趙長江 侯春明 戴 超 武雄飛 馬靖華

中建三局集團有限公司成都分公司 四川 成都 610041

1 工程概況

重慶來福士項目位于重慶兩江交匯的朝天門，項目總占地面積為90 000 m2，總建筑面積約1 100 000 m2，由3層地下室、6層裙樓、8棟超高層塔樓及連接4棟塔樓的3層空中連廊構成?？罩羞B廊橫跨4棟高250 m的超高層塔樓，其抗震設計及施工是項目重、難點之一。

摩擦擺式支座作為一種廣泛應用于大跨度結構的抗震措施，不僅具有平面滑移隔震裝置對地震激勵頻率范圍的低敏感和高穩(wěn)定性，而且特有的圓弧滑動面還使其具有自復位功能[1]。重慶來福士項目空中連廊選用摩擦擺式支座與阻尼器共同作為抗震措施。

摩擦擺式支座安裝程序復雜、精度要求高，尤其是在4棟超高層塔樓頂部安裝大型摩擦擺式支座，其安裝過程更加復雜、精度要求更高[2]。

本項目針對摩擦擺式支座的安裝工藝進行研究，通過金屬套管輔助預埋、安裝螺栓輔助調平、分次灌漿、限位鋼板限制變形等施工工藝，簡化安裝步驟，優(yōu)化施工工藝，準確地指導現(xiàn)場摩擦擺式支座安裝。項目26個摩擦擺式支座在各塔樓頂端一次安裝到位，安裝位置準確、質量滿足要求，總結形成的大型摩擦擺式支座安裝關鍵技術可為類似工程提供有效參考。

2 支座概況及安裝流程

2.1 項目摩擦擺式支座設計概況

重慶來福士項目空中連廊摩擦擺式支座分別布設于4棟塔樓頂部的結構巨梁上，其中T2塔樓6個，T3S塔樓6個，T4S塔樓8個，T5塔樓6個，共計26個，支座位置分布如圖1所示。

圖1 摩擦擺式支座分布

每個摩擦擺式支座主要由上下蓋板、球面滑板以及安裝構件等組成（圖2），單個支座最大自重14 t，最大豎向承載力360 kN，縱橫向地震位移最大均為350 mm。

2.2 安裝流程

為保證支座安裝順利完成，結合現(xiàn)場實際情況制訂安裝方案，確定現(xiàn)場安裝流程如下：支座及構件生產加工→支座吊耳、限位鋼板施工→支座及構件吊運→主體施工階段預留、預埋→支座下蓋板安裝、調平→調平層灌漿、養(yǎng)護→支座與連接蓋板上下固定→支座上部結構安裝→限位鋼板切割→驗收復測。

3 支座安裝關鍵技術

3.1 支座輔助措施加工制作

摩擦擺式支座屬于非常規(guī)構件，根據設計承載、變形需求，在廠家生產后運輸至現(xiàn)場進行安裝施工。

3.1.1 支座限位鋼板加工

摩擦擺式支座為雙曲面結構，支座上下部分可相對滑動，安裝時需保證支座上下蓋板相對位置固定，避免發(fā)生偏位現(xiàn)象。根據支座自身結構特點，在每個支座側邊布置8塊厚50 mm的限位鋼板。纖維鋼板布置位置如圖3所示。

圖2 支座示意

圖3 支座限位板平面

限位鋼板下端與支座下座板采用全熔透焊縫連接，內側與支座滑動部件緊貼，防止支座在桁架安裝過程中發(fā)生滑移現(xiàn)象。限位鋼板安裝方式如圖4所示。

3.1.2 支座吊耳加工

本項目采用的支座自重大，需采用塔吊將其吊運至高250 m的塔樓頂端進行安裝，支座為圓形，無法直接起吊，故在廠家生產支座時，將支座、上下蓋板等構件四周分別均勻設置4個吊耳，吊耳與構件四周焊接成形。

根據項目塔吊工況分析，支座最大質量達14 t，考慮鋼絲繩等的質量，按照16 t作為計算質量。吊裝時鋼絲繩與水平夾角45°，經計算，選擇直徑26 mm、公稱抗拉強度為1 700 MPa的鋼絲繩，選用許用荷載為80 kN的卡環(huán)，項目塔吊均滿足吊裝需求。吊裝時將卸扣與吊耳連接，平穩(wěn)地起吊，分別將上、下蓋板與支座吊運至安裝位置。

