盧孔泉,王栓喜
(四川建設工程監理公司,四川 成都 610081)
周福霖院士曾經說過,輪船在大海上,不管海底有什么地震,對船是沒有影響的,因為它的下面是水,是柔軟的。也就是說,遇到地震時常規建筑物結構上部會將地面的地震動作用放大,如果我們在建筑物底層做一個柔軟層,這樣在遇到地震時,這個柔軟層就會吸收減弱地面震動的能量傳遞到上部結構去,就會降低地震能量對上部結構的影響。隔震的概念和傳統抗震的概念不一樣,傳統的抗震是通過加強構件的強度剛度,硬抗地震作用;而建筑結構隔震是通過作一個柔軟層,以柔克剛,使變形集中,調整動力傳輸,減弱地震作用對上部結構的影響。
德陽市第二人民醫院住院大樓工程結構形式為框架—剪力墻結構,地下2層,地上14層,結構總高56.4 m,建筑面積35915.3 m2;基礎采用筏板基礎,高壓旋噴樁復合地基,建筑安全等級為二級,結構設計安全使用年限為50年,建筑抗震設防類別為特殊設防類,抗震設防烈度為7度,結構抗震驗算烈度為7度(應用隔震措施),用于確定結構抗震措施的烈度為7度(應用隔震措施),設計地震分組為第二組,設計基本地震加速度值為0.10 g,剪力墻結構抗震等級為一級,框架結構抗震等級為二級。
本工程設計采用近年來發展的新型結構隔震技術與傳統結構抗震技術相結合的模式,在建筑上部結構與基礎之間設置隔震層的房屋隔震設計,在基礎筏板處采用29個橡膠隔震支座,分別為普通無鉛芯橡膠隔震支座(圖1)GZP800(8個)、GZP1000(9個),有鉛芯橡膠隔震支座(圖2)GZY800(12個)將地下室部分電梯井筒與主體結構及基礎隔離;在-1.30 m標高處采用79個橡膠隔震支座設置隔震層將上部主體結構與地下室結構完全隔離,分別為普通無鉛芯橡膠隔震支座GZP800(38個)、GZP900(12個)、GZP1000(10個),有鉛芯橡膠隔震支座GZY800(7個)、GZY900(12個)。
根據設計理念,橡膠隔震支座承受的主要是來自上部結構的自重,地震時利用支座的側向剛度和阻尼,從而隔斷地震波的傳遞,故在平時其主要承受軸壓力。為盡量保證橡膠隔震支座為軸壓,就要在施工時對橡膠隔震支座的水平度和軸線位置進行精確控制,其安裝需滿足《CECS 126;2001疊層橡膠支座隔震技術規程》的要求。

圖1 無鉛芯支座模型

圖2 有鉛芯支座模型
(1)首先閱讀圖紙和相關規范標準,了解設計意圖和質量要求,制定隔震支座安裝專項監理細則。
(2)對施工單位提交的專項安裝方案進行嚴格審查,主要審查施工流程是否合理,操作工藝及要點是否正確,是否制定質量保證及上道工序弊病的補救措施,是否制定施工記錄及變形觀測方案等。
(3)檢查施工單位所用的經緯儀、標桿、水準儀、塔尺、合尺、角尺、線墜、鋼卷尺等有關儀器的鑒定證書是否齊全,是否進行校正。特種作業人員是否持證上崗。
(1)橡膠隔震支座進場后首先檢查其產品合格證、力學性能檢測報告、產品的編號、個數、形狀、尺寸、外部損傷情況及連接板的防銹情況是否符合要求。連接鋼板、預埋件必須提交所用材料質量合格證和加工成品出廠試驗報告單;連接鋼板及預埋件進場后還應按設計要求和有關標準對其規格、尺寸、邊心距、平整度、焊縫等質量進行驗收。
建筑橡膠隔震支座表面應光滑平整,外觀質量應符合表1要求。

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建筑隔震橡膠支座尺寸允許偏差應符合表2規定。

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(2)按國家相應規范要求對進場隔震橡膠支座進行現場見證取樣送檢,并與甲方代表一同赴武漢對檢測工作進行旁站見證。
出廠檢驗要求:同型產品每150個為一批,不足150個也視為一批。對于豎向剛度 、水平剛度、屈服后水平剛度(有芯型)、等效黏滯阻尼比項目按規范要求進行抽檢,每批不應少于3件。
檢測結果必須滿足國家相應標準要求,檢測報告應附檢測人員資質及檢測儀器鑒定證明文件。
(1)首先檢查下預埋板安裝位置是否符合設計要求。檢查方法:在同一軸線位置上拉通線,根據設計圖紙要求,在下預埋板的上平面畫出“+”字中心線,用卷尺經多次測量并校核確定其“+”字中心線的準確位置,檢查下預埋板上的上平面“+”字中心線是否跟同一軸線位置所拉的通線重合,偏差不宜大于3.0 mm,如圖3。

