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(huì)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(jì)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(zāi)工作,致力于提高建設(shè)工程的抗震設(shè)防水平,提高建設(shè)工程的抗震能力?;A(chǔ)隔震技術(shù)是目前世界地震工程界推廣應(yīng)用較多的成熟的高新技術(shù)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(chǔ)隔震技術(shù)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(zāi)害最有效的手段之一。
基礎(chǔ)隔震技術(shù)是在建筑上部結(jié)構(gòu)與地基這間設(shè)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(shí)上部結(jié)構(gòu)作近似平動(dòng),結(jié)構(gòu)反應(yīng)僅相當(dāng)于不隔震情況下的1/4-1/8(強(qiáng)震觀測結(jié)果可達(dá)1/2-1/16),從而“隔離”了地震,通俗地說:使用隔震技術(shù)的房屋經(jīng)歷8級地震的震動(dòng)僅相當(dāng)于5.5級地震,不僅達(dá)到了減輕地震對上部結(jié)構(gòu)造成損壞的目的,而且建筑裝修及室內(nèi)設(shè)備也得到有效保護(hù)。在諸多隔震系統(tǒng)中,隔震橡膠支座是世界研究和應(yīng)用的主流。
4—— 傳統(tǒng)抗震房屋與基礎(chǔ)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(chǔ)隔震
7—— 一、橡膠支座簡述
8—— 目前我國的基礎(chǔ)隔震中以疊層橡膠支座應(yīng)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?jǐn)?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(jié)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?yàn)閳A形與方向無關(guān)。
9—— 鉛芯橡膠支座(LRB)的構(gòu)造示意圖
10—— 二、工法特點(diǎn)
11—— 隔震支座的軸線位置及平整度是安裝的關(guān)鍵,而預(yù)埋鋼板的軸線位置及水平度控制又直接關(guān)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(shù)資料齊全無誤,設(shè)計(jì)圖紙已經(jīng)會(huì)審。2、檢查所有進(jìn)場構(gòu)件的合格證,復(fù)核其規(guī)格、型號(hào)、數(shù)量、質(zhì)量符合設(shè)計(jì)要求,并進(jìn)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(jìn)行詳細(xì)的安全、技術(shù)交底。
14—— 四、施工工藝
15—— 材料進(jìn)場檢驗(yàn)→下部結(jié)構(gòu)施工→下支墩測量、放線→下支墩鋼筋綁扎→下預(yù)埋鋼板安裝固定→下預(yù)埋鋼板成品保護(hù)→相關(guān)各方聯(lián)合驗(yàn)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(yù)埋鋼板→相關(guān)各方聯(lián)合驗(yàn)收→上部結(jié)構(gòu)施工
16—— 2、隔震支座構(gòu)造
隔震支座由下柱墩、隔震墊、上柱墩造成。
17—— 3、材料進(jìn)場檢驗(yàn)
在隔震支座運(yùn)送到施工現(xiàn)場時(shí),應(yīng)做詳細(xì)的驗(yàn)收檢查,隔震產(chǎn)品的驗(yàn)收檢查包括以下內(nèi)容:
1)材料檢查:檢查出廠合格證和出廠檢驗(yàn)報(bào)告,使用材料(內(nèi)部橡膠、表層保護(hù)橡膠、內(nèi)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(gè)部位的尺寸進(jìn)行測量。測量的項(xiàng)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(huì)隨溫度有所變化(大概是每10攝氏度變化1mm),故在測量時(shí)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(jìn)行確認(rèn)。
19—— 4)性能檢查:安裝前應(yīng)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(shè)計(jì)要求進(jìn)行抽樣檢測,抽樣檢測的合格率應(yīng)為100%。檢測應(yīng)送建設(shè)部指定檢測機(jī)構(gòu),并將檢測報(bào)告送設(shè)計(jì)單位確認(rèn)后方可安裝。
20—— 4、下支墩及下預(yù)埋鋼板施工
1)隔震支座下部結(jié)構(gòu)施工,并澆筑混凝土至設(shè)計(jì)的下預(yù)埋板錨筋或預(yù)埋螺桿下端。
2)在下部結(jié)構(gòu)上進(jìn)行測量、放線,綁扎下支墩的鋼筋。標(biāo)定下預(yù)埋板標(biāo)高及軸線位置。
3)螺孔保護(hù):清洗高強(qiáng)螺栓孔,用機(jī)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(nèi)。
21—— 4)用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、水平尺、拉通線精確安裝下預(yù)埋鋼板,直至達(dá)到設(shè)計(jì)要求后,將下部構(gòu)件主筋與下預(yù)埋鋼板的錨筋或預(yù)埋螺桿點(diǎn)焊,固定下預(yù)埋鋼板的位置。
22—— 5)支設(shè)下支墩模板,驗(yàn)收。 6)采用盡可能小坍落度的微膨脹混凝土或者高流動(dòng)性自密實(shí)混凝土,澆筑密實(shí)。 7)澆筑完畢并確保密實(shí)后,立即對下預(yù)埋鋼板的水平度及軸線位置進(jìn)行二次檢驗(yàn),判斷混凝土澆筑對鋼板有無影響,如有,應(yīng)作適當(dāng)調(diào)整。
