梁華站，郭思?jí)?，王磊，王鳳然，鄭輝才，譚海娜

（中國(guó)建筑第八工程局有限公司，上海200000）

1 引言

建筑隔震橡膠支座隔震的基本原理是通過(guò)增設(shè)橡膠隔震支座，使整個(gè)建筑的自振周期得以延長(zhǎng)，以緩解上部結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)。在建筑物底部設(shè)置一層隔震層，根據(jù)建筑使用功能的要求，隔震層也可錯(cuò)層布置，分布在不同樓層。然后在隔震層設(shè)置橡膠隔震支座、彈性滑移支座，利用橡膠隔震支座的水平柔性形成一道柔性隔震層，通過(guò)柔性隔震層吸收和耗散地震能量，阻止并減輕地震能量向上部結(jié)構(gòu)的傳遞，最終達(dá)到減輕上部結(jié)構(gòu)地震破壞的目的，保證上部結(jié)構(gòu)的安全和使用功能，還能減小地震對(duì)室內(nèi)裝修，貴重設(shè)備的損壞，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益明顯。

2 工程隔震設(shè)計(jì)概況

本工程位于海南省?？谑忻捞m區(qū)演豐鎮(zhèn)境內(nèi)，工程位于我國(guó)東南沿海地震帶的西南端。本工程抗震設(shè)防烈度為8度（0.3g），由于地上結(jié)構(gòu)部分采取了隔震技術(shù)，因此，于基礎(chǔ)頂處設(shè)置隔震裝置，使隔震目標(biāo)減低一度，隔震層以上結(jié)構(gòu)水平地震作用按7度（0.15g）取值，豎向地震作用及隔震層以下結(jié)構(gòu)的地震作用仍按8度（0.3g）取值。本工程中心區(qū)采用基礎(chǔ)錯(cuò)層隔震技術(shù)，一部分位于結(jié)構(gòu)標(biāo)高-2.05m處；另一部分位于結(jié)構(gòu)標(biāo)高-8.05m處，隔震層分布如圖1所示。隔震支座總計(jì)920個(gè)，其中，鉛芯橡膠隔震支座281個(gè)、普通橡膠隔震支座607個(gè)、彈性滑板支座32個(gè)。隔震支座直徑規(guī)格有：900mm、1000mm、1200mm，最大質(zhì)量3.04t，隔震支座和滑移支座大樣如圖1所示。

圖1 支座大樣模型

3 錯(cuò)層隔震施工技術(shù)難點(diǎn)

3.1 隔震支座固定、錨固較困難，隔震支座安裝精度要求高

本工程隔震支座直徑最大達(dá)1.2m，質(zhì)量最大3.04t，隔震支座質(zhì)量過(guò)大，安裝過(guò)程中進(jìn)行定位調(diào)整和標(biāo)高調(diào)整難度大。由于隔震下支墩鋼筋非常密集，錨筋安裝空間受限，安裝困難。此外，由于承臺(tái)厚度較大，施工人員行走、泵送混凝土?xí)r的沖擊以及混凝土振搗影響，支座預(yù)埋板平面位置、標(biāo)高難以控制。根據(jù)相關(guān)規(guī)范和設(shè)計(jì)的要求，下支墩頂面水平度不宜大于0.3%，支座安裝后，頂面的水平度誤差不宜大于0.8%，中心平面位置偏差不應(yīng)大于5.0mm，中心的標(biāo)高偏差不應(yīng)大于5.0mm。航站樓中心區(qū)大面積共920套支座安裝，隔震層尺寸為450m×195m，隔震層施工周期長(zhǎng)，地基基礎(chǔ)不均勻沉降，隔震支座標(biāo)高控制較難。

3.2 保證建筑上部結(jié)構(gòu)安全隔震距離

本建筑在地震作用下允許最大水平位移達(dá)500mm。因此，隔震層上部所有結(jié)構(gòu)必須保證施工完成后，在地震水平作用下，結(jié)構(gòu)通過(guò)隔震支座水平變形卸荷，設(shè)計(jì)隔震溝間距不小于700mm。下掛設(shè)備坑與隔震上下支墩以及地下室外墻，隔震上下支墩與地下室外墻等隔震溝距離均需得到嚴(yán)格的控制。

