□文/商輝

隔震墊技術(shù)在施工中的應(yīng)用

□文/商輝

以一所學(xué)校減震支座施工為案例，通過對(duì)建筑物結(jié)構(gòu)類型的介紹以及當(dāng)?shù)乜拐鹨螅瑥母粽鸺夹g(shù)設(shè)計(jì)思路、施工要求、具體措施、成品保護(hù)及注意事項(xiàng)等內(nèi)容的闡述，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)施工照片及節(jié)點(diǎn)圖，探討了在抗震等級(jí)要求較高的地區(qū)隔震墊技術(shù)的施工應(yīng)用，確保結(jié)構(gòu)安全達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

抗震等級(jí)；隔震；支座；預(yù)埋錨筋；承臺(tái)

我國對(duì)建筑物抗震等級(jí)的要求越來越嚴(yán)格，尤其是對(duì)新建的學(xué)校、醫(yī)院等人員密集場(chǎng)所和重要工程，必須按規(guī)定開展地震安全性評(píng)價(jià)，嚴(yán)格抗震設(shè)防，采取特殊措施，確保做到大震不倒塌、中震可修復(fù)、小震無損壞。對(duì)于地震帶高烈度區(qū)，一般會(huì)采用框剪結(jié)構(gòu)或者剪力墻結(jié)構(gòu)，再加裝隔震墊，可以確定隔震目標(biāo)降低一度或者一度以上。

1　工程概況

某中學(xué)擬建建筑包含教學(xué)樓、宿舍樓和體育館，總建筑面積20 378.9 m2。建筑占地面積4 894.5 m2。

2　隔震墊設(shè)計(jì)思路

教學(xué)樓主體為地上5層，從室外地面至5層平屋面高19.8 m，室外地面至屋頂樓梯間屋面高22.8 m；室內(nèi)外高差0.3 m，各層層高3.9 m，現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)，采用隔震技術(shù)。宿舍樓主體為地上4層，底層層高4.2 m，以上各層層高3.6 m；建筑高度15.3 m，現(xiàn)澆混凝土框架結(jié)構(gòu)，采用隔震技術(shù)。體育館主體為地上2層，底層層高4.2 m，二層層高9.0 m；建筑高度13.5 m。

由于體育館不超3層可不采用隔震技術(shù)，故本工程除體育館外，對(duì)教學(xué)樓、宿舍樓均采取隔震技術(shù)設(shè)計(jì)，經(jīng)計(jì)算分析，教學(xué)樓、宿舍樓結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面尺寸能較好滿足上部建筑功能的要求。將隔震橡膠支座設(shè)置于一層樓板（±0.000）以下標(biāo)高-1.200 m處。

隔震墊以下下支墩按罕遇地震作用進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過隔震設(shè)計(jì)，隔震墊以上的結(jié)構(gòu)自振周期延長、阻尼增大，輸入到上部結(jié)構(gòu)的地震能量隔少，使結(jié)構(gòu)構(gòu)件斷面顯著隔小，可降低含鋼量，達(dá)到安全、經(jīng)濟(jì)合理的目的且使結(jié)構(gòu)的抗震性能得到提高。

3　施工方法

3.1承臺(tái)和底板施工

隔震支座下支墩與承臺(tái)、底板分開施工，下支墩豎向鋼筋在承臺(tái)底板混凝土澆筑前預(yù)埋準(zhǔn)確，混凝土振搗平整。

3.2測(cè)量定位

當(dāng)承臺(tái)、底板混凝土強(qiáng)度達(dá)到1.2 N/mm2時(shí)，可進(jìn)行測(cè)量定位。為確保隔震支座的平面中心位置準(zhǔn)確，采用全站儀測(cè)設(shè)每個(gè)隔震支座中心點(diǎn)的投影，標(biāo)定在混凝土面上。

3.3綁扎下支墩鋼筋

安裝下支墩上部鋼筋及周邊鋼筋。為確保預(yù)埋錨筋位置的準(zhǔn)確性，在混凝土面上預(yù)先標(biāo)定隔震支座8個(gè)預(yù)埋錨筋的豎向投影的位置，以盡量避免預(yù)埋錨筋后安放被承臺(tái)的主筋阻擋的情況發(fā)生。