23—— 5、隔震支座安裝
待二次澆筑的混凝土達(dá)到設(shè)計(jì)要求強(qiáng)度后,將下預(yù)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(yù)埋鋼板處,與螺栓孔對齊,螺栓沾黃油后,插入高強(qiáng)螺桿,用力矩扳手將螺栓擰緊至規(guī)定設(shè)計(jì)值。
24—— 6、上預(yù)埋鋼板安裝
當(dāng)隔震支座與下部構(gòu)件固定安裝好后,將上預(yù)埋鋼板放置在隔震支座頂部,螺栓擰入對應(yīng)的螺栓孔,與上部預(yù)埋鋼板連接牢固。
25—— 7、上支墩和上部結(jié)構(gòu)施工
1)綁扎隔震支座上部的鋼筋,以上預(yù)埋鋼板為底模,對隔震支座以上結(jié)構(gòu)進(jìn)行支模,并對整個(gè)體系作斜撐固定,防止整體位移。
2)對隔震支座上預(yù)埋鋼板的水平度和軸線位置進(jìn)行復(fù)檢,上部結(jié)構(gòu)進(jìn)行隱蔽驗(yàn)收后,澆筑混凝土。
26—— 8、隔震支座成品保護(hù)
1)在隔震支座施工完畢后,應(yīng)用塑料布、玻璃絲布或薄木板等對支座進(jìn)行臨時(shí)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(yīng)采取防銹保護(hù)措施,一般表面可涂黃油防護(hù)或涂刷高級防銹漆外罩防火涂料進(jìn)行保護(hù)。
27—— 9、施工中隔震層的水平約束措施
當(dāng)建筑物在施工時(shí),用來約束水平位移的方法有:在地下壕溝的擋土墻部分設(shè)置約束水平位移的支撐和在隔震層設(shè)置臨時(shí)斜撐。具體設(shè)置部位、承載力與強(qiáng)度核算,由設(shè)計(jì)院深化設(shè)計(jì)出圖(沒剪干凈),以防止隔震層發(fā)生水平位移,待主體竣工后予以拆除,進(jìn)行阻尼器安裝。
28—— 約束隔震層水平位移的臨時(shí)斜撐設(shè)置方式示例。
29—— 五、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)
30—— 1、隔震支座的技術(shù)性能和試驗(yàn)應(yīng)符合規(guī)范和設(shè)計(jì)的有關(guān)要求,并應(yīng)符合有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
31—— 2、隔震墊之四周、上部結(jié)構(gòu)體、下部結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)體之移動(dòng)范圍內(nèi),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(沒剪干凈)誤差不宜大于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(shè)計(jì)位置的偏差不應(yīng)大于5.0mm,單個(gè)支座的傾斜度不大于1/300。 3)隔震支座中心的標(biāo)高與設(shè)計(jì)標(biāo)高的偏差不應(yīng)大于5.0mm。 4)同一支墩上多個(gè)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(yīng)采取防銹保護(hù)措施。
32—— 4、隔震結(jié)構(gòu)的驗(yàn)收除應(yīng)符合國家現(xiàn)行有關(guān)施工及驗(yàn)收規(guī)范的規(guī)定外,尚應(yīng)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(yàn)報(bào)告; 4)隱蔽工程驗(yàn)收記錄;5)預(yù)埋件及隔震層部件的施工安裝記錄;6)隔震結(jié)構(gòu)施工全過程中隔震支座豎向變形觀測記錄;7)隔震結(jié)構(gòu)施工安裝記錄;8)含上部結(jié)構(gòu)與周圍固定物脫開距離的檢查記錄。
33—— 六、注意事項(xiàng)
34——1、疊層橡膠1個(gè)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(jī)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(yīng)做好施工記錄,對隔震支座下部構(gòu)件頂面水平度、隔震支座中心的平面位置和標(biāo)高進(jìn)行觀測并記錄。
3、隔震支座下部構(gòu)件進(jìn)行二次澆筑時(shí),盡量不要碰撞預(yù)埋件、主筋,防止軸線位置、平整度發(fā)生變化,影響安裝質(zhì)量。
4、固定隔震支座的螺栓時(shí),應(yīng)兩人同時(shí)對稱擰緊,防止支座連接板錯(cuò)位。
5、嚴(yán)禁施工人員踩踏隔震支座,吊裝時(shí)也應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)觞c(diǎn),以防組裝好的橡膠支座與連接鋼板錯(cuò)位,吊裝時(shí)應(yīng)輕舉輕放,防止損壞支座。
6、隔震支座施工完畢后,應(yīng)用塑料布,玻璃絲布或薄木板等對支座進(jìn)行臨時(shí)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(yīng)采取防銹保護(hù)措施,刷兩遍防銹漆,外罩防火涂料。
8、主體施工期間須設(shè)置臨時(shí)支撐(由設(shè)計(jì)院深化設(shè)計(jì)并出圖),以防止隔震層發(fā)生水平位移,待主體竣工后應(yīng)予拆除。
9、在隔震房屋中設(shè)計(jì)合理、產(chǎn)品合格的隔震支座,在整個(gè)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(yīng)當(dāng)與設(shè)計(jì)人員聯(lián)系,協(xié)商解決。觀測從隔震支座的上部連接構(gòu)件做完直至主體施工完成,每周觀測一次,進(jìn)行裝修工程時(shí),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。