3.2 支座錨栓孔預留及安裝螺栓預埋

3.2.1 支座錨栓孔預留方案

支座下蓋板通過16個地腳螺栓與塔樓頂部結構梁連接，螺栓位置必須精確且與下蓋板螺栓孔一一對應。為保證安裝精度，避免混凝土澆筑時影響螺栓位置，不再采用傳統(tǒng)的錨栓預埋安裝方式，采用在結構混凝土澆筑時預留錨栓孔、后期安裝錨栓并灌漿的方式安裝支座下蓋板。

錨栓長度最長為720 mm，根據支座安裝需要，支座支墩混凝土澆筑時預留直徑180 mm的錨栓孔，孔深720 mm。為保證各個錨栓孔相對位置精確，根據錨栓相對位置定制金屬套管支架，由16根φ180 mm、長度820 mm的金屬套管按照地腳螺栓相對位置排列，頂部采用環(huán)形鋼板焊接固定，底部全部封閉。

金屬套管支架拼裝如圖5所示，支架拼裝完成后，將套管外側粗糙部分打磨平整，在每根套管外套一層塑料薄膜，便于后期套管拔出。

圖4 支座限位板立面

圖5 金屬套管拼裝

套管支架安裝時，在每一根套管周圍的鋼筋中增設2道“井”字形鋼筋支架，固定套管底部；在套管支架頂部設置“十”字形鋼筋，固定套管頂部。

金屬套管支架拼裝完成后，在支墩鋼筋綁扎時，將支架固定在設計位置，套管頂部高于混凝土完成面100 mm。

3.2.2 調平安裝螺栓預埋方案

空中連廊支座分布于不同塔樓頂部，距離較遠，且塔樓頂部結構及支座安裝施工時間不同，支座無法聯(lián)合調平。為保證所有支座頂部標高一致、平整度滿足設計要求，采用在下蓋板底部以調平螺栓進行支撐并調平的方式調節(jié)支座的高度及平整度。支座下蓋板安裝完成后，先通過螺母支撐，通過調節(jié)螺栓頂部的調平螺母高度控制支座蓋板的高度（圖6）。

由于支座自重大、體積大，故每個支座下方設置4根安裝螺栓用于調平，螺栓直徑36 mm，調平螺母頂標高略低于下蓋板頂面標高，螺栓與下蓋板上預留出的錨栓孔位置對應。安裝螺栓需在混凝土澆筑時預埋完成，預埋時通過設置正方形鋼板支架結合金屬套管支架聯(lián)合固定安裝螺栓，嚴格控制安裝螺栓的位置及垂直度。

3.2.3 預留預埋完成情況

在金屬套管支架及安裝螺栓固定就位后，支墩混凝土澆筑時，需避免擾動，保證支架及安裝螺栓位置準確。為便于后期錨栓孔灌漿施工，在每個錨栓孔頂部外側位置留設一個凹槽。

混凝土澆筑完成后，需要在混凝土初凝前拔出金屬套管。金屬套管拔出時需割掉金屬套管頂部的支架，采用電動葫蘆輔助人工將金屬套管逐個從混凝土中拔出。支墩混凝土澆筑完成后，每個支墩位置留下16個錨栓孔及4個安裝螺栓。

3.3 摩擦擺式支座安裝

摩擦擺式支座安裝時，根據其構造特點，由下向上依次安裝。先完成下蓋板的安裝，調平后向錨栓孔灌漿，固定下蓋板。養(yǎng)護完成后繼續(xù)支座主體和上蓋板安裝。