3.4預(yù)埋套筒及預(yù)埋錨固鋼筋定位和固定

預(yù)埋套筒及預(yù)埋錨筋定位、固定是本工程的一個(gè)難點(diǎn)，為此采取以下措施。

1）預(yù)埋鋼套筒上口及膠套筒，為預(yù)留出隔震支座下法蘭板厚度以方便支座安裝所設(shè)，下口預(yù)先與定位預(yù)埋板用高強(qiáng)螺栓擰緊固定，以確保套筒的位置準(zhǔn)確，見圖1。此過程測(cè)量是整個(gè)隔震支座安裝的關(guān)鏈，需各工種密切配合，測(cè)量定位預(yù)埋板的標(biāo)高、平面中心位置及平整度。根據(jù)偏差大小適時(shí)對(duì)套筒及錨筋進(jìn)行調(diào)整，為方便控制定位預(yù)埋板的標(biāo)高和平面中心位置，可采取預(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)焊短鋼筋的方式，短鋼筋頂標(biāo)高為支墩設(shè)計(jì)標(biāo)高隔掉定位預(yù)埋板厚度，短鋼筋位置見圖2。短鋼筋直徑宜≮φ10 mm，與定位預(yù)埋板接觸一端斷面宜先用切割機(jī)切割平整。

圖1　預(yù)埋套筒及定位預(yù)埋板定位

圖2　短鋼筋位置

2）為保證預(yù)埋套筒的錨固長度和豎向固定，采用加工螺紋的預(yù)埋錨筋與預(yù)埋套筒相連。

3）為保證預(yù)埋鋼模板的水平度和平面位置的準(zhǔn)確性及預(yù)埋套筒的垂直度，可根據(jù)實(shí)際情況在錨筋底部點(diǎn)焊定位鋼筋與支墩鋼筋相連，以確保錨筋和定位預(yù)埋板不產(chǎn)生水平和豎向位移。

3.5下支墩側(cè)模安裝

安裝側(cè)模，側(cè)模高度略高于支墩頂面高度并在側(cè)模上用水準(zhǔn)儀標(biāo)定出支墩頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高的位置，方便澆筑混凝土?xí)r控制支墩標(biāo)高。側(cè)模的剛度要滿足新澆筑混凝土的側(cè)壓力和施工荷載的要求，必要時(shí)可加密柱箍，模板要拼縫嚴(yán)密、底部固定牢靠并保證其垂直狀態(tài)模板加固應(yīng)牢固可靠。

3.6下支墩澆筑

采用泵送澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)盡量隔少泵管對(duì)預(yù)埋件的影響，應(yīng)避免混凝土泵管對(duì)預(yù)埋件產(chǎn)生大的沖擊。在振搗過程中，振動(dòng)棒不能碰撞定位預(yù)埋板、錨筋，并且禁止工人踩踏預(yù)埋板件，以防止軸線、標(biāo)高及平整度產(chǎn)生偏差，影響安裝質(zhì)量。澆筑完畢后，注思混凝土的養(yǎng)護(hù)。

3.7安裝隔震支座

混凝土養(yǎng)護(hù)5 d后且強(qiáng)度≮10 N/mm2即可進(jìn)行隔震支座安裝，考慮到混凝土強(qiáng)度不夠，7 d后再將螺栓擰緊。安裝隔震支座前，應(yīng)先清理干凈下支墩上表面，為避免砂漿、混凝土等雜物進(jìn)入套筒孔內(nèi)并對(duì)預(yù)埋鋼板上表面涂刷防銹漆，見圖3。清理完畢后先將定位預(yù)埋鋼板上的螺栓及膠套筒取下，再根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件采用汽車吊或塔吊將該位置所需隔震支座吊到該支墩上，吊裝支座時(shí)注思應(yīng)輕舉輕放，防止損壞支座和下支墩混凝土。待隔震支座下法蘭板螺栓孔位與預(yù)埋鋼套筒孔位對(duì)正后，將螺栓擰入套筒，螺栓連接時(shí)嚴(yán)禁用重錘敲打。隔震支座安裝完成后用全站儀或水準(zhǔn)儀復(fù)測(cè)隔震支座標(biāo)高及平面中心位置并記錄成表。

