高烈度區(qū)大直徑隔震支座施工技術(shù)

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[摘要]尋甸縣棚戶區(qū)改造項目采用大直徑鉛芯疊層橡膠隔震支座滿足建筑抗震要求。本文以大直徑隔震支座施工過程中下支墩鋼筋密集預(yù)埋件無法正確安裝、下支墩混凝土成型質(zhì)量差以及安裝施工精度要求嚴格等施工難點,提出了橡膠隔震支座施工時的關(guān)鍵技術(shù),使其支座能精確安裝到位也避免了質(zhì)量問題。同時,該技術(shù)對建筑工程中隔震橡膠支座施工研究具有重要參考意義。

[關(guān)鍵詞]隔震支座；施工技術(shù)；二次灌漿

云南省昆明市尋甸縣棚戶區(qū)改造項目位于最高抗震設(shè)防烈度地區(qū)。因此本項目采用大直徑鉛芯疊層橡膠隔震支座來滿足建筑抗震要求。隔震支座的類型包括橡膠型、滑動型和復(fù)合型。橡膠型支座是隔震支座中一種常見的支座，它是采用橡膠與鋼板交替疊合而成的，常常應(yīng)用于房屋、鐵路、核電站等結(jié)構(gòu)。隔震支座的隔震效果是通過隔震支座上下兩端連接建筑物將地震能量吸收，減小地震作用以此達到隔震效果。橡膠隔震支座的豎向承載能力特別高，它可以滿足整個上部結(jié)構(gòu)的豎向荷載作用而只發(fā)生輕微的位移。同時，隔震支座還具有彈性復(fù)位特性以及較大水平的變形能力使得地震來臨時建筑物能夠自我調(diào)節(jié)應(yīng)對地震作用，并且還能在設(shè)計地震允許最大值內(nèi)實現(xiàn)自動恢復(fù)原位。隔震支座大樣圖如圖1所示。大直徑隔震支座安裝過程中常常面臨下支墩鋼筋密集、下支墩混凝土澆筑不密實、安裝施工精度要求嚴格等施工難點。本文采用以下策略解決施工難點：應(yīng)用CAD和BIM軟件建模分析確定支墩鋼筋和錨筋的位置關(guān)系，優(yōu)化錨筋周圍縱筋及箍筋位置，解決預(yù)埋環(huán)及預(yù)埋板錨筋位置與下支墩沖突嚴重，位置難以固定問題;采用高強灌漿料后灌漿二次澆筑的施工方法確保混凝土澆筑密實。

1隔震支座安裝

1.1下支墩鋼筋處理及綁扎

1)對于伸至隔震支墩頂面的柱主筋要求采用直螺紋連接，安排人員對每根框架柱的主筋進行歸納排序。2)放樣時，必須采用現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)將伸至下支墩頂?shù)目蚣苤鹘罡叨劝唇y(tǒng)一標高進行量取，然后再測量下支墩主筋的實際長度，由需要的總長度減去實際主筋長度即為后續(xù)施工需要的連接長度。并按照每根柱每根主筋的編號進行整理并歸納整理，最后形成鋼筋下料單。3)當主筋直螺紋連接時，按照鋼筋下料表上的編號與施工現(xiàn)場下支墩主筋編號一一對應(yīng)連接。在下支墩鋼筋綁扎前我們使用BIM軟件建模梳理下支墩鋼筋和錨筋的關(guān)系，提前找出錨筋旁邊縱筋及箍筋接觸的地方，然后減小下支墩主筋頂部的彎折長度，防止彎錨端對下預(yù)埋件錨筋的放置造成影響。然后在施工前利用BIM軟件按照實際尺寸繪制同比例節(jié)點鋼筋布置三維圖，理順每根鋼筋的空間位置及擺放順序，解決下支墩鋼筋密集預(yù)埋件無法正確安放到指定位置問題。

1.2隔震支座下埋板安裝

根據(jù)設(shè)計圖紙，對每個下支墩的標高進行計算，利用水準儀定出支墩頂面標高，并使用1根短鋼筋進行標記確保標高準確。以第一根短鋼筋為基準點，使用水平尺使水平氣泡水平逐個引出剩余3根鋼筋的標高。利用測量放出的每根軸線，根據(jù)每個柱是否存在偏心，利用十字線的方式準確定位出定位板的位置，確保不存在偏心的情況下隔震支墩中心與軸線保證中對中，與上部柱中對中。存在偏心的情況下隔震支座與隔震支墩中心保持中對中，安裝前仔細核對圖紙，確保存在偏心的情況下定位準確。定位板定位準確后，使用電焊對4根短鋼筋與定位板進行點焊，確保定位板不發(fā)生移動。安裝下柱墩模板并對其加固待隱蔽驗收合格后即可澆筑下支墩混凝土。

