試論高層建筑隔震支墩施工問題及控制分析

張文鋒

本文以某高層住宅施工為例，對于橡膠減隔震支座預(yù)埋螺栓和下支墩內(nèi)部鋼筋在安裝方面的沖突等問題展開了深入的分析，并找出了具體的原因，采取了有效的改進(jìn)措施，且實(shí)際效果顯著。

在建筑隔震技術(shù)中，橡膠隔震支座是其中的一種形式，最主要的原理就是增加并設(shè)置橡膠支座，借助柔性隔震層對地震能量的吸收與耗散，使得結(jié)構(gòu)水平地震作用明顯減小，且上部結(jié)構(gòu)地震能量向上部結(jié)構(gòu)傳遞的力度得以下降，所以建筑自振周期明顯延長，而上部結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)也會隨之減輕，有效地增強(qiáng)了消能減震的效果。由此可見，深入研究并分析高層建筑隔震支墩施工問題與控制具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

一、工程項(xiàng)目概況

該高層住宅工程項(xiàng)目總建筑面積是220000平方米，地下部分設(shè)計(jì)了夾層與地下一層。其中，基礎(chǔ)埋深是6.3米，建筑的最高高度達(dá)到了94米。此工程項(xiàng)目選擇使用了樁筏基礎(chǔ)，且上部結(jié)構(gòu)是隔震剪力墻結(jié)構(gòu)，也是現(xiàn)階段國內(nèi)選用橡膠墊隔震技術(shù)建筑中高度最高的工程項(xiàng)目。

此項(xiàng)目中各棟高層住宅都選擇了26個(gè)橡膠隔震支座，并且設(shè)置在-3.2米的位置。其中，橡膠隔震支座和結(jié)構(gòu)位置關(guān)系如圖1所示，而隔震支座的布置圖示為圖2：

圖1 高層住宅夾層結(jié)構(gòu)圖示

圖2 高層住宅夾層隔震支座布置圖示

二、高層建筑隔震支墩施工難點(diǎn)闡釋

第一，在施工地下室結(jié)構(gòu)的過程中，主樓范圍之內(nèi)的框架柱主筋由下層結(jié)構(gòu)伸到下支墩頂面。在這種情況下，一旦考慮不到位，很容易出現(xiàn)支墩頂面鋼筋保護(hù)層過大的情況。

第二，在下支墩頂橡膠減隔震支座預(yù)埋板定位螺栓預(yù)埋的過程中，由于隔震下支墩的鋼筋密度過大，導(dǎo)致柱墩內(nèi)部的主筋和箍筋直接影響預(yù)埋螺栓定位與安裝的準(zhǔn)確性。

第三，結(jié)合規(guī)范與設(shè)計(jì)基本要求，在完成澆筑下支墩混凝土施工作業(yè)以后，需要保證下支墩頂面預(yù)埋鋼板下部的混凝土密實(shí)。然而，由于定位鋼板的尺寸相對較大，與混凝土面處于緊貼的狀態(tài)，所以下支墩混凝土收縮以后，其水分與氣泡就會在鋼板下方集中，難以及時(shí)排出來，致使凹坑與氣孔的數(shù)量增多。

第四，隔震墊的安裝精度較高，屬于下支墩表面的水平度不允許超過0.5%。

三、高層建筑隔震支墩施工問題與控制策略

1.下支墩頂面鋼筋保護(hù)層偏大問題與控制

（1）具體表現(xiàn)

根據(jù)其他項(xiàng)目施工建設(shè)可以了解到，部分框架柱的柱頂會受到鋼筋收頭位置偏低因素的影響，導(dǎo)致保護(hù)層的厚度達(dá)到了70毫米。與此同時(shí)，柱頂收頭鋼筋的高低并不一致，直接增加了隔震預(yù)埋定位板的難度。

（2）具體處理方法

對于保護(hù)層厚度過大的情況，應(yīng)當(dāng)將鋼筋網(wǎng)片附加于支墩頂面的位置，并保證彎錨在支墩的內(nèi)部。

（3）預(yù)防策略

首先，應(yīng)保證全部鋼筋工長與班組長進(jìn)行交底工作，了解隔震支墩相對于鋼筋工程提出的要求與利害關(guān)系。

其次，要借助機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)伸到隔震支墩頂面柱主筋的有效連接，對于下層連接延伸到柱頂?shù)那闆r，應(yīng)安排專業(yè)工作人員，以書面形式針對各框架柱與其主筋編號進(jìn)行詳細(xì)地記錄，在相對應(yīng)的主筋上粘貼好編號。

再次，在放樣的過程中，應(yīng)借助現(xiàn)場實(shí)測實(shí)量的方式，根據(jù)統(tǒng)一標(biāo)高來量取伸到下支墩頂框架柱的主筋高度。結(jié)合不同的鋼筋下段既有高度，對相應(yīng)的各主筋上部需要鋼筋的長度加以計(jì)算，并結(jié)合各根柱與各主筋編號完成造冊填表的工作，進(jìn)而編制成鋼筋下料單。

最后，在連接主筋直螺紋的過程中，各根框架柱應(yīng)根據(jù)鋼筋編號和相對應(yīng)的主筋下料單標(biāo)號完成連接作業(yè)。

2.墩鋼筋密度過大對螺栓定位精準(zhǔn)性產(chǎn)生影響與控制

（1）具體表現(xiàn)

