)計圖紙將對應(yīng)的支座規(guī)格型號吊裝就位，螺栓全部對稱分兩次擰緊螺栓。上預(yù)埋件安裝：上錨筋套筒組件直接采用螺栓與上法蘭板連接固定牢固[7]。上支墩底模安裝：上支墩底模表面應(yīng)與支座頂面平或略高于支座頂面，且接縫緊密，上支墩混凝土澆筑拆模后，上法蘭板應(yīng)外露。上支墩鋼筋綁扎及混凝土澆筑：依次綁扎鋼筋，支護模板，澆筑混凝土。疊層橡膠隔震支座構(gòu)造如圖1所示，疊層橡膠隔震支座施工工藝流程如圖2所示。

3.2 彈性滑板支座施工方法

彈性滑板支座施工方法預(yù)埋件(定位預(yù)埋板、套筒及錨筋)定位、固定，下支墩混凝土澆筑，滑板支座本體吊裝與疊層橡膠隔震支座預(yù)埋件及隔震支座安裝方法相同，故不再進行介紹。本節(jié)重點闡述鏡面板安裝事宜：彈性滑板支座由于基板直徑較大(ESB1500為3 220 mm)厚度相對較薄(ESB1500為38 mm)，平面外剛度較小[8]，為保證基板順利吊裝就位，可以采用吊帶和鉸鏈相結(jié)合的方式即在吊帶和鉸鏈的外側(cè)同時施予磁力吊進行輔助，上支墩混凝土澆筑之前滑動面部分處于自由狀態(tài)，在上支墩施工及滑動面吊裝就位過程中極容易發(fā)生移位；為保證在施工過程中不發(fā)生偏移，采用527 mm×33 mm ×5 mm扁鐵將上預(yù)埋螺栓與下預(yù)埋螺栓相連，以限制滑動面在水平方向的偏移，隔震層混凝土完成終凝后，將扁鐵拆除，此外為保證滑板支座滑動面底部有足夠大的支撐剛度[9]，上支墩底模安裝過程中應(yīng)采取滑動面臨時支撐措施如圖3所示。彈性滑板支座構(gòu)造如圖4所示，施工工藝流程如圖5所示。

3.3 黏滯阻尼器施工方法

先把預(yù)埋件插入下支墩鋼筋籠，保證符合阻尼器安裝尺寸，避免出現(xiàn)連接件歪扭等現(xiàn)象。施工時，需使用水平儀測量預(yù)埋鋼板上表面是否水平，對連接件進行找平校直，保證橫向水平、縱向豎直后與下支墩鋼筋點焊固定，放置連接件應(yīng)避免因現(xiàn)場施工出現(xiàn)移動等產(chǎn)生誤差，影響下一步施工[10]。其次因下支墩縱向鋼筋非常密集且多為并筋，阻尼器預(yù)埋件應(yīng)在下支墩鋼筋未綁扎箍筋時進行，避免因和下支墩鋼筋打架無法進行預(yù)埋的情況大面積出現(xiàn)。然后吊柱連接件安裝完畢后，為了便于阻尼器本體吊裝，應(yīng)同步在對應(yīng)梁底預(yù)埋U型吊環(huán)，用銷軸將黏滯阻尼器和節(jié)點板連接牢固，使用電動葫蘆借助提前預(yù)埋于梁底的U型吊環(huán)將阻尼器放置在相應(yīng)位置，將阻尼器一側(cè)節(jié)點板與連接件焊接牢固[11]。最后將另一端節(jié)點板與連接件焊接牢固，觀察阻尼器整體安裝的協(xié)調(diào)性，無誤后將阻尼器及連接座碰撞處補涂防腐油漆。黏滯阻尼器安裝立面及實物、構(gòu)造如圖6所示。

3.4 隔震支座安裝注意事項

隔震支座安裝主要注意事項如下：

1)預(yù)埋件安裝時預(yù)埋錨栓必須垂直貼平定位鋼板底面，不允許有傾斜和縫隙；2)支座下預(yù)埋件安裝時，螺栓必須套入白色膠套，上預(yù)埋錨栓安裝時無白色膠套；3)混凝土澆筑過程中必須進行引流排氣且混凝土澆筑完畢后及時養(yǎng)護；4)安裝隔震支座時，樁柱混凝土強度不應(yīng)小于混凝土設(shè)計強度的75%；5)隔震支座安裝時，應(yīng)記錄好安裝位置和所對應(yīng)的支座型號及支座編號，上支墩鋼筋施工時，嚴禁把上支墩鋼筋點焊或焊接在支座法蘭板上；6)安裝承臺底模時，底模上表面應(yīng)與支座頂面齊平或略高于支座頂面，承臺混凝土澆筑拆模后，支座上法蘭板側(cè)面必須完全外露；7)隔震層施工完畢模板拆除后，應(yīng)對隔震支座損壞的油漆進行修補；8)隔震結(jié)構(gòu)施工期間，隔震支座應(yīng)進行豎向壓縮變形和水平剪切變形監(jiān)測。

