趙繼丁 丁永潔 馮譽(yù)洲 許瑞瑞 張 桐 楊 康

（中建七局安裝工程有限公司，河南 鄭州 450000）

0 引言

黏滯阻尼器作為抗震結(jié)構(gòu)部件，通常由油缸、活塞、柱塞桿、襯套、介質(zhì)、銷頭和其他部件組成[1]。當(dāng)外力傳遞到結(jié)構(gòu)上時(shí)，通過(guò)損傷結(jié)構(gòu)的平均力產(chǎn)生阻尼力，從而實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換并降低結(jié)構(gòu)振動(dòng)響應(yīng)[2]。隨著對(duì)黏滯阻尼器研究和應(yīng)用的發(fā)展，黏滯阻尼器將逐漸取代傳統(tǒng)的抗震構(gòu)件，成為抗震保護(hù)第二道防線的重要構(gòu)件[3]。阻尼器具有調(diào)整幅度大，適用范圍廣，穩(wěn)定性好，施工維護(hù)方便等優(yōu)勢(shì)。由黏滯阻尼器纖維擾動(dòng)器組成的能量分布擾動(dòng)系統(tǒng)在許多國(guó)家中廣泛應(yīng)用于各種建筑、橋梁結(jié)構(gòu)，如增梁混凝土、鋼管拱和索基橋梁。黏滯阻尼器有大噸位和小噸位之分，小噸位黏滯阻尼器施工成本較高，位移量大，效果較差，而大噸位黏滯阻尼器卻能化解這些問(wèn)題，但安裝精度要求。為了提高大噸位黏滯阻尼器安裝施工質(zhì)量，本文就其安裝施工技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)介紹，并分析其安裝效果。

1 工程概況

西固黃河大橋項(xiàng)目工程是一座雙塔、雙索和三個(gè)半?yún)^(qū)域鋼復(fù)合梁的懸索橋工程，也是該省第一座跨鐵路懸索橋[4]，是我國(guó)高地（8度）高震區(qū)最大的斜拉橋。南塔高151m，北塔高147m。主梁為鋼-混凝土組合梁。為了滿足高強(qiáng)度（8度）地震帶橋梁的抗震要求，結(jié)合橋梁的結(jié)構(gòu)形狀，在橋梁的縱向方向上安裝了彈塑性塊，橋塔的水平軸線和梁塔的末端（過(guò)渡墩）應(yīng)安裝在橋塔和梁塔之間的錨塊的縱向方向上，每個(gè)塊應(yīng)使用650T黏滯阻尼器[5]。安裝技術(shù)含量高，施工難度大[6]。

2 大噸位黏滯阻尼器安裝施工技術(shù)要點(diǎn)

為了確保大噸位黏滯阻尼器（本節(jié)以下簡(jiǎn)稱“阻尼器”）安裝精度，提升施工質(zhì)量，須把控好以下技術(shù)要點(diǎn)。

2.1 鋼構(gòu)件支架制作

在施工地點(diǎn)，鋼構(gòu)件支架應(yīng)根據(jù)施工階段在各地進(jìn)行處理和組裝。鋼構(gòu)件支架制作是阻尼器安裝施工中的一項(xiàng)重要工作。在施工前，需要根據(jù)工程要求和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，進(jìn)行鋼構(gòu)件支架的設(shè)計(jì)和加工。制作過(guò)程中，需要選用合適的鋼材，并進(jìn)行精確的切割、焊接和打磨等加工處理，以確保支架的強(qiáng)度、穩(wěn)定性和精度。制作完成后，需要對(duì)鋼構(gòu)件支架進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn)和驗(yàn)收，確保其符合設(shè)計(jì)要求和安全標(biāo)準(zhǔn)。在施工過(guò)程中，需要根據(jù)工程進(jìn)度和現(xiàn)場(chǎng)情況，合理安排鋼構(gòu)件支架的運(yùn)輸和安裝工作，以確保施工的順利進(jìn)行。同時(shí)，還需要采取相應(yīng)的防護(hù)措施，確保支架在運(yùn)輸和安裝過(guò)程中的安全和質(zhì)量。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(chǎng)需要，在工廠分段加工后，由現(xiàn)場(chǎng)整體組裝。阻尼器支撐結(jié)構(gòu)的大樣如圖1所示。

