鄧 鵬 彭世成

(中國水利水電第七工程局有限公司 四川成都 610000)

0 引言

隔震技術(shù)在房屋建筑工程中的應(yīng)用日趨廣泛，主要的隔震形式有基礎(chǔ)隔震和層間隔震等。采用的隔震支座主要有：隔震橡膠支座、滑板支座等[1]?；A(chǔ)隔震技術(shù)是通過建筑基礎(chǔ)頂部設(shè)置水平剛度較小隔震層，延長(zhǎng)了結(jié)構(gòu)周期，同時(shí)隔震支座具有較大阻尼，從而減少地震能量的輸入，保護(hù)上部主體結(jié)構(gòu)，減少地震災(zāi)害造成人員和財(cái)產(chǎn)損失[1]。

為了規(guī)范隔震建筑的建設(shè)和施工，住建部發(fā)布了《建筑隔震工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(JGJ360-2015)[2](簡(jiǎn)稱《隔震施工規(guī)范》)，此外不少學(xué)者對(duì)隔震建筑的施工及隔震橡膠支座(簡(jiǎn)稱：隔震支座或支座)安裝技術(shù)進(jìn)行了分析。梁華站[3]提出要對(duì)隔震支座安裝進(jìn)行質(zhì)量控制，特別是水平精度。齊毅男[4]等以北京機(jī)場(chǎng)對(duì)大直徑隔震支座施工難點(diǎn)進(jìn)行分析并提出處理措施，強(qiáng)調(diào)應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注大直徑隔震支座吊裝。徐曉良[5]、王朋[6]對(duì)隔震支座安裝施工進(jìn)行了具體分析，強(qiáng)調(diào)應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)關(guān)注隔震支座安裝進(jìn)度。曹建亞[7]提出在工程施工前應(yīng)當(dāng)對(duì)隔震支座安裝的重難點(diǎn)進(jìn)行分析，提出具體安裝方案，如有矛盾和安裝不便，應(yīng)當(dāng)與設(shè)計(jì)單位進(jìn)行協(xié)調(diào)，出具變更方案。吳應(yīng)雄[8-9]對(duì)隔震支座安裝吊裝施工工藝進(jìn)行分析并改進(jìn)，提高了隔震支座的安裝精度，并對(duì)隔震構(gòu)造進(jìn)行了詳細(xì)分析。

隨著國內(nèi)隔震建筑數(shù)量日益增加，施工技術(shù)不規(guī)范的行為也逐漸增多。隔震工程施工仍然對(duì)隔震支座安裝缺乏經(jīng)驗(yàn)，特別是大直徑隔震支座，使隔震支座的質(zhì)量往往達(dá)不到《隔震施工規(guī)范》要求。本文基于四川省西昌市寧遠(yuǎn)水鎮(zhèn)城中村棚戶區(qū)改造工程某高層基礎(chǔ)隔震住宅樓，進(jìn)行大直徑隔震支座安裝施工技術(shù)分析，分析結(jié)果供類似工程參考。

1 工程概況

1.1 工程簡(jiǎn)介

本文選取西昌市某高層隔震住宅樓的其中一棟為研究對(duì)象，工程地下2層，地上20層，建筑高度為60.8 m，總建筑面積為11 356 m2?？拐鹪O(shè)防烈度為9度，建筑抗震類別為丙類，結(jié)構(gòu)形式為剪力墻。隔震層位于工程地下一層與地上一層之間，專用檢修的隔震層高度2800 mm，建筑主要剖面如圖1所示。

圖1 建筑主要剖面圖(單位：mm)

1.2 隔震支座布置

隔震層共布置了52個(gè)Ⅱ型隔震支座，其中鉛芯橡膠支座(LRB1200)29個(gè)，普通橡膠支座(LNR1000)23個(gè)。隔震層隔震支座平面布置如圖2所示， 隔震支座型號(hào)及力學(xué)性能參數(shù)如表1所示。

圖2 隔震支座平面布置圖(單位：mm)

表1 隔震支座性能參數(shù)

2 隔震支座安裝

2.1 隔震支座生產(chǎn)和檢驗(yàn)

隔震支座生產(chǎn)完成后，根據(jù)《隔震施工規(guī)范》和施工圖設(shè)計(jì)要求的檢測(cè)數(shù)量，在成都五一六隔震科技有限公司，經(jīng)過建設(shè)單位四川省西昌市國有資產(chǎn)經(jīng)營管理有限責(zé)任公司、監(jiān)理單位成都群星工程建設(shè)監(jiān)理咨詢有限公司、施工單位中國水利水電第七工程局有限公司第三公司見證取樣后，送到第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)華中科技大學(xué)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)中心進(jìn)行檢驗(yàn)，根據(jù)檢測(cè)報(bào)告，符合國家要求，可以使用。

隔震支座進(jìn)廠驗(yàn)收提供了質(zhì)量證明文件，運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)的支座進(jìn)行必要保護(hù)措施，碼置整齊牢固，兩種規(guī)格支座分別堆放。隔震支座現(xiàn)場(chǎng)全數(shù)檢查了支座外觀、尺寸偏差、連接板尺寸和平整度偏差、螺栓孔位置和地腳螺栓的直徑等。

2.2 隔震支座安裝準(zhǔn)備

下支墩混凝土澆搗完10 d后，根據(jù)同條件養(yǎng)護(hù)試塊的試驗(yàn)報(bào)告，混凝土強(qiáng)度達(dá)到了設(shè)計(jì)強(qiáng)度值C50的80%以上。下支墩混凝土澆搗工序經(jīng)過驗(yàn)收，符合施工規(guī)范要求[10]。