圖3　預(yù)埋鋼板刷防銹漆

3.8上部預(yù)埋套筒、預(yù)埋錨筋固定

將上部預(yù)埋錨筋與套筒連接好，再用螺栓M1連接到隔震支座上，見圖4。

圖4　隔震支座連接

3.9上支墩底模安裝

與常規(guī)結(jié)構(gòu)相同。澆筑混凝土?xí)?duì)底模產(chǎn)生豎向壓力，底模會(huì)產(chǎn)生豎向變形。當(dāng)?shù)啄Ｖ蝿偠炔皇亲銐虼髸r(shí)，底模板頂面標(biāo)高應(yīng)高于上法蘭板頂面標(biāo)高，避免混凝土澆筑成型后支座法蘭板陷入上支墩混凝土中。

3.10上支墩鋼筋綁扎

依次綁扎上支墩鋼筋、支側(cè)模、澆筑混凝土。此部分施工方法與常規(guī)做法相同。

3.11法蘭板補(bǔ)漆

由于隔震支座安裝過程和模板支撐、拆除過程中不可避免對(duì)隔震支座油漆造成損壞，待上支墩混凝土施工完畢，模板拆除后，對(duì)隔震支座油漆進(jìn)行修補(bǔ)。

3.12隱蔽工程驗(yàn)收

上下支墩混凝土澆筑前，應(yīng)對(duì)隱蔽工程進(jìn)行驗(yàn)收，對(duì)重要工序和關(guān)鏈部位應(yīng)加強(qiáng)質(zhì)量檢查或進(jìn)行測(cè)試并做詳細(xì)的記錄，同時(shí)宜留存圖像資料。

4　施工中注意事項(xiàng)

4.1預(yù)埋件定位、固定

下支墩鋼筋籠綁扎完畢，使用鋼模板將8根預(yù)埋件固定。固定時(shí)應(yīng)使用帶膠套筒的高強(qiáng)螺栓并將其扭入預(yù)埋套筒中，確保預(yù)埋定位模板底部與預(yù)埋套筒頂部緊密接觸，然后將固定好的預(yù)埋板放置于鋼筋籠上，待預(yù)埋板中心位置對(duì)正后將預(yù)埋錨筋通過連接鋼筋與支墩主筋點(diǎn)焊，將其固定。螺栓只須用手?jǐn)Q緊，使膠套筒底部和鋼套筒頂部緊貼鋼模板且預(yù)埋件錨固鋼筋必須保持鉛直狀態(tài)。

然后，測(cè)量模板標(biāo)高、平面中心位置，調(diào)準(zhǔn)后對(duì)預(yù)埋件進(jìn)行焊接固定。預(yù)埋件與主筋應(yīng)通過鋼筋焊接，保證下支墩混凝土澆筑過程中，預(yù)埋件不發(fā)生偏斜和位移。

4.2下支墩澆筑

下支墩澆筑混凝土前必須進(jìn)行定位復(fù)測(cè)，復(fù)測(cè)內(nèi)容包括預(yù)埋件標(biāo)高及平面中心位置。

混凝土澆筑時(shí)，施工人員不能站在定位預(yù)埋板上，以免鋼板變形定位不精確，導(dǎo)致隔震支座無法安裝；振搗過程中，振搗棒不要碰到預(yù)埋件，以避免預(yù)埋件發(fā)生傾斜，導(dǎo)致隔震支座無法安裝；下支墩混凝土澆筑應(yīng)采取措施保證混凝土澆筑質(zhì)量，模板拆除后，混凝土面不平整，應(yīng)采用同強(qiáng)度的水泥砂漿進(jìn)行找平，找平后應(yīng)對(duì)砂漿面進(jìn)行標(biāo)高復(fù)核。

5　成品保護(hù)

