建筑隔震疊層橡膠支座施工工法
2—— 前 言
3—— 地震是人類社會無法避免的一種自然現(xiàn)象,地震造成的人員傷亡和經(jīng)濟損失90%甚至更多源于建筑物倒塌所致。因此世界各國都在致力于做好工程抗震減災工作,致力于提高建設工程的抗震設防水平,提高建設工程的抗震能力?;A隔震技術是目前世界地震工程界推廣應用較多的成熟的高新技術之一。被美國地震專家稱之為"40年來世界地震工程最重要的成果之一,基礎隔震技術的使用使建筑在地震中不倒塌真正成為可能,使其成為減輕地震災害最有效的手段之一。
基礎隔震技術是在建筑上部結構與地基這間設置足夠安全的隔震系統(tǒng),由于隔震層的“隔震”、“吸震”作用,地震時上部結構作近似平動,結構反應僅相當于不隔震情況下的1/4-1/8(強震觀測結果可達1/2-1/16),從而“隔離”了地震,通俗地說:使用隔震技術的房屋經(jīng)歷8級地震的震動僅相當于5.5級地震,不僅達到了減輕地震對上部結構造成損壞的目的,而且建筑裝修及室內設備也得到有效保護。在諸多隔震系統(tǒng)中,隔震橡膠支座是世界研究和應用的主流。
4—— 傳統(tǒng)抗震房屋與基礎隔震房屋在地震下的情況對比
5—— 隔震支承抗震原理
6—— 首層柱頂隔震 基礎隔震
7—— 一、橡膠支座簡述
8—— 目前我國的基礎隔震中以疊層橡膠支座應用最為廣泛。根據(jù)疊層橡膠支座中使用的橡膠材料和是否加有鉛芯疊層,橡膠支座可分為普通疊層橡膠支座、高阻尼疊層橡膠支座、鉛芯疊層橡膠支座。而其中又數(shù)鉛芯疊層橡膠支座的使用最普遍,普通疊層橡膠支座亦有少量使用,高阻尼疊層橡膠支座目前我國尚無使用。
疊層橡膠支座是由薄橡膠板和薄鋼板分層交替疊合,經(jīng)高溫高壓硫化粘結而成,是一種豎向剛度大,豎向承載力高,水平剛度較小、水平變形能力大的隔震裝置。橡膠支座形狀可分為圓形、方形或矩形,一般多為圓形,因為圓形與方向無關。
9—— 鉛芯橡膠支座(LRB)的構造示意圖
10—— 二、工法特點
11—— 隔震支座的軸線位置及平整度是安裝的關鍵,而預埋鋼板的軸線位置及水平度控制又直接關系到隔震支座的安裝精度,本工法采用承壓板下部的充填澆筑施工法,確保隔震支座安裝的高精度。
12—— 三、作業(yè)條件
13—— 1、施工圖紙及技術資料齊全無誤,設計圖紙已經(jīng)會審。2、檢查所有進場構件的合格證,復核其規(guī)格、型號、數(shù)量、質量符合設計要求,并進行抽樣檢測合格。3、安裝場地清理干凈,道路通暢。
4、施工方案已經(jīng)審批,并向作業(yè)班組進行詳細的安全、技術交底。
14—— 四、施工工藝
15—— 材料進場檢驗→下部結構施工→下支墩測量、放線→下支墩鋼筋綁扎→下預埋鋼板安裝固定→下預埋鋼板成品保護→相關各方聯(lián)合驗收→下支墩模板安裝→澆筑下支墩混凝土→隔震支座安裝固定→安裝上部預埋鋼板→相關各方聯(lián)合驗收→上部結構施工
16—— 2、隔震支座構造
隔震支座由下柱墩、隔震墊、上柱墩造成。
17—— 3、材料進場檢驗
在隔震支座運送到施工現(xiàn)場時,應做詳細的驗收檢查,隔震產(chǎn)品的驗收檢查包括以下內容:
1)材料檢查:檢查出廠合格證和出廠檢驗報告,使用材料(內部橡膠、表層保護橡膠、內部鋼板、翼板鋼板、鉛)是否符合要求。
18—— 2)外觀檢查:對全部產(chǎn)品的數(shù)量、種類、外觀損傷、變形做目視檢查。對于橡膠表面,主要看其損傷、龜裂、變形、變色等。對于鋼板部分,則是看其損傷、變形、生銹的情況。 3)尺寸檢查:對各個部位的尺寸進行測量。測量的項目有支座的高度、橡膠直徑、上下翼板的水平偏差、翼板鋼板的直徑、螺栓孔的位置、表面處理膜厚、橡膠表面硬度等。因疊層橡膠的高度會隨溫度有所變化(大概是每10攝氏度變化1mm),故在測量時要把橡膠的溫度記錄下來。另外,翼板的安裝孔位置是否能夠和承壓板整合非常重要,可使用型板的方法來進行確認。
19—— 4)性能檢查:安裝前應對工程中所用的各種類型和規(guī)格的原型部件,按規(guī)范和設計要求進行抽樣檢測,抽樣檢測的合格率應為100%。檢測應送建設部指定檢測機構,并將檢測報告送設計單位確認后方可安裝。
20—— 4、下支墩及下預埋鋼板施工
1)隔震支座下部結構施工,并澆筑混凝土至設計的下預埋板錨筋或預埋螺桿下端。
2)在下部結構上進行測量、放線,綁扎下支墩的鋼筋。標定下預埋板標高及軸線位置。
3)螺孔保護:清洗高強螺栓孔,用機械油涂刷螺紋絲口,最后用紙皮埋塞螺孔,粘貼膠帶,防止混凝土流入孔內。