3.3 上部結(jié)構(gòu)必須與隔震層完全脫離，并能自由位移

防止混凝土澆筑時(shí)固定不到位、填縫材料損壞或者缺失以及樓梯滑移支座安裝保護(hù)不到位等都會(huì)導(dǎo)致隔震縫處上下結(jié)構(gòu)連成整體，阻礙上部結(jié)構(gòu)自由位移，影響隔震效果和結(jié)構(gòu)安全。

3.4 上部結(jié)構(gòu)通過(guò)隔震層管線、防雷接地等節(jié)點(diǎn)處理

上部結(jié)構(gòu)通過(guò)隔震層的管線以及防雷接地引下線均需特殊處理，如接通過(guò)隔震層管線通過(guò)抗震軟管，防雷引下線采用柔性材料并預(yù)留變形量等措施，確保結(jié)構(gòu)變形時(shí)不產(chǎn)生破壞。

3.5 對(duì)處于不同平面隔震層結(jié)構(gòu)剛度要求

設(shè)計(jì)要求局部地下室與首層結(jié)構(gòu)板變形一致的剛性體，對(duì)局部地下室縱橫向剪力墻需保證施工質(zhì)量，確保局部地下室箱體的剛度，提高結(jié)構(gòu)抗震性能。

4 隔震層施工要點(diǎn)

4.1 綁扎承臺(tái)、梁體鋼筋

下支墩與底板分開(kāi)澆筑，為保證下支墩承臺(tái)抗剪切力，需在底板澆筑時(shí)在隔震支座投影面預(yù)埋鋼筋頭。綁扎承臺(tái)與地梁鋼筋時(shí)，承臺(tái)地梁鋼筋綁扎需考慮預(yù)埋隔震支座錨筋定位，避免預(yù)埋錨筋與結(jié)構(gòu)鋼筋位置沖突。

4.2 連接件（定位預(yù)埋板、套筒及錨筋）定位、固定

預(yù)埋套筒上口及膠套下口預(yù)先與定位預(yù)埋板用螺栓擰緊固定，以確保套筒的位置準(zhǔn)確。為保證預(yù)埋套筒的錨固長(zhǎng)度和豎向固定，采用有加工螺紋的預(yù)埋錨筋與預(yù)埋套筒相連。將擰緊后的連接件放入下支墩鋼筋中，按深化圖紙要求調(diào)整連接件標(biāo)高、平面位置及水平度。此過(guò)程的測(cè)量是整個(gè)隔震支座安裝的關(guān)鍵，需各工種密切配合，并根據(jù)偏差大小適時(shí)對(duì)套筒及錨筋進(jìn)行調(diào)整[1]。

4.3 下支墩側(cè)模安裝、混凝土澆筑

安裝側(cè)模，側(cè)模高度略高于支墩頂面高度，并在側(cè)模上用測(cè)量?jī)x器標(biāo)定支墩頂面設(shè)計(jì)標(biāo)高的位置。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，模板應(yīng)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。下支墩側(cè)模安裝完成后，應(yīng)再次對(duì)預(yù)埋件平面位置、水平度等進(jìn)行最終校核，無(wú)誤后方可進(jìn)行下一步工序。

采用泵送澆筑混凝土?xí)r，應(yīng)盡量減少泵管對(duì)連接件的影響，避免混凝土泵管對(duì)連接件產(chǎn)生大的沖擊。在振搗過(guò)程中，振動(dòng)棒不能碰撞定位預(yù)埋板與錨筋，并且禁止工人踩踏定位預(yù)埋板，以防止軸線、標(biāo)高及平整度產(chǎn)生偏差，影響安裝質(zhì)量。如混凝土澆筑過(guò)程中發(fā)現(xiàn)連接件定位發(fā)生偏移，應(yīng)立即停止?jié)仓炷?，?duì)連接件進(jìn)行重新定位后方可繼續(xù)澆筑混凝土。澆筑結(jié)束后的混凝土完成面應(yīng)保持平整[2]。