圖3 隔震支座下預埋件軸線位置控制
(2)檢查下預埋板標高和平整度是否符合要求,用水準儀測量其四個角點和中心點的標高,隔震支座的安裝標高與設計標高相差不宜大于5.0 mm,同一支墩上多個隔震支座之間的頂面不得有高差。
(3)用水平尺測量預埋鋼板前后、左右及對角線的水平精度,確保預埋鋼板水平度誤差不大于5‰,最后用標線復測其中心位置的準確性。
(4)下預埋板安裝完成后,檢查預埋鋼筋錨固長度以及是否與基礎柱上的主筋焊接牢固。錨固鋼筋的錨固長度宜大于20倍鋼筋直徑,且不小于250 mm;焊縫長度、寬度及質量應符合相應規范要求,如圖4。

圖4 下預埋件焊接固定
(5)焊接牢固后,再次復查下預埋板的中心位置、標高和水平,確保安裝的精確度。

圖5 下預埋件混凝土澆筑完成
(6)下預埋板安裝完成后,澆搗混凝土,在澆搗時,進行旁站監理;注意振動棒不能直接與預埋板接觸,嚴禁作業人員踩踏下預埋板;澆搗后及時復核下預埋板的平面位置及標高是否正確,混凝土凝固后,要及時徹底清除預埋板上的混凝土,如圖5。
(7)混凝土凝固后的強度達到80%要求后方可安裝橡膠隔震支座,緊固螺栓前,應復檢隔震支座的水平,水平度誤差不宜大于8‰,水平達到要求后方可緊固隔震支座,并做好產品編號所在位置記錄,如圖6所示。

圖6 橡膠隔震支座安裝
(8)安裝上預埋板。把上預埋板與隔震墊裝配好并緊固,至此,隔震支座安裝完畢,如圖7所示。

圖7 橡膠隔震支座上預埋件安裝
(1)檢查施工記錄,復核隔震支座下部構件水平度、隔震支座中心的平面位置和標高等;對上部結構、隔震層部件與周圍固定物的脫開距離進行檢查。
(2)檢查施工方鋼筋綁扎縱橫向筋是否對齊,避免上下鋼筋錯位,形成過密的網眼,不利于混凝土的粗骨料通過和振搗棒的穿插。
(3)隔震支座在澆筑時,要求作業人員盡量不要碰撞預埋件、主筋,防止軸線位置、平整度發生變化,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吊裝點,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)隔震支座在施工完畢后,應用塑料布、丙綸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,如上圖7所示。
(7)隔震支座連接板和外露連接螺栓應采取防腐、防銹保護措施。
(8)嚴禁一切熱源接近隔震橡膠支座。
(1)隔震層部件供貨企業的合法性證明。
(2)隔震支座安裝專項施工方案。
(3)隔震層部件出廠合格證書。
(4)隔震層部件的產品性能出廠檢驗報告及復驗報告。
(5)隱蔽工程驗收記錄。
(6)預埋件及隔震層部件的施工安裝記錄。
(7)隔震結構施工全過程中隔震支座豎向變形觀測記錄。
德陽市第二人醫院住院大樓工程由四川宏基原創建筑設計有限公司設計、四川建設工程監理公司監理、四川省建筑機械化工程公司施工,共采用了108個橡膠隔震支座,隔震支座最小直徑800 mm,最大直徑達到1000 mm。在工程施工前,經政府招標,選用河北衡水震泰隔震器材廠生產的橡膠隔震支座。施工中生產廠家派員現場指導安裝,安裝后檢查,隔震支座平整度、標高和預埋板水平度符合均《疊層橡膠支座隔震技術規程》(CECS 126:2001)的要求;隔震支座于2010年5月20日安裝完成,9月3日主體結構封頂,經過沉降觀測,至10月27日觀測結果,累計沉降量最大處為14號點,沉降量為 14.2 mm,最小處為 2號點,沉降量為3.6mm,證明隔震支座能滿足上部軸向壓力,整體沉降滿足規范要求。
[1]GB 20688.3-2006建筑隔震橡膠支座[S]
[2]CECS 126;2001疊層橡膠支座隔震技術規程[S]
[3]JGJ 118-2000建筑隔震橡膠支座行業標準[S]
[4]周福霖.高層建筑結構減震控制優化設計新體系[J].廣州建筑,1995(1)