1工艺原理
1.1根据柔性层可以矢放、阻隔、衰减地震波的原理设计隔震支座。科学家们通过长期的研究和探索,发明了 隔震减震技术。隔震减震技术是指在建筑物基础处设置隔震支座等部件形成隔震层:
隔震橡胶支座布置 ①指法兰盘;②指橡胶隔震垫;③指高强螺栓;④指套筒;⑤指锚固筋;A指隔震层以下结构, 包括板、梁、柱;如果隔震层以下不设地下室,A指板、梁、柱、承台、桩基(基础具体按设计);B指下支 墩;C指上支墩;D指隔震层顶部结构,包括梁、板、柱。 以延长整个结构体系的自振周期、增大阻尼,减少输入上部结构的地震能量,达到预期防震的要求,通过地震模拟实验结果表明:设置了隔震层的结构变形集中在隔震层,上部结构的相对变形很小,地震波加速度减 小到不设隔震层的1/4~1/8,房屋缓慢摆动,上部结构完好,确保了结构安全;而不设隔震层的结构相对变形很大,造成了上部结构的破坏,其地震波加速度放大1~4倍,房屋激烈晃动,梁柱损坏,内部装修、设备破坏。
1.2根据竖向承载力、侧向刚度、阻尼要求,再根据橡胶的柔性原理,由橡胶和钢板多层叠合经高温硫化粘接 而成的层体作为隔震橡胶支座的理想材料;隔震橡胶支座有很高的竖向承载力和很小的压缩变形;有较大的 水平变形能力,剪切变形可达到100%而不破坏;有弹性复位特性,地震后可使建筑物自动恢复原位。
1.3根据隔震橡胶支座的使用状态、地震时的摆动范围、防护措施,再根据水平面积均衡承受压强的原理,制 定隔震橡胶支座安装标准,根据安装标准制定隔震橡胶支座安装方法,通过实践,逐步完善。
2施工方案
施工前认真核对图纸,对工程所需的隔震橡胶支座不同的型号、数量、使用部位等进行列表统计,及时与厂 家签订供货合同,便于厂家提前制作;对各种零配件、产品运输、保管、安装、维护等技术问题提前与有关 人员进行交底;材料进场时,按清单点货、检查、验收,分类堆放、覆盖,备用。隔震橡胶支座施工步骤 ①~⑦指工序1~工序7;A指定位钢板,5mm厚,尺寸、螺栓孔洞同法兰盘一致,用于预埋套筒 定位,钢板中部有砼进料口,用于进料;B指朔料套管,厚20mm,代替法兰盘的厚度;C指下支墩钢筋;D 指上支墩模板面铺一层1mm厚的油毡,便于隔震橡胶支座的更换;E指上支墩钢筋;F指预埋结构柱钢筋。
2.1下支墩绑扎钢筋,预埋套筒、锚筋
下支墩钢筋绑扎按常规施工顺序进行,要求控制顶部钢筋距上支墩顶标高30~50mm为宜,其主筋、箍筋位 置如果影响锚筋安装,应适当调整,要设临时支撑控制钢筋柱体的平面位置及垂直度;待梁、板的模板钢筋 施作完毕后预埋锚筋、套筒,做法是:1)在支墩的四角焊短钢筋,抄平画出支墩顶部设计标高线;2)支墩 顶部拉上十字线;3)定位钢板用墨斗弹上十字线;4)将定位钢板的水平、中线准确定位,点焊固定;5) 在定位钢板的孔洞安装套筒及锚筋,安放塑料套管、垫圈、螺栓后拧紧;6)将套筒、锚筋焊接在钢筋骨架 上,钢筋骨架点焊加固,防止变形。(以下均同)。
2.2浇筑隔震层楼(地)面以下的砼 注意加强定位钢板及套筒的保护
2.3下支墩立边模,浇筑砼 重点做到:1)浇筑砼前对定位钢板及套筒进行检查,遇有错位、变形之处及早纠正;2)注意砼密实度,定位钢板底部砼容易空洞,砼进料宜高出定位钢板面,并加强振捣;3)注意砼表面平整度,砼浇捣完毕后,按 照标高线用铁抹子找平;4)待砼初凝后,拆除定位钢板,将砼面精细抹平,注意防止水泥砂浆调入套筒内。
