趙 航，董再春

（1、信陽學(xué)院 河南信陽 464000；2、河南正弘檢測有限公司 河南信陽 464000）

0 引言

在過去遭受地震災(zāi)害的情況下，隔震技術(shù)凸顯了其顯著的應(yīng)用效果。作為成熟的減震手段之一，隔震技術(shù)的范圍和應(yīng)用正不斷擴大［1］。至今為止，已有萬余座建筑采用了隔震技術(shù)。然而，在隔震技術(shù)快速發(fā)展的同時，其支座應(yīng)用的問題也日益凸顯。由于基底隔震及層間隔震技術(shù)應(yīng)用的增加［2］，包括支座質(zhì)量控制、安裝施工技術(shù)及后期維護和檢測，這些都對隔震建筑的整體安全及性能產(chǎn)生了直接影響［3］。鑒于以上問題，隔震技術(shù)的學(xué)術(shù)研究亟需深入探討。從長遠發(fā)展角度看，科技進步將會推動隔震支座應(yīng)用的質(zhì)量不斷提升。綜上所述，我們需要共同關(guān)注和研究隔震施工技術(shù)的關(guān)鍵之處，將其不斷優(yōu)化，為創(chuàng)造更加安全、穩(wěn)定的社會環(huán)境作出應(yīng)有的努力。

1 常見的隔震支座的施工與應(yīng)用

1.1 橡膠隔震支座

隔震結(jié)構(gòu)中常用的隔震裝置之一是橡膠隔震支座，如圖1 所示，其具有簡單構(gòu)造、穩(wěn)定性能和低造價等優(yōu)點。為了使它能夠合理應(yīng)用于工程設(shè)計中，需要全面了解橡膠隔震支座的不同類型［4］。目前，橡膠隔震支座主要分為3種類型。天然橡膠隔震支座是最為基礎(chǔ)的一種隔震裝置，具有較好的彈性和抗壓能力。它的制作要求比較高，需要在制作過程中保持一定的溫度和壓力，以確保整個支座的硫化效果。相比之下，鉛芯橡膠隔震支座具有更高的阻尼系數(shù)，因為鉛的質(zhì)量相對較大，能夠吸收更多的動能，從而對震動起到更好的控制作用［5］。高阻尼橡膠隔震支座則是在鉛芯橡膠隔震支座的基礎(chǔ)上發(fā)展來的，它結(jié)合了鉛芯和橡膠的優(yōu)點，能夠更好地緩解結(jié)構(gòu)受到的地震力。

圖1 橡膠隔震支座示意圖Fig.1 Schematic Diagram of Rubber Isolation Bearing

在實際應(yīng)用中，橡膠隔震支座的質(zhì)量和性能會受到多種因素的影響［6-7］。例如，環(huán)境溫度和濕度的不同會影響橡膠材料的抗老化和抗裂性能，從而影響整個支座的使用壽命；荷載的大小和方向也會對支座的穩(wěn)定性產(chǎn)生重要的影響，需要根據(jù)具體的設(shè)計要求進行科學(xué)、合理的選擇。因此，對于橡膠隔震支座的制造、安裝和維護，需要有專業(yè)技術(shù)人員進行指導(dǎo)和監(jiān)督，以確保支座的質(zhì)量和穩(wěn)定性。

1.2 摩擦擺隔震支座

在工程應(yīng)用中，摩擦隔震系統(tǒng)的自動復(fù)位功能對于保護設(shè)備和結(jié)構(gòu)非常重要。無論是地震、風(fēng)災(zāi)還是交通震動等外部振動，都可能對設(shè)備和結(jié)構(gòu)造成損害或者破壞。而摩擦擺隔震支座的自動復(fù)位功能可以盡快地恢復(fù)設(shè)備和結(jié)構(gòu)的初始狀態(tài)，從而減小了振動的影響，保障了設(shè)備和結(jié)構(gòu)的安全性，如圖2所示。同時，摩擦隔震系統(tǒng)的性能與平穩(wěn)性也是設(shè)計過程中需要考慮的重要因素［8］。為此，摩擦擺隔震支座的底盤曲面和滑塊滑面需要涂上具有優(yōu)良性能的復(fù)合摩擦材料，減小了支座運動過程中的摩擦力，進一步提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和平穩(wěn)性。此外，支座剛度和底盤曲率的設(shè)計也直接影響了系統(tǒng)的性能。通過合理的設(shè)計和優(yōu)化，可以使摩擦擺隔震支座的性能和平穩(wěn)性更加優(yōu)越。