1）隔震椽膠支座不能接觸酸、堿、鹽、溶劑、油類等影響支座使用壽命的物質(zhì)。

2）隔震支座及其預(yù)埋件存放時(shí)，應(yīng)采取必要的措施防止陽光直射或淋雨。

3）隔震支座不能浸泡在水中，以免影響支座壽命。

4）隔震橡膠支座周圍應(yīng)通風(fēng)良好，以免因潮濕水汽使支座連接件生銹，如遇生銹應(yīng)加涂防銹漆。

6　隔震構(gòu)造措施特別注意事項(xiàng)

6.1隔離縫

1）豎向隔離縫。是隔震層以上結(jié)構(gòu)與周圍結(jié)構(gòu)、建筑物之間的縫隙，主要包括上部結(jié)構(gòu)與其四周擋土墻之間、相鄰建筑物之間、相鄰地面形成的縫。

對(duì)于單棟隔震結(jié)構(gòu)，其縫寬不宜小于隔震橡膠支座在罕遇地震下的最大水平位移的1.2倍且不宜＜200 mm。

對(duì)于兩相鄰隔震結(jié)構(gòu)，其縫寬取最大水平位移值之和且≮400 mm。

對(duì)于相鄰的高層隔震建筑，考慮到地震時(shí)上部結(jié)構(gòu)頂部會(huì)大于隔震層處位移，因此隔離縫要留出罕遇地震時(shí)隔離縫的寬度加上防震縫的寬度，方才合適。

豎向隔離縫具體尺寸設(shè)置以設(shè)計(jì)圖紙為準(zhǔn)。根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)圖，上部結(jié)構(gòu)的周邊應(yīng)設(shè)置豎向隔離縫，縫寬300 mm。

2）水平隔離縫。是指隔震層上部結(jié)構(gòu)與隔震層下部結(jié)構(gòu)或地面之間形成的水平縫。

上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)之間，應(yīng)設(shè)置完全貴通的水平隔離縫，縫高可取20 mm并用柔性材料填充；當(dāng)設(shè)置水平隔離縫確有困難時(shí)，應(yīng)設(shè)置可靠的水平滑移墊層。

水平向隔離縫具體尺寸設(shè)置以設(shè)計(jì)圖紙為準(zhǔn)。根據(jù)本工程結(jié)構(gòu)圖，上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)之間，應(yīng)設(shè)置完全貴通的水平隔離縫，縫高可取20 mm并用柔性材料填充。隔震支座外露部分應(yīng)用防火板封閉。

6.2其他構(gòu)造措施

1）管線穿越隔震層。穿越隔震層及隔離縫的配管、配線均應(yīng)采用柔性連接或其他有效措施以適應(yīng)隔震層在地震作用下的水平位移。選用的管線柔性連接接頭應(yīng)具有性能穩(wěn)定、強(qiáng)度高、抗干擾性好、抗疲勞性好的特點(diǎn)，以確保在發(fā)生地震時(shí)，各管線及其柔性連接接頭不會(huì)遭到破壞。

2）避雷導(dǎo)體穿越隔震層，應(yīng)按圖5進(jìn)行安裝。

圖5　避雷導(dǎo)體

3）隔震支座防火包裹。隔震層設(shè)置在有耐火要求的使用空間中時(shí)，隔震支座和其他部件應(yīng)根據(jù)使用空間的耐火等級(jí)采取相應(yīng)的防火措施。

7　結(jié)語

隔震墊技術(shù)是銜接基礎(chǔ)與主體的關(guān)鏈技術(shù)，越來越多的減震技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用到工程建設(shè)中去，隨著國內(nèi)外地震事件的發(fā)生，各國的專家日益對(duì)減震技術(shù)的研究有了新的突破，后續(xù)將會(huì)有更新更加有效的隔震技術(shù)措施登陸到各類工程建設(shè)中。

TU352.1+2

C

1OO8-3197（2O16）O1-36-O3

2O15-12-28

商輝/男，1981年出生，工程師，北京科技園建設(shè)（集團(tuán)）股份有限公司，從事工程技術(shù)營理工作。

□DOI編碼：1O.3969/j.issn.1OO8-3197.2O16.O1.O13