3.5 隔震支座安裝質(zhì)量標準及復(fù)核

3.5.1 質(zhì)量標準

1)支承隔震支座的地面樁柱，其頂面水平度誤差不應(yīng)大于3‰，在隔震支座安裝后，隔震支座頂面的水平度誤差不應(yīng)大于8‰；2)隔震支座中心的平面位置與設(shè)計位置的偏差不應(yīng)大于±5.0 mm；3)隔震支座中心的標高與設(shè)計標高的偏差不應(yīng)大于±5.0 mm；4)同一支墩上存在多個隔震支座時，支座間的頂面高差不宜大于5.0 mm；5)下支墩與吊柱預(yù)埋件定位軸線誤差應(yīng)在±5 mm內(nèi)；6)預(yù)埋件的標高位置與設(shè)計位置的偏差不應(yīng)大于±5.0 mm；7)下支墩節(jié)點板位置與吊柱節(jié)點板的相對位置偏差不應(yīng)大于±5.0 mm；8)下支墩預(yù)埋件與吊柱預(yù)埋件間的凈空應(yīng)為3 mm～8 mm之間；9)阻尼器底板中心線偏差不應(yīng)大于5 mm。

3.5.2 質(zhì)量復(fù)核

1)混凝土澆筑前必須測量復(fù)核支座定位預(yù)埋板頂面標高、平面中心位置及水平度并記錄和申請隱蔽驗收，若有偏差應(yīng)進行校正；2)混凝土初凝前應(yīng)測量復(fù)核支座定位預(yù)埋板頂面標高、平面中心位置及水平度并記錄，若有移動應(yīng)采取處理措施；3)支座吊裝前應(yīng)核對圖紙對應(yīng)位置型號；4)隔震支座安裝完成后應(yīng)測量復(fù)核支座頂面標高、平面中心位置及水平度并記錄和報驗；5)黏滯阻尼器預(yù)埋件安裝完成后混凝土澆筑前必須測量復(fù)核預(yù)埋件標高，軸線位置；6)黏滯阻尼器節(jié)點板焊接前必須測量下支墩與吊柱節(jié)點板的相對位置。

3.6 隔震支座施工安裝效果

柱下支墩混凝土澆筑時需要把隔震支座定位預(yù)埋板提前預(yù)埋到柱子下支墩混凝土中，待混凝土澆筑完畢強度達到施工要求，便可進行隔震支座預(yù)埋件的安裝施工，隔震支座與柱子上支墩、下支墩的連接是依靠預(yù)埋套筒組件鋼筋螺栓(有膠套、無膠套)擰緊加固的方式完成的。中央C區(qū)主梁、次梁、梁底、板底預(yù)埋件類型如圖7所示，隔震支座安裝完成之后的效果如圖8所示。

4 結(jié)語

文章結(jié)合西安咸陽國際機場三期擴建工程T5航站樓工程隔震支座大面積施工技術(shù)應(yīng)用，對工程概況，隔震支座設(shè)計概況，隔震支座、黏滯阻尼器施工方法，隔震支座安裝注意事項、質(zhì)量標準及復(fù)核、施工安裝效果等幾方面進行介紹，現(xiàn)總結(jié)歸納如下：

1)為保證隔震支座施工技術(shù)的要求，施工單位應(yīng)編制減震隔震專項施工方案，建設(shè)單位應(yīng)組織相關(guān)專家對施工單位編制的減震隔震專項施工方案進行論證，方案論證通過方可進行減震隔震施工。

2)疊層橡膠隔震支座施工方法：B1層混凝土底板施工→下支墩放線、鋼筋綁扎→下支墩預(yù)埋件固定→下支墩模板安裝、支護→下支墩混凝土澆筑→隔震支座安裝→上預(yù)埋錨筋安裝→上支墩、隔震層模板安裝、支護→上支墩、隔震夾層混凝土澆筑。

3)彈性滑板隔震支座施工方法：B1層混凝土底板施工→下支墩放線、鋼筋綁扎→下支墩預(yù)埋件固定→下支墩模板安裝、支護→下支墩混凝土澆筑→滑板支座安裝→上預(yù)埋板和鏡面板、錨筋安裝→上支墩、隔震層模板安裝、支護→上支墩、隔震夾層混凝土澆筑。

4)黏滯阻尼器施工方法：B1層混凝土底板施工→下支墩放線、鋼筋綁扎→下支墩預(yù)埋板安裝、固定→下支墩模板安裝、支護→下支墩混凝土澆筑→吊柱放線、鋼筋綁扎→吊柱預(yù)埋板安裝、固定→吊柱模板安裝、支護→吊柱混凝土澆筑→黏滯阻尼器本體安裝→黏滯阻尼器連接板中線復(fù)測校核。

5)隔震層施工完畢模板拆除后，應(yīng)對隔震支座損壞的油漆進行修補且隔震結(jié)構(gòu)施工期間，隔震支座應(yīng)進行豎向壓縮變形和水平剪切變形監(jiān)測。

6)混凝土澆筑前必須測量復(fù)核支座定位預(yù)埋板頂面標高、平面中心位置及水平度并記錄和申請隱蔽驗收，若有偏差應(yīng)進行校正，混凝土初凝前應(yīng)測量復(fù)核支座定位預(yù)埋板頂面標高、平面中心位置及水平度并記錄，若有移動應(yīng)采取處理措施。