圖2 摩擦擺隔震支座示意圖Fig.2 Schematic Diagram of Friction Pendulum Isolation Support

據(jù)以往對摩擦擺隔震支座性能的研究顯示，這種支座具有出色的耐久性和穩(wěn)定的滯回特性，從而在長時間的荷載和溫度變化中展現(xiàn)出高度的可靠性。摩擦擺隔震支座的抗壓性和穩(wěn)定性能夠有效防止支座過載，并利用滑塊的滑動來消耗地震作用，從而控制主體隔震結(jié)構(gòu)的振動響應(yīng)。如今，這種支座廣泛應(yīng)用于橋梁隔震和建筑結(jié)構(gòu)加固領(lǐng)域，不僅有效預(yù)防地震災(zāi)害對結(jié)構(gòu)造成的破壞，而且能夠保護人員安全和重要設(shè)備的完好無損。

1.3 組合隔震支座

組合隔震支座是指將不同類型的隔震支座組合使用，是隔震技術(shù)的一種高級形式。組合隔震技術(shù)通過將不同類型、不同特點的隔震支座組合在一起，在滿足隔震效果的同時，可以更好地發(fā)揮各種隔震支座的優(yōu)點，增強隔震層的安全性和可靠性，在結(jié)構(gòu)抗震性能方面具有很好的優(yōu)勢。這種組合方式通常是將摩擦擺隔震支座和橡膠隔震支座、液體阻尼器等隔震裝置進行組合使用。由于這些隔震裝置各具特點，能夠在不同條件下發(fā)揮各自的優(yōu)勢，從而形成一個更為完善的隔震系統(tǒng)［9-10］。相較于單一隔震支座，組合隔震支座具有更大的滯回力和能量消耗能力，能夠在地震時更好地控制結(jié)構(gòu)的振動響應(yīng)。因此，隔震結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵在于合理組合和布置不同類型隔震支座。一般來說，將鉛芯隔震支座外圍均勻分布并對稱布置，可以避免隔震層產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)效應(yīng)；將滑動摩擦隔震支座布置在隔震層中間位置，可以提供較高的屈服力和較準確的力學(xué)模型；配合天然橡膠支座進行布置，可以降低隔震層的偏心率，提供額外的回復(fù)力。

在隔震結(jié)構(gòu)的實際設(shè)計中，需要根據(jù)不同的工程需求和地震條件，選擇適當?shù)母粽鹬ёM合方式并進行合理布置。同時，隔震結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析、支座回復(fù)力計算等方法也需要得到充分的考慮和應(yīng)用。組合隔震技術(shù)目前是隔震技術(shù)的一項重要發(fā)展方向，可以有效地提高隔震層的安全性和可靠性，并為一些重要的工程結(jié)構(gòu)提供更好的地震防災(zāi)保障。

2 隔震支座安裝工程項目中的技術(shù)運用

隔震技術(shù)的施工是非常重要的一環(huán)，它關(guān)乎到隔震效果的好壞，以及整個工程的安全性和可靠性。對于隔震支座安裝構(gòu)造詳如圖3 所示，對于該支座的安裝，下面將重點介紹隔震施工方面的內(nèi)容：

圖3 隔震支座安裝構(gòu)造詳圖Fig.3 Detail of Installation Structure of Isolation Support

⑴隔震施工前需要做好充分準備工作。這包括確定隔震系統(tǒng)的類型和參數(shù)、制定詳細的施工方案、采購和檢查材料和設(shè)備、對工人進行培訓(xùn)和安全教育等。在施工現(xiàn)場，需要認真檢查、清理和修復(fù)基礎(chǔ)和地基。

