高烈度区大直径隔震支座施工技术

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[摘要]寻甸县棚户区改造项目采用大直径铅芯叠层橡胶隔震支座满足建筑抗震要求。本文以大直径隔震支座施工过程中下支墩钢筋密集预埋件无法正确安装、下支墩混凝土成型质量差以及安装施工精度要求严格等施工难点,提出了橡胶隔震支座施工时的关键技术,使其支座能精确安装到位也避免了质量问题。同时,该技术对建筑工程中隔震橡胶支座施工研究具有重要参考意义。

[关键词]隔震支座；施工技术；二次灌浆

云南省昆明市寻甸县棚户区改造项目位于最高抗震设防烈度地区。因此本项目采用大直径铅芯叠层橡胶隔震支座来满足建筑抗震要求。隔震支座的类型包括橡胶型、滑动型和复合型。橡胶型支座是隔震支座中一种常见的支座，它是采用橡胶与钢板交替叠合而成的，常常应用于房屋、铁路、核电站等结构。隔震支座的隔震效果是通过隔震支座上下两端连接建筑物将地震能量吸收，减小地震作用以此达到隔震效果。橡胶隔震支座的竖向承载能力特别高，它可以满足整个上部结构的竖向荷载作用而只发生轻微的位移。同时，隔震支座还具有弹性复位特性以及较大水平的变形能力使得地震来临时建筑物能够自我调节应对地震作用，并且还能在设计地震允许最大值内实现自动恢复原位。隔震支座大样图如图1所示。大直径隔震支座安装过程中常常面临下支墩钢筋密集、下支墩混凝土浇筑不密实、安装施工精度要求严格等施工难点。本文采用以下策略解决施工难点：应用CAD和BIM软件建模分析确定支墩钢筋和锚筋的位置关系，优化锚筋周围纵筋及箍筋位置，解决预埋环及预埋板锚筋位置与下支墩冲突严重，位置难以固定问题;采用高强灌浆料后灌浆二次浇筑的施工方法确保混凝土浇筑密实。

1隔震支座安装

1.1下支墩钢筋处理及绑扎

1)对于伸至隔震支墩顶面的柱主筋要求采用直螺纹连接，安排人员对每根框架柱的主筋进行归纳排序。2)放样时，必须采用现场测量数据将伸至下支墩顶的框架柱主筋高度按统一标高进行量取，然后再测量下支墩主筋的实际长度，由需要的总长度减去实际主筋长度即为后续施工需要的连接长度。并按照每根柱每根主筋的编号进行整理并归纳整理，最后形成钢筋下料单。3)当主筋直螺纹连接时，按照钢筋下料表上的编号与施工现场下支墩主筋编号一一对应连接。在下支墩钢筋绑扎前我们使用BIM软件建模梳理下支墩钢筋和锚筋的关系，提前找出锚筋旁边纵筋及箍筋接触的地方，然后减小下支墩主筋顶部的弯折长度，防止弯锚端对下预埋件锚筋的放置造成影响。然后在施工前利用BIM软件按照实际尺寸绘制同比例节点钢筋布置三维图，理顺每根钢筋的空间位置及摆放顺序，解决下支墩钢筋密集预埋件无法正确安放到指定位置问题。

1.2隔震支座下埋板安装

根据设计图纸，对每个下支墩的标高进行计算，利用水准仪定出支墩顶面标高，并使用1根短钢筋进行标记确保标高准确。以第一根短钢筋为基准点，使用水平尺使水平气泡水平逐个引出剩余3根钢筋的标高。利用测量放出的每根轴线，根据每个柱是否存在偏心，利用十字线的方式准确定位出定位板的位置，确保不存在偏心的情况下隔震支墩中心与轴线保证中对中，与上部柱中对中。存在偏心的情况下隔震支座与隔震支墩中心保持中对中，安装前仔细核对图纸，确保存在偏心的情况下定位准确。定位板定位准确后，使用电焊对4根短钢筋与定位板进行点焊，确保定位板不发生移动。安装下柱墩模板并对其加固待隐蔽验收合格后即可浇筑下支墩混凝土。