3.3.1 支座下蓋板安裝、調平

支座下蓋板安裝時，調整下蓋板位置，使其上面預留的安裝螺栓孔與安裝螺栓對應，再將地腳螺栓對應錨栓孔放入，支座下蓋板由安裝螺栓上的調平螺母支撐（圖7）。

圖6 螺栓調平示意

圖7 下蓋板安裝示意

為保證支座的標高及平整度滿足要求，支座下蓋板安裝完成后，通過調節(jié)安裝螺栓上的調平螺母進行調平，將下蓋板調節(jié)水平且每個支座蓋板頂標高一致。

3.3.2 調平層灌漿

在支座下蓋板安裝前，對支座下蓋板下方混凝土進行充分鑿毛，并清理干凈。支座下蓋板安裝完成，調節(jié)平整，復測標高、位置無誤后，進行調平層灌漿施工。調平層灌漿采用C40灌漿料施工，將錨栓孔及支座下蓋板下方空間全部灌滿，灌漿量比較大。灌漿料嚴格按照產品說明書進行配制，采用機械攪拌，各個支座下方灌漿作業(yè)應當連續(xù)。

由于支座調平層灌漿范圍為圓形，故采用環(huán)形鋼模板圍繞灌漿位置一圈設置，模板支設必須牢固，保證灌漿過程中模板不產生整體位移。模板上口應高出調平層50 mm，模板與支座下蓋板四周的水平距離控制在100 mm左右，以便灌漿施工。同時應控制模板內表面的平整度。模板下口與結構接觸面，待模板支設完成后采用砂漿進行封堵。

支座灌漿層包含16個錨栓孔，灌注量較大，分2步進行。先采用自重灌漿法對16個錨栓孔進行灌漿，孔內灌漿層上表面宜低于支墩混凝土表面50 mm，可同時對多個錨栓孔進行灌漿。錨栓孔灌漿完成后，采用高位漏斗法對高100 mm調平層進行灌漿施工，漏斗頂面高度應在混凝土支墩頂面以上1.5 m左右，漏斗上口直徑400 mm左右，下口直徑100 mm左右，漏斗高500 mm左右。施工過程中應保證施工連續(xù)性，底部位置應設置溜槽。灌漿時，從支座一側多點同方向進行灌漿，直至從另一側溢出且泛漿孔溢出為止，不得從四周同時進行灌漿。

灌漿完畢后應及時噴灑養(yǎng)護劑并覆蓋塑料薄膜，加蓋濕草袋保持濕潤。灌漿結束24 h內嚴禁擾動，在強度達到要求之后，方可繼續(xù)后續(xù)安裝工作。

3.3.3 支座與上蓋板安裝、保護

支座調平層灌漿完成，養(yǎng)護至合格后，進行支座安裝。支座與下蓋板通過地腳錨栓連接，地腳螺栓穿過支座下方的預留錨栓孔，用螺栓固定。支座安裝過程中需檢查支座周圍限位鋼板固定情況，保證支座上下部分無相對滑動。支座與下蓋板安裝固定后，再蓋上上蓋板，將上蓋板與支座通過螺栓連接固定。

支座安裝完成后，若不能立即安裝上部結構，則需對支座采取保護措施。根據支座型號和安裝位置現(xiàn)場情況，制作對應尺寸的木方盒子覆蓋，盒子蓋住支座后，周圍設置警示牌，禁止在支座及盒子上堆放任何材料。支座保護措施如圖8所示。

3.4 支座上部結構安裝、限位鋼板割除

支座上部結構安裝前，需再次復核支座位置、標高無誤，檢查限位鋼板固定無誤后，即可進行上部結構安裝。支座上部結構根據設計圖紙要求與支座上蓋板連接，采用焊接固定，安裝完成情況如圖9所示。

圖8 摩擦支座保護措施

圖9 支座安裝完成實景

支座安裝過程中設置限位板作為安裝定位措施，保證支座安裝位置與連接構件相對位置準確。空中連廊結構全部安裝完成后，方可割除限位鋼板，讓支座恢復相對滑動性。鋼板切割時采用氧炔焰小心切割，避免切割的時候損傷支座。

4 結語

對摩擦擺式支座安裝工藝進行了創(chuàng)新，通過金屬套管支架輔助精確預留、安裝螺栓輔助精確調平、限位鋼板保證支座穩(wěn)定等工藝，重慶來福士廣場項目空中連廊底部26個大型摩擦擺式支座全部一次安裝就位，所有支座的位置、標高、平整度均滿足精度要求，施工質量滿足設計要求。該工藝有效減少了施工輔助材料和人工的投入，具備較高的經濟效益，可在同類工程中推廣應用。