⑵隔震施工過程中需要注意施工順序和操作方法。在安裝隔震設(shè)備前，需要鉆孔、灌注混凝土和加固基礎(chǔ)，確保安裝位置的平整和牢固。在安裝隔震設(shè)備時，需要準確測量和校正位置、深度和角度，保證設(shè)備的垂直度和水平度。

⑶施工過程中還需要進行嚴格的質(zhì)量控制和安全監(jiān)管。對隔震支座、埋件和固定部件的質(zhì)量、尺寸、位置等進行嚴密的檢查和測量，確保其符合設(shè)計要求和規(guī)范要求。同時，還需要做好現(xiàn)場安全管理，建立健全的安全制度和措施，為施工人員提供安全保障。

因此，隔震施工是隔震技術(shù)成功實施的重要保證。只有做好施工前的準備工作、注意施工順序和操作方法、進行嚴格的質(zhì)量控制和安全監(jiān)管，才能確保隔震系統(tǒng)的的正常使用和地震防災(zāi)效果的發(fā)揮。

隔震裝置由5 個部分組成：上支墩、下支墩、上埋件、下埋件和隔震支座。其中，上支墩和下支墩采用鋼筋混凝土材料構(gòu)成；上埋件和下埋件由預(yù)埋鋼板、套筒和錨筋構(gòu)成。隔震支座則是隔震技術(shù)的核心部分。隔震支座的大樣圖如圖2 所示。采用該支座，可以在地震中實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的隔震，并且不影響其正常使用。支座的材料具有很好的抗震性能和耐久性，能夠有效地保證結(jié)構(gòu)在地震中的安全性和可靠性。

2.1 下支墩澆筑與預(yù)埋板預(yù)埋

在進行預(yù)埋板工程時，需要遵循一系列的步驟。首先，根據(jù)原始基準點進行測繪放線，在下支墩鋼筋的水平鋼筋上進行綁扎。為了及時調(diào)整鋼筋位置，以防止主筋在安裝預(yù)埋板時被破壞，必須提前在鋼筋籠中安置好做預(yù)埋板螺栓套筒模型的PVC 管。在綁扎鋼筋的過程中，還需要特別注意綁定的緊密和牢固程度，以確保鋼筋能夠承受預(yù)埋板的載荷。進而需要對下支墩邊模進行安裝、校核、加固，并在下支墩邊模壁定高出混凝土澆筑面的輔助木條，用以標示預(yù)埋板的高度位置。然后，采用經(jīng)緯儀與水準儀，將預(yù)埋鋼板的標高與定位控制線分別測繪于木條與邊模頂上，確保預(yù)埋板的高度和位置準確無誤，安裝現(xiàn)場如圖4所示。

圖4 隔震支座模板澆筑Fig.4 Formwork Pouring of Isolation Support

為了對預(yù)埋板的平整度和高度進行調(diào)整，將機械水平尺放置于與預(yù)埋板有相同厚度尺寸的輕質(zhì)模板上，下方再用L 型螺紋鋼綁扎在下支墩鋼筋上，在保證預(yù)埋板平整和高度正確的情況下，將其綁扎牢固。在確認好預(yù)埋鋼板預(yù)埋的位置后，需要將下支墩鋼筋籠與L 型鋼筋進行焊接，并放置預(yù)埋鋼板，同時再次復(fù)合其標高與定位以確保預(yù)埋板的位置正確。為保證混凝土澆筑過程中，下預(yù)埋板不發(fā)生偏移，需要將下支墩鋼筋籠與套筒底座進行焊接固定。

在澆筑下支墩混凝土?xí)r，需要安排專業(yè)人員觀測預(yù)埋板的水平度以及清理污染物，并在混凝土初次凝結(jié)之前，再次檢驗下預(yù)埋板的標高和定位，出現(xiàn)偏差及時糾正。當混凝土達到一定強度后可對下支墩模板進行拆除，并進行養(yǎng)護，從而確保預(yù)埋板的平整度和牢固性能［11］。