1.3隔震支座下支墩混凝土二次灌浆

本项目隔震支座横截面很大，如果是一次浇筑成型的话，就会出现顶面平整度不高和下支墩顶面不水平等问题;下支墩混凝土浇筑后，下支墩最上面的混凝土质量不佳，会出现浮浆和杂质，导致混凝土达不到原有的设计强度，这样就会对混凝土成型质量造成影响，我们在安装支座的过程中有可能因为吊装不当损坏下支墩或者是地震作用下因混凝土强度不够而损坏。故本文采用如下方法浇筑下支墩。1)第一次将混凝土顶面标高浇至预埋定位板底位置并做平整处理。2)待混凝土达到拆模条件后拆除下支墩模板，并且将下预埋定位板取出，用人工将下支墩混凝土顶面剔凿50mm。3)将剔凿的混凝土清除干净并且用清水冲洗清洗干净后除去支墩表面残留的积水。4)然后将取下的预埋定位板重新装回原位，在下支墩顶部用脚手架固定，模板与基层混凝土接触的地方使用快速堵漏剂填堵避免出现漏浆现象。5)我们使用比先前浇筑混凝土标号等级高一级的灌浆料，对下支墩进行二次灌浆。灌浆结束后人工将下支墩表面打磨平整。6)灌浆结束后按常规混凝土养护标准对其进行阴湿养护。7)等混凝土强度等级达到90﹪时我们将定位板取出，把螺栓拧入套筒内，并且对下支墩顶面收面找平压光和标高与水平度的检查和记录。

1.4隔震支座安装及上埋板安装

下支墩混凝土浇筑完成3天后，将连接板上的螺栓全部取出，使用起重机将两者螺栓孔对齐，拧紧螺栓。将上埋板锚筋拧入上埋板螺栓孔内，将上埋板的连接板螺栓全部拧下，用起重机将上埋板吊装到指定位置，将上埋板螺栓孔与支座连结板螺栓孔对齐，再将其拧紧，并对连接外露螺栓涂抹黄油以防生锈。

1.5隔震支座上支墩钢筋绑扎及模板安装

上支墩钢筋笼在绑扎过程中，我们采用现场制作的定位板，预先将上支墩锚筋的位置预留，然后把上支墩钢筋笼绑扎在支座顶面上，用螺栓把上部预埋件连接到隔震支座上。再安装上支墩底部模板，底部模板表面应该比支座顶面稍微高一点，上支墩混凝土浇筑拆模后，上连接板应外露。注意上部柱子插筋，满足锚固长度时可采用直锚。特别注意的是，模板安装时应保证模板与上连接板紧密连接，这样浇筑混凝土时才不会发生漏浆现象，且上支墩钢筋与上连接板间应按设计要求留出保护层，且上支墩钢筋严禁与连接板点焊固定。

1.6隔震橡胶支座竖向变形观测

隔震橡胶支座安装过程中，将每个步骤的施工过程记录完整。隔震橡胶支座垂直位移采用百分表进行观测，百分表量程为0～20mm为最佳。在隔震橡胶支座完成安装之后我们就可以将百分表安装在上下支墩连接处。安装时必须把百分表固定在可靠的固定架上，再将百分表与固定架安装在隔震橡胶支座的连接板平面位置处并调零，记录时间，并在隔震橡胶支座周围布置可观测式保护措施，既可保护百分表，又可观测支座竖向变形。百分表布置方式为：方形建筑以四角位置布置，圆形建筑以垂直交叉布置，数量以每圈4个为宜，在隔震橡胶支座安装前必须确定安装位置和数量。上部结构开始施工后，在施工第一个月内，每隔一天记录一次橡胶隔震支座竖向变形，后续每半个月记录一次直至施工完毕。隔震橡胶支座竖向变形值不允许超过橡胶层总厚度的10﹪。

2效益分析

2.1社会效益

隔震技术对现今社会的影响愈发重要，在我国经历唐山、汶川等大地震后，国民对建筑抗震性能十分重视。越来越多的建筑采用隔震支座满足抗震需求，使用隔震支座将是今后建筑发展的必然结果。

2.2经济效益

1）短期经济效益分析采用隔震支座结构虽然增加了隔震支座费用和其它附加费用，但是减少了柱的截面尺寸和配筋，还增加了跨度和高度。并且还增加了建筑抗地震能力，保障群众安全。2）长期经济效益分析最近几年各地尤其是西南地震带片区地震频发，虽然这些地震并未造成大量的人员伤亡以及与经济的大量损失，但不排除再次遭遇类似2008年汶川地震的情况。长远分析，当普通建筑物遭遇大地震或特大地震作用时，其所受的经济损失不仅有直接经济损失还包括一些间接经济损失。而采用隔震技术可显著地降低直接经济损失，例如地震造成的建筑物损坏和维修费用，从而有效地降低间接经济损失，例如由于地震造成的工厂、企业因不能正常运作而造成的损失运行而带来的损失。由此我们不难看出，采用隔震技术所带来的长期经济效益是可观并值得肯定的。

3结语

寻甸县棚户区改造项目采用的大直径隔震支座施工技术，解决了隔震支座施工过程中下支墩钢筋密集预埋件无法正确安装、下支墩混凝土成型质量差以及安装施工精度要求严格等施工难点，使得项目施工能够稳步推进。

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作者：严东 柳文明 李雪建 单位：中国建筑第二工程局有限公司