圖1 阻尼器支撐結(jié)構(gòu)

2.2 預(yù)埋件設(shè)置

預(yù)埋件設(shè)置：在確保地板結(jié)構(gòu)位置的基礎(chǔ)上，將加固部件埋入混凝土塔層和立柱中，以確定預(yù)埋件的錨固。同時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)減少點(diǎn)焊，以防止相關(guān)部件移動(dòng)。

預(yù)埋施工：利用施工圖的柱軸線設(shè)計(jì)尺寸進(jìn)行平行線的控制，調(diào)整控制軸線距離后平移。隨后將激光投線儀架設(shè)在鋼尺平移的軸線控制線的交點(diǎn)處。將調(diào)整好的激光投線儀十字絲與平移線完全重合，以檢核另一條激光束線是否也完全對(duì)齊。若兩者完全重合，說(shuō)明垂直平面的測(cè)量放線符合規(guī)范要求；若不重合或偏差大于+2mm，則應(yīng)進(jìn)行重測(cè)。確定位置，擺放預(yù)埋件，塔身各部分采用卡芯加鋼板的組合結(jié)構(gòu)，通過(guò)卡芯和鋼板的配合使用，可以有效地固定梁底，并確保其位置的精確度和穩(wěn)定性。然后進(jìn)行澆筑施工，在澆筑過(guò)程中，將最后1 塊模板封閉后，進(jìn)行混凝土燒筑，混凝土與主體的框架梁板柱一次澆筑，對(duì)發(fā)生移位或碰撞的預(yù)埋件進(jìn)行重新調(diào)整，確認(rèn)無(wú)誤后，重新固定預(yù)埋件并安裝左端連接件。鋼主梁與鋼盒利用阻尼器預(yù)留孔進(jìn)行螺栓連接，見圖2所示。

圖2 縱向臨時(shí)剛接示意圖

吊裝孔預(yù)埋：在阻尼器安裝位置的地面上，預(yù)先安裝腳手架鋼管，使用Ф48mm×3.5mm的提升管，以便后續(xù)順利安裝阻尼器。吊裝孔預(yù)埋是阻尼器安裝前的重要準(zhǔn)備工作，其施工步驟包括：

（1）在阻尼器安裝位置的地面上準(zhǔn)確確定吊裝孔的位置，并按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行明確標(biāo)記。根據(jù)吊裝孔的大小和深度進(jìn)行土方開挖，同時(shí)清除周圍的雜物和障礙物，確保施工環(huán)境整潔。

（2）進(jìn)行腳手架鋼管的安裝，通過(guò)螺栓連接的方式進(jìn)行固定，以增強(qiáng)其牢固性和穩(wěn)定性。腳手架搭設(shè)高度約22m，立管橫向間距為800mm，縱向1500mm，每步高1800mm。懸挑梁采用工字鋼，外側(cè)連續(xù)梁采用槽鋼，懸挑鋼梁錨固端采用預(yù)埋鋼筋拉環(huán)的方式與主體結(jié)構(gòu)連接。在腳手架鋼管內(nèi)部鋪設(shè)提升管，利用鋼筋或其他支撐材料進(jìn)行加固，確保提升管的承重能力和穩(wěn)定性。