2.2 隔震支座安裝

隔震支座在吊裝過程中，必須根據(jù)隔震支座的吊重選擇合適的吊裝方法。當隔震支座到位時，至少兩名安裝技術(shù)人員必須確定位置正確，即確保隔震支座下方連接鋼板的螺孔和支墩上方連接預(yù)埋板的螺栓對齊。然后指揮吊車緩慢降低支座。每個螺栓都必須通過螺孔。在安裝過程中，需要校對隔震支座的擺位、高度和水平度。如果偏差超出規(guī)定范圍，則需要進行調(diào)整。最后，擰緊連接鋼板上的螺栓，以確保位置穩(wěn)固［12］。

2.3 上支墩澆筑與拆模

上連接鋼板與預(yù)埋板的連接方式與下支墩相同，如圖4 所示。提前將上支墩錨筋預(yù)留，在隔震支座頂面綁扎上支墩鋼筋籠，同時將上預(yù)埋件與支座用螺栓連接。然后安裝上支墩下方模板，隔震支座頂面略低于該模板表面。在上支墩澆筑混凝土并拆模后，對預(yù)埋鋼筋露出的區(qū)域進行防銹處理。為避免漏漿現(xiàn)象發(fā)生，需要在支墩模板安裝過程中確保上連接板與模板緊密連接。此外，根據(jù)設(shè)計要求應(yīng)有保護層覆蓋上連接板和上支墩鋼筋，并不允許通過點焊來固定支墩鋼筋與連接板。

2.4 隔震支座安裝注意關(guān)鍵點

在隔震支座安裝過程中，需要注意以下3 個關(guān)鍵問題：①施工人員必須注意預(yù)埋板的標高狀態(tài)，以及為確保工程項目的穩(wěn)定性，需要安裝支墩頂面并對標高進行合理設(shè)計；②由于支墩與定位預(yù)埋板連接不牢固會導(dǎo)致定位板發(fā)生位移，因此施工時必須確保支墩主筋與定位預(yù)埋板有牢固的焊接；③由于混凝土厚度是影響工程質(zhì)量的主要因素之一，施工人員應(yīng)該根據(jù)實際需要，設(shè)置混凝土灌注的標準，并加強對混凝土厚度的保護，以避免出現(xiàn)問題。因此，在隔震支座的安裝過程中，施工人員需要特別重視這3個關(guān)鍵問題，以確保工程項目的順利進行，同時保證項目的安全性和質(zhì)量。

3 結(jié)論

本文探討了隔震支座在隔震工程中的作用和施工要點。通過深入研究和論述，可得出了以下結(jié)論：

⑴隔震支座的設(shè)計和制造是隔震工程中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)之一。在設(shè)計和制造過程中，需要考慮并兼顧多種因素，包括隔震效果、支座形狀和尺寸、材料選擇、以及支座與結(jié)構(gòu)之間的連接等方面。在做到了這些方面的全面考量并達到了一定的制造標準，才能保證隔震支座的可靠性和持久性。

⑵隔震支座的施工也是決定隔震工程質(zhì)量的關(guān)鍵因素之一。在施工過程中，需要嚴格按照施工規(guī)程和設(shè)計要求進行操作，并確保支座的準確安裝、支座與結(jié)構(gòu)的緊密連接、以及支座的固定、防脫等措施。同時，施工現(xiàn)場安全管理也必須得到充分重視，從而確保施工安全和工程質(zhì)量。

⑶為了進一步提高隔震工程的質(zhì)量，需要從多個層面對隔震支座的研究和改進進行探討。除了優(yōu)化設(shè)計和提高制造質(zhì)量外，施工隊伍也需要更加重視隔震支座安裝施工問題，嚴格控制監(jiān)測支座施工情況，并及時解決施工中存在的問題。從而為隔震工程的評估和決策提供更加科學(xué)的依據(jù)。

綜上所述，隔震支座在隔震工程中發(fā)揮著重要的作用，其設(shè)計、制造和施工都需要嚴格控制和規(guī)范。只有通過全面的研究和改進，才能不斷提高隔震工程的質(zhì)量和安全性，才能更好地滿足人民的生產(chǎn)和生活需要。