4.4 下支墩澆筑完成后測(cè)量復(fù)核

混凝土澆筑完畢后，應(yīng)對(duì)支座中心平面位置、頂面水平度和標(biāo)高進(jìn)行復(fù)測(cè)并記錄報(bào)驗(yàn)，若有移動(dòng)，應(yīng)進(jìn)行校正。

4.5 安裝隔震支座

混凝土養(yǎng)護(hù)至下支墩混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度75%以上時(shí)方可進(jìn)行隔震支座安裝，并在支座安裝前對(duì)定位預(yù)埋板面涂刷防銹漆。

4.6 隔震支座安裝

清理完畢后，先將螺栓及臨時(shí)膠套取下，再將該位置所需的隔震支座吊至該支墩上，吊裝支座時(shí)注意應(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。螺栓應(yīng)對(duì)稱擰緊，螺栓緊固過(guò)程中嚴(yán)禁用重錘敲打。吊裝搬運(yùn)過(guò)程中，不得用堅(jiān)硬的東西擠壓碰隔震支座保護(hù)橡膠，以避免保護(hù)膠損傷，影響隔震支座使用壽命。安裝完成后，逐一復(fù)測(cè)隔震支座頂面標(biāo)高、平面中心位置及水平度。

4.7 上部連接件固定

將上部預(yù)埋錨筋和套筒用螺栓連接到隔震支座（法蘭板）上。為避免上支墩混凝土在澆灌過(guò)程中嵌入上法蘭板螺栓孔內(nèi)給以后的支座更換帶來(lái)困難，在上部連接件固定過(guò)程中要在上法蘭板面上鋪一層和法蘭板面積等大的3mm厚的SBS油氈。

4.8 上支墩模板安裝、鋼筋綁扎、混凝土澆筑

澆筑混凝土?xí)?duì)底模產(chǎn)生豎向壓力導(dǎo)致底模產(chǎn)生豎向變形或下墜。故采取足夠支撐剛度的模板，以避免混凝土澆筑成型后隔震支座上法蘭板陷入上支墩混凝土中。對(duì)于彈性滑移支座，支座主體由支座本體及滑動(dòng)面（不銹鏡面鋼板及下面預(yù)埋板）2部分構(gòu)成，其中，鏡面鋼板與彈性支座直接接觸，但無(wú)任何連接。在上支墩混凝土澆筑前之前，滑移支座本體處于自由狀態(tài)，在上支墩施工及本體吊裝就位過(guò)程中極容易發(fā)生移位，故采取措施固定住滑動(dòng)本體使之在施工過(guò)程中不發(fā)生偏移。采用100mm×5mm扁鐵將上預(yù)埋螺栓與下預(yù)埋螺栓進(jìn)行連以限制滑動(dòng)面在水平方向的偏移（見(jiàn)圖2），隔震層混凝土完成終凝后，即將扁鐵拆除。然后依次綁扎上支墩鋼筋，支護(hù)模板，澆筑混凝土，與常規(guī)結(jié)構(gòu)做法基本相同。

圖2 彈性滑移支座滑動(dòng)面臨時(shí)固定立面圖

隔震層施工完畢，模板拆除后，對(duì)破損的隔震支座油漆進(jìn)行修補(bǔ)。另外，在支座相鄰上部結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，應(yīng)定期觀測(cè)支座豎向變形，并應(yīng)保留相應(yīng)記錄。

4.9 錯(cuò)層隔震關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)施工

4.9.1 隔震層頂板懸掛設(shè)備坑

為保證隔震層以上結(jié)構(gòu)的隔震要求，隔震層頂板上設(shè)置的電梯坑、核心筒坑、扶梯坑等設(shè)備坑均需懸掛在板面上，下掛各種設(shè)備坑需要滿足：距非隔震部位的凈距不小于700mm，保證地震作用下結(jié)構(gòu)變形的空間。