（3）回填吊裝孔，在該過(guò)程中，使用微膨脹水泥砂漿進(jìn)行填充，確?；靥蠲軐?shí)，達(dá)到要求的強(qiáng)度。

（4）在吊裝孔周圍設(shè)置醒目的警示標(biāo)志和必要的安全防護(hù)措施，以確保施工及行人的安全。

2.3 支架安裝

預(yù)埋鋼板的厚度為20mm，鋼板的厚度是為了確保熔爐和熔爐設(shè)備的安裝質(zhì)量。為了確保阻尼器支架安裝的質(zhì)量，應(yīng)避免整體鋼板的熱膨脹和分布而造成的結(jié)構(gòu)損壞。標(biāo)記和定位支架安裝點(diǎn)和節(jié)點(diǎn)。同一安裝位置的支架中心線在同一垂直平面上，偏移不超過(guò)10mm。使用預(yù)安裝管滿足要求，并通過(guò)預(yù)留安裝孔穿吊鏈。為了確保焊接設(shè)備的準(zhǔn)確性，焊接及其焊點(diǎn)必須配備密封鋼結(jié)構(gòu)，并控制焊接的變形和不等壓差。要焊接的鋼板厚度為20mm。為了確保金屬的質(zhì)量，在地面上使用3層到6層金屬，金屬?gòu)纳系较?，從左到右依次排列。點(diǎn)焊時(shí)，焊點(diǎn)溫度可能達(dá)到3000℃，需要將其冷卻至600°C，并嚴(yán)禁用水冷卻。同時(shí)，鋼板距離柱結(jié)構(gòu)邊緣僅余5cm，焊接過(guò)程要求嚴(yán)格地控制鋼材溫度，以確保柱結(jié)構(gòu)不受損壞。

2.4 阻尼器長(zhǎng)度調(diào)節(jié)

兩個(gè)螺旋軸的中心長(zhǎng)度需要在阻尼器的中心位置確定，該位置也是距螺旋連接兩座管中心的距離。將其與設(shè)計(jì)間距進(jìn)行比較，如果超過(guò)誤差范圍，應(yīng)根據(jù)以下方法調(diào)整長(zhǎng)度。

將阻尼器一端連接承軸處掛起，垂直切割另一側(cè)，使阻尼器延長(zhǎng)并增加其長(zhǎng)度。當(dāng)阻尼器由于自身重量而無(wú)法被切割時(shí)，使用vinch輔助壓力將柱塞的一端與耳板連接。質(zhì)量塊必須在U形末端懸掛，拉伸并連接另一端在卷?yè)P(yáng)機(jī)的鋼索上。使阻尼器一端落在地面，豎直起吊阻尼器。利用千斤頂調(diào)節(jié)直至達(dá)到目標(biāo)長(zhǎng)度，緩慢壓縮阻尼器，依靠阻尼器的自重，進(jìn)行頂進(jìn)壓縮，完成阻尼器長(zhǎng)度調(diào)節(jié)。

2.5 阻尼器耳板安裝

在完成阻尼器長(zhǎng)度調(diào)節(jié)后，拆除主梁的臨時(shí)鋼接，然后，安裝阻尼器的耳板，耳板安裝誤差為±5mm之內(nèi)。耳板由左右兩個(gè)耳板組成。在安裝過(guò)程中，需要精確測(cè)量右耳板軸線中心到左右耳板表面之間的距離，在板體上的左耳板下放置螺栓，使左耳板與塔身相連，右耳板與主梁相連。

將耳板從塔的側(cè)壁移到墻壁設(shè)備的位置，使用左耳板安裝鏈條頂部，通過(guò)吊帶將左耳板穿過(guò)銷軸孔并提起。使用1800～2100N·m的扭矩緊固耳板。阻尼器右耳板安裝時(shí)，使用右耳片以防止耳板折斷。首先將右耳板安裝在靠近目標(biāo)主要部位的主梁上。然后，在主梁下安裝吊點(diǎn)，利用4根鏈條將4個(gè)吊點(diǎn)與設(shè)備連接起來(lái)。隨后，將連接好的耳板移至設(shè)備位置，安裝右吊耳板，并確保加強(qiáng)扭矩控制在2100～2300N·m范圍內(nèi)。

