【摘要】建筑結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)隔震是近年頗受國際土木結(jié)構(gòu)工程界關(guān)注的一種結(jié)構(gòu)地震防護(hù)新技術(shù)。此技術(shù)將結(jié)構(gòu)分為上部結(jié)構(gòu)、隔震層和下部結(jié)構(gòu)三部分。地震能量經(jīng)由下部結(jié)構(gòu)傳到隔震層，由隔震層的隔震裝置吸收并消耗主要地震能量后，僅有少部分能量傳到上部結(jié)構(gòu)。隔震層的設(shè)置改變了上部結(jié)構(gòu)的周期，降低了結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)，確保上部結(jié)構(gòu)在大地震時(shí)仍可處于彈性狀態(tài)，或保持在彈塑性變形的的初期狀態(tài)，可以保證結(jié)構(gòu)的整體安全。也使工程在節(jié)約資源、防震效果等方面取得良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

【關(guān)鍵詞】橡膠；隔震；支座；預(yù)埋鋼板；平整度；控制措施；效益

1. 技術(shù)原理及適用范圍

1.1夾層橡膠隔震支座構(gòu)造。夾層橡膠隔震支座，是由薄橡膠片與鋼板相互交錯(cuò)迭置數(shù)層整體硫化形成。夾層橡膠隔震支座是由橡膠墊、上（下）連接板、連接螺栓、上（下）預(yù)埋鋼架組成（如圖1和圖2）。其中，橡膠墊是夾層橡膠隔震層的核心構(gòu)件，主要是靠它來隔震。為了與上（下）連接鋼板的連接，在橡膠墊的上下表面都粘有封板，封板上有螺孔與連接板連接。

圖1夾層橡膠墊構(gòu)造1.2夾層橡膠隔震支座抗震原理。隔震支座是通過在下部結(jié)構(gòu)與上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置隔震層來改變結(jié)構(gòu)整體的動(dòng)力特性。該技術(shù)的思想是“以柔克剛”，改變傳統(tǒng)建筑的抗震思想“以剛制剛”。一般地震的振動(dòng)周期大多在0.1～１秒之間，隔震支座因水平剛度較小，可延長上部結(jié)構(gòu)的周期至3 秒以上，使建筑物因地震而產(chǎn)生的加速度反應(yīng)大量減小，從而達(dá)到保護(hù)建筑結(jié)構(gòu)的目的。在地震作用下，橡膠片產(chǎn)生彈性變形，通過彈性位移吸收地震作用力，隔震支座中的鋼板層對橡膠層豎向變形起約束作用，使支座具有很高的豎向承載能力，同時(shí)又不影響橡膠的水平柔性，使其有良好的水平變形能力和復(fù)位能力，從而提高建筑物的抗震能力。

1.3夾層橡膠隔震施工工藝原理。通過上、下連接板把隔震支座與上、下結(jié)構(gòu)進(jìn)行連接，將結(jié)構(gòu)本身的重力及地震應(yīng)力進(jìn)行傳遞，從而發(fā)揮隔震支座在結(jié)構(gòu)體系中的作用。同時(shí)隔震支座預(yù)連接板安裝平整度須按要求控制在3‰以內(nèi)，從而確保：隔震支座頂部結(jié)構(gòu)不發(fā)生不均勻豎向變形；隔震支座頂部結(jié)構(gòu)不因產(chǎn)生爬坡或滑坡現(xiàn)象影響隔震效果；隔震支座不因豎向荷載發(fā)生改變產(chǎn)生附加彎矩；下部結(jié)構(gòu)支承構(gòu)件不出現(xiàn)附加水平效應(yīng)。

2. 關(guān)鍵施工技術(shù)

工藝流程：施工準(zhǔn)備→放線定位→安裝下連接板→下連接板位置校正、固定→支設(shè)模板→澆筑基礎(chǔ)混凝土→安裝橡膠支座→安裝上連接板→空隙處理→綁扎上部鋼筋，進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工。

2.1施工準(zhǔn)備。

2.1.1編制橡膠隔震支座施工方案，并對操作人員進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)交底。

2.1.2對工程所用橡膠支座及其連接件進(jìn)行外觀檢查和力學(xué)性能檢測，必須符合國家有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。外觀檢查規(guī)格型號(hào)和合格證，力學(xué)性能依據(jù)《橡膠支座試驗(yàn)方法》（GB20688.1-2006）、《建筑隔震橡膠支座》（GB 20688.3-2006）進(jìn)行抽樣檢測，抽樣的數(shù)量應(yīng)不少于總數(shù)的50％。一般情況下，每項(xiàng)工程抽樣總數(shù)不少于20 件，每種規(guī)格的產(chǎn)品抽樣數(shù)量不少于4 件。

2.2施工工藝要求。

2.2.1放線：按設(shè)計(jì)圖紙，在基礎(chǔ)地梁上放出軸線、控制線位置。嚴(yán)格控制基礎(chǔ)地梁頂標(biāo)高及相對平整度。

2.2.2綁扎鋼筋：橡膠支座處的柱頭受力鋼筋及箍筋，應(yīng)符合節(jié)點(diǎn)核心區(qū)的構(gòu)造要求，箍筋應(yīng)予加密，且上端箍筋應(yīng)在受力主筋的端頭綁扎牢固。

2.2.3安裝定位鋼架及下連接板：安裝定位鋼架，為了保證鋼板不變形，不宜在鋼板上施焊。利用起重設(shè)備將連接板吊運(yùn)并放置至設(shè)計(jì)部位。（如圖2）。

