于 峰 潘傳洲 肖 婷

中天建設(shè)集團有限公司 浙江 杭州 310008

作為抗震結(jié)構(gòu)構(gòu)件的黏滯阻尼器，一般由油缸、活塞、活塞桿、襯套、介質(zhì)、銷頭等部分組成（圖1）。第三代黏滯流體阻尼器以低黏度硅油為介質(zhì)，通過小孔射流原理實現(xiàn)阻尼特征，從而黏滯阻尼器的使用壽命及可靠性大幅度提升。當(dāng)外力傳遞到結(jié)構(gòu)中，結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形并帶動阻尼器運動，活塞兩端產(chǎn)生壓力差，介質(zhì)通過阻尼結(jié)構(gòu)，從而產(chǎn)生阻尼力，進(jìn)而實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)變，達(dá)到減小結(jié)構(gòu)震動反應(yīng)的目的[1-3]。

圖1 黏滯阻尼器

1 工程概況

某醫(yī)院門急診及住院綜合樓工程位于安徽省合肥市，南接淮河路，北靠壽春路西段，東鄰六安路，西鄰蒙城路，項目建筑面積約95 000 m2，地上25層、地下3層。

按設(shè)計要求，該項目黏滯阻尼器主要分布于8～21層，標(biāo)高為31.05～88.25 m，共計96套。

2 施工重、難點

1）本項目阻尼器支架為箱體結(jié)構(gòu)，最厚處達(dá)60 mm、最大質(zhì)量達(dá)到13 t，單套最大長度達(dá)6.3 m，吊裝空間狹小，整體施工難度大。

2）阻尼器支架采用預(yù)埋安裝，阻尼器與預(yù)埋鋼板焊接連接，其預(yù)埋鋼板厚度達(dá)20 mm，在保證焊接質(zhì)量的同時，須防止預(yù)埋鋼板熱脹冷縮造成的結(jié)構(gòu)破壞。

3）預(yù)埋鋼板位置固定是阻尼器安裝的重要環(huán)節(jié)。為保證阻尼器及其支架的精準(zhǔn)定位，預(yù)埋鋼板固定時，除錨筋固定外，還需防止預(yù)埋件移位。

3 施工部署及吊裝思路

3.1 施工部署

阻尼器及支架吊裝的難度大，安裝時間長，因此可在相應(yīng)安裝樓層的結(jié)構(gòu)施工完成后，將阻尼器及支架吊至該樓層，穿插施工，節(jié)省工期。本項目黏滯阻尼器安裝樓層多，單套最大高度達(dá)6.3 m，支架質(zhì)量達(dá)13 t?？紤]總體加工精度及安裝要求，經(jīng)各方確認(rèn)，單套阻尼器支架由工廠加工為3件散件后運至施工現(xiàn)場，安裝時再組裝成整體，散件的最大質(zhì)量達(dá)5 t。

3.2 吊裝思路

現(xiàn)場優(yōu)選1#樓塔吊來吊裝拆解后的阻尼器支架構(gòu)件，該塔吊吊重為2～12 t，滿足垂直運輸要求。

由于構(gòu)件設(shè)置于樓層內(nèi)，且離地較高，故后期無法使用垂直運輸機械直接吊運。在阻尼器安裝樓層的混凝土澆筑前，先進(jìn)行支架與樓層結(jié)構(gòu)預(yù)埋連接件的預(yù)埋，并在阻尼器安裝位置預(yù)埋吊裝預(yù)留孔。在安裝樓層澆筑完成后，將本樓層阻尼器構(gòu)件先行吊運至樓層內(nèi)，待下一層樓層施工澆筑完成，模架拆除清理完成后，再在樓層內(nèi)利用預(yù)留安裝孔，使用手動葫蘆進(jìn)行安裝就位，整體拼裝、焊接，支架整體焊接完成后再進(jìn)行阻尼器安裝，以保證阻尼器安裝精度及其安全要求。

4 阻尼器及支架施工關(guān)鍵技術(shù)

4.1 鋼構(gòu)件支架制作

阻尼器由生產(chǎn)廠家提供，兩端球鉸連接，其支架根據(jù)施工現(xiàn)場需要，在工廠分段加工，由現(xiàn)場整體組裝。支架結(jié)構(gòu)大樣如圖2所示。

圖2 黏滯阻尼器單支撐結(jié)構(gòu)大樣

4.2 預(yù)埋施工

4.2.1 預(yù)埋件預(yù)埋

為保證阻尼器及支架安裝精度，在樓層結(jié)構(gòu)定位放線的基礎(chǔ)上，將預(yù)埋件植入混凝土梁、柱內(nèi)部，進(jìn)行預(yù)埋件錨筋固定。同時，在錨筋上點焊，以防止預(yù)埋件移位（圖3、圖4）。