2.6 阻尼器安裝、補(bǔ)漆

在阻尼器耳板安裝施工后，安裝阻尼器。使用手動(dòng)方式將所有保護(hù)器固定在安裝位置，保障阻尼器整體安裝的協(xié)調(diào)性。采用懸掛制動(dòng)器將阻尼器的邊緣分開并提升到安裝高度，并利用鏈條高度配合塔吊水平移動(dòng)阻尼器（特殊的平移方法類似于平臺(tái)的平移方法），直到阻尼器移動(dòng)到安裝位置。阻尼器底部設(shè)置臨時(shí)支撐，保證安裝過(guò)程中處于水平狀態(tài)。在確保水平狀態(tài)后，與預(yù)埋的節(jié)點(diǎn)板連接固定，并且將阻尼器右端的球形管與右耳板連接，如果鏈條的高度有限，可以使用類似于耳板安裝方法和安裝工具幫助阻尼器本體安裝施工。阻尼器兩端耳板分別用銷軸連接上、下連接件，銷軸兩端上擋片，擰緊擋片螺母。

在阻尼器安裝后，進(jìn)行設(shè)備補(bǔ)漆防護(hù)，在補(bǔ)漆前，對(duì)整個(gè)設(shè)施進(jìn)行全面清理，去除表面的污垢、油漬和雜質(zhì)。將油漆、固化劑、稀釋劑進(jìn)行兌制，兌制時(shí)充分?jǐn)嚢?，使油漆的色澤、黏度均勻一致。在阻尼器磕碰部位及?jié)點(diǎn)板焊接部位進(jìn)行補(bǔ)漆處理。油漆干后拆除臨時(shí)連接板，在阻尼器表面包裹塑料薄膜，后續(xù)進(jìn)行定期的保養(yǎng)和維護(hù)，以確保設(shè)施的美觀和長(zhǎng)期使用效果。

3 施工結(jié)果

該項(xiàng)目配備的4個(gè)650T黏滯阻尼器，屬于大噸位黏滯阻尼器。如果選用小噸位黏滯阻尼器需要8個(gè)，其安裝工藝對(duì)預(yù)埋件設(shè)置、吊裝孔預(yù)埋、補(bǔ)漆處理等事項(xiàng)要求不高。選擇大噸位黏滯阻尼器不僅能降低購(gòu)買和安裝成本（見表1所示），且工期能縮短10d，塔與梁連接處的位移量控制在±2mm以內(nèi)。

表1 主要經(jīng)濟(jì)效益對(duì)比分析

為了比較大噸位黏滯阻尼器施工精度要求，測(cè)試過(guò)程設(shè)置3個(gè)測(cè)點(diǎn)，分別為橋梁墩頂與橫梁底連接處，橋梁墩柱身與橫梁側(cè)面連接處，跨越橋墩的橫梁連接處，對(duì)應(yīng)編號(hào)為1、2、3，測(cè)試結(jié)果如表2所示。

表2 大小噸位黏滯阻尼器施工精度對(duì)比分析

根據(jù)表2可知，大、小噸位黏滯阻尼器的位移量均低于2mm，滿足安裝施工精度要求。但大噸位黏滯阻尼器安裝施工技術(shù)的位移量低于1mm，位移量最高值僅為0.94mm，而小噸位黏滯阻尼的位移量高于1.7mm。由此可見大噸位黏滯阻尼器安裝施工技術(shù)具備更好的施工精度。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，小噸位黏滯阻尼器安裝施工的成本和位移量大，大噸位黏滯阻尼器安裝施工的精度要求高，必須把控好安裝施工技術(shù)要點(diǎn)。案例工程的實(shí)踐證明，大噸位黏滯阻尼器的科學(xué)安裝施工，較小噸位黏滯阻尼器安裝成本直接節(jié)約165.4萬(wàn)元，縮短工期10d，并且位移量最高值僅為0.94mm。