4.9.2 隔震溝節(jié)點(diǎn)做法

有地下室區(qū)域和無(wú)地下室區(qū)域隔震層錯(cuò)層設(shè)置，深區(qū)整個(gè)地下室地下室結(jié)構(gòu)類似一個(gè)箱體放置在深區(qū)的隔震支座上，深區(qū)地下室結(jié)構(gòu)的整體剛度需滿足要求。同時(shí)，為使整個(gè)上部結(jié)構(gòu)完全通過(guò)隔震支座和基礎(chǔ)連接，上部結(jié)構(gòu)完全和地下外墻脫離，留設(shè)3cm空隙，該部位用擠塑板填充，外貼橡膠止水帶保證外墻防水要求[3]。

隔震溝設(shè)置可變形的溝蓋板，保證在地震作用下能發(fā)生變形進(jìn)行卸荷。樓地面隔震變形縫做法主要分2類：（1）人員經(jīng)常通過(guò)區(qū)域采用有中心維持裝置的隔震裝置；（2）人員很少通過(guò)區(qū)域采用簡(jiǎn)易隔震蓋板。隔震裝置在地震作用下可發(fā)生較大的變形，配合進(jìn)行隔震層的卸荷，變形可自動(dòng)恢復(fù)，該部位作為主要人員疏散通道；隔震蓋板在地震作用下會(huì)自行脫落，保證上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行卸荷，同時(shí)，不影響正常的疏散通道。

4.9.3 隔震層與上部結(jié)構(gòu)連接樓梯節(jié)點(diǎn)

由于上部結(jié)構(gòu)隔震，故上部結(jié)構(gòu)僅通過(guò)隔震支座與基礎(chǔ)底板連接，下隔震層樓梯位置則通過(guò)設(shè)置滑移支座，將樓梯分為2段，將上部結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)底板分離，保證結(jié)構(gòu)的隔震性能?；浦ё捎?塊8mm厚鋼板焊接錨筋，分別錨入樓梯上下段，鋼板之間滿鋪石墨粉保證滑移。

5 隔震支座驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)

隔震支座驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)包括：（1）隔震支座、彈性滑移和阻尼器支座應(yīng)進(jìn)行完整的型式檢驗(yàn)；（2）隔震支座、彈性滑移和阻尼器支座產(chǎn)品性能應(yīng)進(jìn)行100%出廠檢驗(yàn)；（3）各類隔震支座、彈性滑移和阻尼器支座的型式檢驗(yàn)和出廠檢驗(yàn)應(yīng)由第三方完成；（4）隔震支座、彈性滑移支座的型式檢驗(yàn)和產(chǎn)品性能出廠檢驗(yàn)不能相互代替。

6 結(jié)語(yǔ)

本工程采用隔震技術(shù)，隔震目標(biāo)減低一度，從而減少了地上結(jié)構(gòu)的截面尺寸或者配筋率，采用隔震結(jié)構(gòu)方案較非隔震結(jié)構(gòu)方案減少了混凝土和鋼筋用量，約減少了造價(jià)的30%。隔震結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)僅為傳統(tǒng)抗震結(jié)構(gòu)（非隔震結(jié)構(gòu)）地震反應(yīng)的1/6~1/3，具有良好的隔震效果。采用隔震技術(shù)可以大幅降低板內(nèi)的溫度應(yīng)力，解決超大型結(jié)構(gòu)混凝土開(kāi)裂問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)中心區(qū)450m×195m的建筑平面要求。航站樓主樓采用基礎(chǔ)隔震，降低了地震破壞力，提高安全性。本工程為今后類似大規(guī)模的錯(cuò)層隔震工程設(shè)計(jì)以及建設(shè)積累了經(jīng)驗(yàn)，為推廣隔震技術(shù)起到了良好的作用。