2.2.4下連接板位置校正、固定：反復(fù)調(diào)整下連接板位置、標(biāo)高及平整度，直到符合要求。根據(jù)所放軸線及控制線，調(diào)整下連接板位置，偏差不得大于5mm；調(diào)節(jié)可調(diào)螺栓，使下連接板位于同一水平面，水平度偏差不得大于3‰，水平度利用高精度水平尺雙向同時(shí)檢查；用直徑不小于14 的短鋼筋將下連接板錨筋與基礎(chǔ)豎向主筋點(diǎn)焊固定；在連接板固定牢固后旋轉(zhuǎn)可調(diào)螺栓，取出墊塊。將螺栓連接孔用膠帶貼嚴(yán)實(shí)，防止混凝土進(jìn)入（如圖3）。

2.2.5澆筑基礎(chǔ)混凝土：基礎(chǔ)鋼筋和模板安裝好后，從下連接板中心孔及模板邊緣處澆筑混凝土?；炷翉?qiáng)度等級(jí)不得小于C30，且宜選用微膨脹混凝土。為了確保連接板的位置不變，在澆混凝土?xí)r，操作人員應(yīng)在架空跳板上，不得直接站在下連接板上，振搗棒嚴(yán)禁直接振搗鋼筋或連接板、錨筋。

圖2安裝下連接板 圖3下連接板位置校正固定2.2.6再次校核下連接板水平度：混凝土澆筑完畢后，應(yīng)再次校核下連接板水平度，如不滿足要求需立即進(jìn)行調(diào)整。調(diào)整好的下連接板要進(jìn)行保護(hù)。

2.2.7安裝橡膠支座及上連接板：混凝土澆筑48 h后，按照廠家提供的吊點(diǎn)（連接板上預(yù)留的吊裝螺孔）安裝吊具，用起重設(shè)備將橡膠支座本體吊裝到位，嚴(yán)禁使用連接螺孔起吊，防止對連接螺孔造成損傷。

2.2.8高強(qiáng)螺栓連接：用高強(qiáng)螺栓將連接板牢固地與上、下連接板連接，并進(jìn)行防腐處理。高強(qiáng)螺栓應(yīng)對稱、分階段擰緊，擰緊過程分為初擰、復(fù)擰、終擰三個(gè)階段，并在同一天完成。

2.2.9縫隙處理：為了保證橡膠支座與接觸面的平整，用環(huán)氧樹脂將下部定位鋼架內(nèi)留置5mm的凹槽填滿刮平，并養(yǎng)護(hù)至強(qiáng)度值不小于設(shè)計(jì)值的50%。

2.2.10進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工：進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)施工前，應(yīng)事先用彩條布將隔震支座包裹做臨時(shí)覆蓋保護(hù)，以免造成污染。為防止隔震支座受到破壞，上部結(jié)構(gòu)施工時(shí)，模板支撐不得架設(shè)于隔震支座上。

3. 工程應(yīng)用實(shí)例及實(shí)施效果分析

我省曾在五建3#樓工程、大同中學(xué)、忻州十中等工程下成功應(yīng)用，取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

3.1采用基礎(chǔ)隔震設(shè)計(jì)，利用夾層橡膠隔震支座超強(qiáng)的變形、復(fù)位能力，使上部結(jié)構(gòu)所受地震力大大降低，將建筑結(jié)構(gòu)抗震防護(hù)等級(jí)提高，從而提高抗震安全度。

3.2與其他抗震方法（如硬抗）相比經(jīng)濟(jì)效益顯著。在進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)時(shí)，使用橡膠隔震支座（支座）軟抗隔震體系，按設(shè)防烈度降低0.5 度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算不降低其安全度，減少了斷面和配筋，可降低工程造價(jià)，增加實(shí)用面積。

3.3使用橡膠隔震支座（支座）軟抗隔震體系，可大減輕地震時(shí)建筑結(jié)構(gòu)的破壞，內(nèi)部財(cái)產(chǎn)的損失和人員傷亡，以及建筑物損壞造成的停工停產(chǎn)所帶來的損失，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益十分顯著。

3.4該技術(shù)防震效果好，使用年限長，而且若干年后可以更換橡膠墊繼續(xù)使用。

3.5該技術(shù)施工簡便，需要投入的人力少，具有較好的適用性，是一種極具推廣價(jià)值的新產(chǎn)品、新技術(shù)

4. 結(jié)語

近年來，隨著地殼活動(dòng)日益活躍，地震以及地震引起的自然災(zāi)害在世界各地頻繁發(fā)生，給國家和人民財(cái)產(chǎn)造成了極大的損失。汶川大地震以來，我國將抗震加固設(shè)計(jì)與施工技術(shù)的研究提到一個(gè)很高的重視程度。面對我國建筑結(jié)構(gòu)類型的發(fā)展趨勢，保障公共建筑尤其是學(xué)校、醫(yī)院以及民用住宅的抗震質(zhì)量，提高磚混結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)等建筑結(jié)構(gòu)類型的抗震性能，是建筑業(yè)未來很長一段時(shí)間的研究課題?！胺阑加谖慈弧?，抗震首先要隔震。夾層橡膠隔震技術(shù)造價(jià)低，施工簡便，適用于地震設(shè)防烈度為8～10度的新建工業(yè)與民用建筑；適用于為提高抗震等級(jí)而進(jìn)行的加固改造建筑工程?？赏茝V應(yīng)用于地震區(qū)的各類中、低層一般工業(yè)與民用建筑（包括砌體結(jié)構(gòu)、底層框架、內(nèi)框架、框架等各種結(jié)構(gòu)）、城市生命線工程及重要建筑（如核電站、醫(yī)院、消防、電力、通訊、指揮中心等），同時(shí)也運(yùn)用于各類橋梁、設(shè)備、環(huán)境隔震等。