圖3 支架底端預(yù)埋鋼板

4.2.2 吊裝孔預(yù)埋

在阻尼器安裝位置的上部混凝土樓板處，采用φ48 mm×3.5 mm腳手架鋼管預(yù)埋設(shè)置吊裝孔，用于后期阻尼器安裝就位（圖5）。

4.3 支架安裝

圖4 阻尼器端部預(yù)埋鋼板

圖5 吊裝預(yù)留孔

預(yù)埋鋼板厚度設(shè)計值為20 mm，板材較厚，為保證阻尼器及支架安裝質(zhì)量，在保證支架安裝焊接質(zhì)量的同時，須防止預(yù)埋鋼板熱脹冷縮造成的結(jié)構(gòu)破壞。

4.3.1 定位

根據(jù)阻尼器深化圖及定位放樣圖，對支撐安裝點及節(jié)點板等位置進(jìn)行畫線定位。同一安裝位置支撐中心線在同一垂直面內(nèi)，偏差不應(yīng)大于10 mm。

4.3.2 支架安裝

定位后，利用預(yù)留安裝孔穿吊鏈，分兩邊懸掛2個手動葫蘆進(jìn)行安裝就位。根據(jù)阻尼器支架安裝順序，先水平后斜撐進(jìn)行構(gòu)件吊裝。

4.3.3 支撐點焊接

為保證阻尼器安裝精度，阻尼器及其支架分別與結(jié)構(gòu)預(yù)埋鋼板滿焊連接，且必須做好焊接變形及不均勻收縮差值的控制。

預(yù)埋鋼板厚度20 mm，為保證焊接質(zhì)量，現(xiàn)場采用3層6道焊，且沿對焊面上下左右順序施焊。

支撐點焊接過程中，溫度可高達(dá)3 000 ℃，需自然冷卻至600 ℃，嚴(yán)禁水冷。同時，預(yù)埋鋼板距柱體結(jié)構(gòu)邊緣僅5 cm，焊接過程需嚴(yán)格控制施焊溫度，保證柱體結(jié)構(gòu)不被破壞。

4.4 阻尼器安裝、補漆

支架整體安裝焊接完成后，利用預(yù)留孔洞分兩側(cè)懸掛手動葫蘆將黏滯阻尼器吊至安裝位置，與預(yù)埋的節(jié)點板連接固定。校核阻尼器整體安裝的協(xié)調(diào)性，無誤后將連接處滿焊固定，并對支撐進(jìn)行打磨、除銹，清理預(yù)埋件等安裝點，整體補涂防火、防銹漆。

5 質(zhì)量保證措施

1）對進(jìn)場成品、半成品等材料進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，做好各項記錄，專業(yè)人員必須持證上崗。

2）阻尼器支架安裝過程中，其構(gòu)件的標(biāo)高偏差、位置偏差、垂直偏差等要用測量儀器進(jìn)行施工全過程跟蹤。

3）預(yù)埋鋼板時，需對表面平整度、安裝完成后的垂直度進(jìn)行校正，校正完成后與現(xiàn)場主筋點焊固定，防止預(yù)埋件因移動而產(chǎn)生誤差，影響下一步施工。

4）混凝土成形后，需加強混凝土養(yǎng)護(hù)，防止混凝土產(chǎn)生收縮變形而引起預(yù)埋件內(nèi)空。同時，拆模要先拆周圍模板，放松螺栓等固定裝置，輕擊預(yù)埋件處模板，待松動后拆除。

5）斜支撐兩端、水平支撐及法蘭連接處應(yīng)開坡口，坡口鈍邊為1/4母材厚度，角度為45°。

6）支撐點焊接前必須檢查焊口尺寸及其清理情況，合格后方可施焊；且要對坡口及其兩側(cè)各100 mm范圍內(nèi)的母材進(jìn)行加熱去污處理。

7）由于預(yù)埋鋼板板厚20 mm，故支撐與預(yù)埋鋼板焊接采用3層6道焊。第1層的焊道應(yīng)沿坡口母材與墊板的連接處，然后逐道、逐層累焊至填滿坡口，出現(xiàn)焊接缺陷時應(yīng)及時磨去并修補。

8）一個接口必須連續(xù)焊完，如不得已而中途停焊時，再焊前應(yīng)重新按規(guī)定加熱。

9）正式焊接過程中，如果定位焊有裂紋則應(yīng)鏟除重焊，以免造成隱患。不合格焊縫應(yīng)進(jìn)行返修，返修次數(shù)超過2次的焊縫，須制定專項返修方案。

6 結(jié)語

黏滯阻尼器作為結(jié)構(gòu)工程界減震控制技術(shù)的科研成果，不僅能提高結(jié)構(gòu)的抗風(fēng)、抗震能力，而且與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法相比，能節(jié)約相當(dāng)比例的建設(shè)成本，并廣泛應(yīng)用于大跨度建筑結(jié)構(gòu)、醫(yī)院建筑等領(lǐng)域。某醫(yī)院項目采用了黏滯阻尼器，面臨阻尼器支架單件構(gòu)件質(zhì)量較大、預(yù)埋鋼板厚度較厚等問題。為此，通過采用支架分段運輸、散件吊運，預(yù)埋鋼板錨筋與結(jié)構(gòu)箍筋點焊加強，支撐點與預(yù)埋鋼板間分段分層焊接等施工方法，形成了本項目阻尼器吊裝的最優(yōu)方案，以供參考。