在完成下支墩箍筋綁扎作業(yè)以后，從對頂部隔震墊預(yù)埋鋼安裝的過程中了解到，由于下支墩內(nèi)部箍筋密度較大，導(dǎo)致定位螺栓無法成功安裝。

（2）具體處理方法

確保橡膠減隔震支座對鋼板預(yù)埋螺栓定位的準(zhǔn)確性，并且要拆除完成施工下支墩柱內(nèi)部的全部鋼筋，進(jìn)而重新進(jìn)行綁扎處理。

（3）預(yù)防策略

一方面，借助CAD軟件完成放樣分析，事先找到預(yù)埋螺栓和箍筋發(fā)生沖突的下支墩柱。

另一方面，對于預(yù)埋螺栓和下支墩鋼筋存在沖突的問題，應(yīng)當(dāng)及時(shí)向業(yè)主、監(jiān)理企業(yè)以及設(shè)計(jì)企業(yè)報(bào)請并加以溝通，對下支墩內(nèi)部的箍筋排布進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。

3.下支墩預(yù)埋定位鋼板下部混凝土密集凹坑問題與控制

（1）具體表現(xiàn)

在隔震下支墩混凝土澆筑施工與養(yǎng)護(hù)工作完成以后，發(fā)現(xiàn)部分預(yù)埋定位鋼板的下方存在深度在5毫米左右的凹坑與氣孔。根據(jù)進(jìn)一步的分析了解到，混凝土內(nèi)部析出了水分，且氣泡都集中在預(yù)埋定位鋼板以下，難以及時(shí)排出，進(jìn)而形成凹坑的現(xiàn)象。

（2）具體處理方法

一方面，完成混凝土養(yǎng)護(hù)工作以后，需要將全部下支墩頂部預(yù)埋的定位板拆除，并且進(jìn)行全面地檢查。

另一方面，針對有凹坑與氣孔的面，應(yīng)選擇使用手持角磨機(jī)打磨處理，保證混凝土是密實(shí)面。隨后，需通過水平尺對打磨面平整程度加以檢測，一定要保證平整度的偏差低于0.5%，而且不允許超過5毫米。

（3）預(yù)防策略

首先，工長與施工班組長應(yīng)給予振搗質(zhì)量必要的關(guān)注，對下支墩內(nèi)部鋼筋過密其存有鋼柱的問題加以考慮，選擇使用型號為的振搗棒進(jìn)行振搗處理。其中，需對振搗棒插入間距加以控制，不允許超過400毫米，嚴(yán)格遵循快插慢拔的基本原則。在振搗的過程中，需要對混凝土表面的氣泡情況加以觀察，在混凝土不出現(xiàn)下沉且表面泛漿的情況下即可停止振搗。

其次，應(yīng)及時(shí)和業(yè)主、設(shè)計(jì)企業(yè)與監(jiān)理企業(yè)展開溝通與交流，對下支墩頂面預(yù)埋定位鋼板厚度與形狀加以調(diào)整，盡可能縮小預(yù)埋定位鋼板和混凝土之間相互接觸的面積，以免預(yù)埋定位鋼板出現(xiàn)變形的情況，促進(jìn)鋼板下方混凝土水分和氣體的釋放更加順利。

4.下支墩頂表面水平度誤差超過0.5%問題與控制

（1）具體表現(xiàn)

很多隔震支墩頂面的平整度存在較大的偏差，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了規(guī)范要求，即水平度的偏差不允許超過0.5%。

（2）具體處理方法

將預(yù)埋定位鋼板及時(shí)拆除，并借助水平尺進(jìn)行逐步的檢查。如果存在超過規(guī)定要求的情況，應(yīng)選用手持角磨機(jī)進(jìn)行打磨處理以滿足水平度的要求。隨后，即可澆水并使用薄膜進(jìn)行覆蓋與養(yǎng)護(hù)。在強(qiáng)度與設(shè)計(jì)數(shù)值75%的標(biāo)準(zhǔn)相吻合的情況下，即可貫徹落實(shí)安裝工作。

（3）預(yù)防策略

第一，在完成鋼筋綁扎與頂預(yù)埋定位鋼板安裝之前，應(yīng)嚴(yán)格遵循圖紙要求，向樓地面與支墩鋼筋投測所有隔震墊定位軸線。

第二，應(yīng)安排專業(yè)工作人員，在水平儀的作用下，將標(biāo)高分別引測在鋼筋之上。且各下支墩選擇使用四根型號為的短筋，將其焊接在下支墩鋼筋骨架的頂面位置。隨后，應(yīng)根據(jù)圖紙內(nèi)容對頂預(yù)埋定位鋼板底面標(biāo)高進(jìn)行計(jì)算，同時(shí)在型號為 定位短筋之上完成抄測。需要注意的是，定位短筋最基本的作用就是為預(yù)埋定位鋼板提供支撐，以免后期混凝土澆筑的過程中出現(xiàn)預(yù)埋定位鋼板向下方出現(xiàn)變形的情況。

四、結(jié)語

綜上所述，上文以某高層建筑住宅工程項(xiàng)目為例，闡述了隔震制度施工建設(shè)過程中存在的問題，并結(jié)合工程具體情況采取了控制的措施，結(jié)果可觀。