該工程對(duì)隔震支座下預(yù)埋鋼板(定位鋼板)進(jìn)行了革新，采用無下定位鋼板的施工方法。首先對(duì)下支墩混凝土表面不平整處使用打磨機(jī)打磨，局部蜂窩麻面使用素混凝土填補(bǔ)，平整度符合要求。安裝隔震支座前，應(yīng)先清理干凈下支墩(或柱)上表面，為避免砂漿、混凝土等雜物進(jìn)入套筒孔內(nèi)。清理完畢后將定位預(yù)埋鋼板上的螺栓及膠套筒取下最終對(duì)支座安裝前標(biāo)高復(fù)核，如圖3所示。

(a)打磨下支墩表面

(b)清理和整理下支墩表面

(c)支座安裝前標(biāo)高復(fù)核圖3 隔震支座安裝準(zhǔn)備

2.3 隔震支座吊裝

工程采用大直徑隔震橡膠支座，單個(gè)重量均超過1.6t，通過套用吊裝能力安全計(jì)算公式，該工程采用100t塔吊進(jìn)行吊裝。根據(jù)隔震支座平面布置圖(圖2)確定的支座的直徑和型號(hào)，與現(xiàn)場(chǎng)支座進(jìn)行核對(duì)，確保無誤后依次吊裝。

將所需隔震支座通過四根J型鋼筋輔助吊繩固定隔震橡膠支座，吊運(yùn)過程中支座應(yīng)該保持水平。當(dāng)支座吊運(yùn)至離下支墩50 mm處時(shí)，調(diào)整支座位置，使其處在下預(yù)埋板中心，現(xiàn)場(chǎng)工人利用一根較長(zhǎng)鋼筋穿過隔震橡膠支座的螺栓孔洞，并與下支墩上預(yù)埋孔對(duì)齊；對(duì)齊后再將隔震橡膠支座緩緩下降至下支墩上，如圖4所示(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)。

(a)吊裝綁定

(b)定位

(c)定位調(diào)整圖4 隔震支座吊裝和定位

2.4 隔震支座地腳螺栓固定

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，先使用普通扳手預(yù)擰緊，隨后使用力矩扳手對(duì)角依次固定螺栓，如圖5所示。由于工程所采用的隔震支座螺栓數(shù)為12個(gè)，參照文獻(xiàn)[11]日本的施工規(guī)范，采用對(duì)角固定中的4點(diǎn)對(duì)角方式進(jìn)行螺栓的固定，如圖6所示，這樣的固定方法，可有效避免隔震支座由于螺栓擰緊過程中不規(guī)范操作所導(dǎo)致的水平精度受影響的問題。螺栓鎖定后確認(rèn)有無松動(dòng)，并使用環(huán)氧樹脂對(duì)隔震支座和上支墩之間的空隙進(jìn)行填充。

(a)預(yù)擰緊螺栓

(b)擰緊螺栓圖5 螺栓固定

圖6 螺栓固定順序

需要特別說明的是，工程竣工前或者隔震支座外防護(hù)施工前，根據(jù)《隔震施工規(guī)范》要求，應(yīng)當(dāng)再次對(duì)地腳螺栓緊固度復(fù)檢。

2.5 隔震支座吊裝存在問題與改進(jìn)

大直徑的隔震支座其自重較大，LNR1000自重約為1.6 t ，LRB1200自重約為2.8 t 。支座吊裝固定方式采用綁帶穿過上封板，用J型鋼筋固定綁帶的方式，這樣隔震支座的受力點(diǎn)位于上連接板，如圖7所示。隔震支座在吊裝時(shí)內(nèi)部橡膠層處于受拉狀態(tài)，該種吊裝方式有可能對(duì)隔震支座力學(xué)性能造成一定影響，施工時(shí)應(yīng)避免。

圖7 隔震支座吊裝固定

該工程項(xiàng)目部QC小組，提出一種改進(jìn)的隔震支座吊裝固定方案，改變了吊裝的受力點(diǎn)和綁帶。介紹如下：施工中，由于隔震支座吊裝定位時(shí)，下連接板與上支墩表面需要密貼，不允許吊鉤穿過下連接板的地腳螺栓孔。這樣，需要對(duì)下連接板另外開孔來安裝吊鉤，因此在支座四角預(yù)留螺栓孔，吊裝時(shí)，螺栓孔安裝小吊鉤，鋼絲繩鉤住小吊鉤并穿過上連接板的中間螺栓孔，四角的四條鋼絲繩集中于大吊鉤，改進(jìn)后吊裝方式如圖8所示。采用這種起吊方式對(duì)隔震支座進(jìn)行吊裝，可以使大直徑隔震支座的自重由下連接板承受，避免隔震支座在采用J型鋼筋輔助吊裝時(shí)受力點(diǎn)位于上連接板，使隔震支座受到拉力而損傷。

圖8 改進(jìn)的隔震支座吊裝固定方式

3 結(jié)論

通過對(duì)某高層隔震建筑的隔震支座安裝施工技術(shù)進(jìn)行分析，得出以下主要結(jié)論：

(1)隔震支座采用無下定位鋼板施工，革新了施工方法，但無下定位鋼板施工，要求下支墩混凝土表面打磨平整，表面清理干凈，隔震支座安裝前應(yīng)當(dāng)對(duì)標(biāo)高再次復(fù)核。

(2)大直徑隔震橡膠支座的吊裝，吊裝受力點(diǎn)應(yīng)避免在隔震支座的上連接板上。建議采用改進(jìn)后的方案，即在下連接板上安裝吊鉤，改進(jìn)隔震支座吊裝受力點(diǎn)，避免隔震支座產(chǎn)生拉應(yīng)力。

(3)隔震支座地腳螺栓采用對(duì)角方式進(jìn)行固定，避免隔震支座由于螺栓擰緊過程中不規(guī)范操作而導(dǎo)致水平精度受影響。