21—— 4)用經(jīng)緯儀、水準儀、水平尺、拉通線精確安裝下預埋鋼板,直至達到設計要求后,將下部構件主筋與下預埋鋼板的錨筋或預埋螺桿點焊,固定下預埋鋼板的位置。
22—— 5)支設下支墩模板,驗收。 6)采用盡可能小坍落度的微膨脹混凝土或者高流動性自密實混凝土,澆筑密實。 7)澆筑完畢并確保密實后,立即對下預埋鋼板的水平度及軸線位置進行二次檢驗,判斷混凝土澆筑對鋼板有無影響,如有,應作適當調整。
23—— 5、隔震支座安裝
待二次澆筑的混凝土達到設計要求強度后,將下預埋鋼板板面用鋼絲刷清理干凈,并涂黃油。將隔震支座吊裝到下預埋鋼板處,與螺栓孔對齊,螺栓沾黃油后,插入高強螺桿,用力矩扳手將螺栓擰緊至規(guī)定設計值。
24—— 6、上預埋鋼板安裝
當隔震支座與下部構件固定安裝好后,將上預埋鋼板放置在隔震支座頂部,螺栓擰入對應的螺栓孔,與上部預埋鋼板連接牢固。
25—— 7、上支墩和上部結構施工
1)綁扎隔震支座上部的鋼筋,以上預埋鋼板為底模,對隔震支座以上結構進行支模,并對整個體系作斜撐固定,防止整體位移。
2)對隔震支座上預埋鋼板的水平度和軸線位置進行復檢,上部結構進行隱蔽驗收后,澆筑混凝土。
26—— 8、隔震支座成品保護
1)在隔震支座施工完畢后,應用塑料布、玻璃絲布或薄木板等對支座進行臨時覆蓋,防止主體施工過程中支座受損。
2)對隔震支座連接板和外螺栓應采取防銹保護措施,一般表面可涂黃油防護或涂刷高級防銹漆外罩防火涂料進行保護。
27—— 9、施工中隔震層的水平約束措施
當建筑物在施工時,用來約束水平位移的方法有:在地下壕溝的擋土墻部分設置約束水平位移的支撐和在隔震層設置臨時斜撐。具體設置部位、承載力與強度核算,由設計院深化設計出圖,以防止隔震層發(fā)生水平位移,待主體竣工后予以拆除,進行阻尼器安裝。
28—— 約束隔震層水平位移的臨時斜撐設置方式示例。
29—— 五、質量標準
30—— 1、隔震支座的技術性能和試驗應符合規(guī)范和設計的有關要求,并應符合有關產(chǎn)品標準的規(guī)定。
31—— 2、隔震墊之四周、上部結構體、下部結構體間水平及垂直方向,均須確保隔震系統(tǒng)所需凈空,上部結構體之移動范圍內,不可有障礙物。
3、建筑隔震橡膠支座施工安裝要求:
1)支承隔震支座的支墩(或柱),其頂面水平度誤差不宜大于(沒剪干凈)5‰;在隔震支座安裝后,隔震支座頂面的水平度誤差不宜大于8‰。 2)隔震支座中心的平面位置與設計位置的偏差不應大于5.0mm,單個支座的傾斜度不大于1/300。 3)隔震支座中心的標高與設計標高的偏差不應大于5.0mm。 4)同一支墩上多個隔震支座之間的頂面高差不宜大于5.0mm。5)隔震支座連接板和外露連接螺栓應采取防銹保護措施。
32—— 4、隔震結構的驗收除應符合國家現(xiàn)行有關施工及驗收規(guī)范的規(guī)定外,尚應提交下列文件:
1)隔震層部件供貨企業(yè)的合法性證明; 2)隔震層部件出廠合格證書; 3)隔震層部件的產(chǎn)品性能出廠檢驗報告; 4)隱蔽工程驗收記錄;5)預埋件及隔震層部件的施工安裝記錄;6)隔震結構施工全過程中隔震支座豎向變形觀測記錄;7)隔震結構施工安裝記錄;8)含上部結構與周圍固定物脫開距離的檢查記錄。
33—— 六、注意事項
34——1、疊層橡膠1個的重量約為2噸(直徑為1000mm)到6噸(直徑為1400mm)以上,檢查和選定起重機的吊裝能力及作業(yè)半徑是非常重要的。
2、在安裝過程中,應做好施工記錄,對隔震支座下部構件頂面水平度、隔震支座中心的平面位置和標高進行觀測并記錄。
3、隔震支座下部構件進行二次澆筑時,盡量不要碰撞預埋件、主筋,防止軸線位置、平整度發(fā)生變化,影響安裝質量。
4、固定隔震支座的螺栓時,應兩人同時對稱擰緊,防止支座連接板錯位。
5、嚴禁施工人員踩踏隔震支座,吊裝時也應選擇適當?shù)觞c,以防組裝好的橡膠支座與連接鋼板錯位,吊裝時應輕舉輕放,防止損壞支座。
6、隔震支座施工完畢后,應用塑料布,玻璃絲布或薄木板等對支座進行臨時覆蓋。防止主體施工過程中支座受損。
35——7、對隔震支座連接板和外螺栓應采取防銹保護措施,刷兩遍防銹漆,外罩防火涂料。
8、主體施工期間須設置臨時支撐(由設計院深化設計并出圖),以防止隔震層發(fā)生水平位移,待主體竣工后應予拆除。
9、在隔震房屋中設計合理、產(chǎn)品合格的隔震支座,在整個觀測過程中豎向變形一般不大于3mm,若出現(xiàn)很大豎向變形應當與設計人員聯(lián)系,協(xié)商解決。觀測從隔震支座的上部連接構件做完直至主體施工完成,每周觀測一次,進行裝修工程時,可每2~3周觀測一次,直至工程完工,記錄豎向距離變化即為隔震支座的豎向變形。