1.3隔震支座下支墩混凝土二次灌漿

本項目隔震支座橫截面很大，如果是一次澆筑成型的話，就會出現(xiàn)頂面平整度不高和下支墩頂面不水平等問題;下支墩混凝土澆筑后，下支墩最上面的混凝土質(zhì)量不佳，會出現(xiàn)浮漿和雜質(zhì)，導(dǎo)致混凝土達不到原有的設(shè)計強度，這樣就會對混凝土成型質(zhì)量造成影響，我們在安裝支座的過程中有可能因為吊裝不當損壞下支墩或者是地震作用下因混凝土強度不夠而損壞。故本文采用如下方法澆筑下支墩。1)第一次將混凝土頂面標高澆至預(yù)埋定位板底位置并做平整處理。2)待混凝土達到拆模條件后拆除下支墩模板，并且將下預(yù)埋定位板取出，用人工將下支墩混凝土頂面剔鑿50mm。3)將剔鑿的混凝土清除干凈并且用清水沖洗清洗干凈后除去支墩表面殘留的積水。4)然后將取下的預(yù)埋定位板重新裝回原位，在下支墩頂部用腳手架固定，模板與基層混凝土接觸的地方使用快速堵漏劑填堵避免出現(xiàn)漏漿現(xiàn)象。5)我們使用比先前澆筑混凝土標號等級高一級的灌漿料，對下支墩進行二次灌漿。灌漿結(jié)束后人工將下支墩表面打磨平整。6)灌漿結(jié)束后按常規(guī)混凝土養(yǎng)護標準對其進行陰濕養(yǎng)護。7)等混凝土強度等級達到90﹪時我們將定位板取出，把螺栓擰入套筒內(nèi)，并且對下支墩頂面收面找平壓光和標高與水平度的檢查和記錄。

1.4隔震支座安裝及上埋板安裝

下支墩混凝土澆筑完成3天后，將連接板上的螺栓全部取出，使用起重機將兩者螺栓孔對齊，擰緊螺栓。將上埋板錨筋擰入上埋板螺栓孔內(nèi)，將上埋板的連接板螺栓全部擰下，用起重機將上埋板吊裝到指定位置，將上埋板螺栓孔與支座連結(jié)板螺栓孔對齊，再將其擰緊，并對連接外露螺栓涂抹黃油以防生銹。

1.5隔震支座上支墩鋼筋綁扎及模板安裝

上支墩鋼筋籠在綁扎過程中，我們采用現(xiàn)場制作的定位板，預(yù)先將上支墩錨筋的位置預(yù)留，然后把上支墩鋼筋籠綁扎在支座頂面上，用螺栓把上部預(yù)埋件連接到隔震支座上。再安裝上支墩底部模板，底部模板表面應(yīng)該比支座頂面稍微高一點，上支墩混凝土澆筑拆模后，上連接板應(yīng)外露。注意上部柱子插筋，滿足錨固長度時可采用直錨。特別注意的是，模板安裝時應(yīng)保證模板與上連接板緊密連接，這樣澆筑混凝土時才不會發(fā)生漏漿現(xiàn)象，且上支墩鋼筋與上連接板間應(yīng)按設(shè)計要求留出保護層，且上支墩鋼筋嚴禁與連接板點焊固定。

1.6隔震橡膠支座豎向變形觀測

隔震橡膠支座安裝過程中，將每個步驟的施工過程記錄完整。隔震橡膠支座垂直位移采用百分表進行觀測，百分表量程為0～20mm為最佳。在隔震橡膠支座完成安裝之后我們就可以將百分表安裝在上下支墩連接處。安裝時必須把百分表固定在可靠的固定架上，再將百分表與固定架安裝在隔震橡膠支座的連接板平面位置處并調(diào)零，記錄時間，并在隔震橡膠支座周圍布置可觀測式保護措施，既可保護百分表，又可觀測支座豎向變形。百分表布置方式為：方形建筑以四角位置布置，圓形建筑以垂直交叉布置，數(shù)量以每圈4個為宜，在隔震橡膠支座安裝前必須確定安裝位置和數(shù)量。上部結(jié)構(gòu)開始施工后，在施工第一個月內(nèi)，每隔一天記錄一次橡膠隔震支座豎向變形，后續(xù)每半個月記錄一次直至施工完畢。隔震橡膠支座豎向變形值不允許超過橡膠層總厚度的10﹪。

2效益分析

2.1社會效益

隔震技術(shù)對現(xiàn)今社會的影響愈發(fā)重要，在我國經(jīng)歷唐山、汶川等大地震后，國民對建筑抗震性能十分重視。越來越多的建筑采用隔震支座滿足抗震需求，使用隔震支座將是今后建筑發(fā)展的必然結(jié)果。

2.2經(jīng)濟效益

1）短期經(jīng)濟效益分析采用隔震支座結(jié)構(gòu)雖然增加了隔震支座費用和其它附加費用，但是減少了柱的截面尺寸和配筋，還增加了跨度和高度。并且還增加了建筑抗地震能力，保障群眾安全。2）長期經(jīng)濟效益分析最近幾年各地尤其是西南地震帶片區(qū)地震頻發(fā)，雖然這些地震并未造成大量的人員傷亡以及與經(jīng)濟的大量損失，但不排除再次遭遇類似2008年汶川地震的情況。長遠分析，當普通建筑物遭遇大地震或特大地震作用時，其所受的經(jīng)濟損失不僅有直接經(jīng)濟損失還包括一些間接經(jīng)濟損失。而采用隔震技術(shù)可顯著地降低直接經(jīng)濟損失，例如地震造成的建筑物損壞和維修費用，從而有效地降低間接經(jīng)濟損失，例如由于地震造成的工廠、企業(yè)因不能正常運作而造成的損失運行而帶來的損失。由此我們不難看出，采用隔震技術(shù)所帶來的長期經(jīng)濟效益是可觀并值得肯定的。

3結(jié)語

尋甸縣棚戶區(qū)改造項目采用的大直徑隔震支座施工技術(shù)，解決了隔震支座施工過程中下支墩鋼筋密集預(yù)埋件無法正確安裝、下支墩混凝土成型質(zhì)量差以及安裝施工精度要求嚴格等施工難點，使得項目施工能夠穩(wěn)步推進。

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作者：嚴東 柳文明 李雪建 單位：中國建筑第二工程局有限公司