2.4安装隔震橡胶支座 下支墩砼强度达到70%后可以进行安装,做法是:1)对下支墩砼面用水平尺进行检查,不平之处采用手提砂 轮进行打磨;2)对照设计型号,采用塔吊将隔震橡胶支座就位;3)用撬棍等小型工具移动隔震橡胶支座, 安放螺栓后,检查其表面平整度及底部密实度;4)起高隔震橡胶支座,在其缝隙处垫2~3mm厚(水灰比稍 干)的水泥浆,然后就位,拧紧螺栓,此螺栓为高强螺栓,采用扭矩扳手对称拧紧,拧紧过程分为初拧、终拧两个阶段,并在同一天完成。5)复测隔震橡胶支座标高、平面位置、平整度,作好检查、验收记录。
2.5上支墩立模
首先安装上部套筒、锚筋,采用扭矩扳手拧紧;然后按设计尺寸支立上支墩模板,同时支立梁、板模板;最 后在上支墩底部铺一层1mm厚油毛毡,便于将来隔震橡胶支座的拆卸,更换。
2.6上支墩钢筋绑扎 上支墩钢筋下料、弯制成形后,在施工场地绑扎成钢筋笼,钢筋笼底部绑2cm厚水磨石垫块作为保护层,通 过塔吊安装就位;然后绑扎梁板钢筋,最后绑扎上部结构柱钢筋。
2.7上支墩浇筑砼 上支墩及梁、板模板钢筋通过检查合格后同时浇筑砼;砼入模前,要用塑料布将隔震橡胶支座周边进行包 裹,防止水泥砂浆污染;上支墩是梁、柱钢筋的交会处,钢筋密集,砼入模前要浇水湿润,浇筑时要加强振 捣,确保密实无空洞;砼养护、拆模等其它工序均按规范进行。
3操作要点
3.1下支墩不能立吊模浇筑砼
下支墩边模不能立吊模与底板同步浇筑砼,因为压力差,砼下滑,上支墩砼无法振捣密实,定位钢板下方砼 无法充填饱满。
3.2套筒及锚筋一定要垂直、点焊牢固 下支墩钢筋笼一定要垂直,稳固,整体焊牢不得晃动;套筒、锚筋就位一定要垂直,不得偏斜,并与钢筋笼 点焊牢固,防止套筒发生位移、螺栓孔对不上的现象。
3.3下支墩砼初凝时,必须拆掉定位钢板,砼表面采用人工抹平下支墩砼初凝后,定位钢板必须拆掉后,表面才能抹平。实践证明:带定位钢板浇筑砼,钢板底下砼达不到 密实、平整的要求,灌浆方法不适应这种工艺要求。
3.4隔震橡胶支座底部必须垫2~3mm厚水泥浆 下支墩砼表面在放置隔震橡胶支座后,其底部不同程度存在缝隙,在安装隔震橡胶支座时,其底部垫2~ 3mm厚(水灰比稍干)的水泥浆,非常必要。
4 质量保证措施
4.1质量目标 隔震橡胶支座安装质量目前按行业标准验收,隔震支座安装允许偏差
4.2采取的措施
4.2.1建立质量管理体系。健全各项规章制度,明确责任到人,做好质量宣传、技术培训工作。
4.2.2做好日常性的技术工作。做好图纸会审、施工组织设计、原材料供应、原材料检测、设备保障、技术交 底、现场指导、监督检查、质量验收、质量评定等工作;狠抓质量管理工作,做到重点把首,标准化作业。
4.3抓好质量关键点
4.3.1提高测量服务质量。做到精心测量,换手复核,认真清晰地标注轴线、标高点,并交代清楚,做到人人 清楚、人人明白,及时检查各工作节点部位,防止出现不可挽回的差错,作好关键部位的结构验收测量工作。
4.3.2按型号对号入座。隔震橡胶支座型号繁多,锚筋、套筒粗细长短不一,其布置错综复杂,要认真核对图 纸,作好标识,对号入座,细心检查,防止安放位置出错,出现质量事故。
4.3.3套筒锚筋的位置是关键。支墩钢筋从下料、预埋开始,就要考虑错开套筒锚筋的位置,并留有充分的余 地,防止钢筋重叠,乱砸、偏斜、引起套筒螺栓对不上的现象。
4.3.4确保下支墩平整度、密实度。下支墩平整度、密实度是结构受力的关键部位,要安排高度负责的人员重 点把首,严格按工艺流程作业,防止出现质量隐患。
4.4加强成品保护
4.4.1隔震橡胶支座存放时,应采用篷布覆盖,不容许长期在太阳底下暴晒,防止橡胶老化影响使用寿命。
4.4.2隔震橡胶支座重量大,其装卸车时要采用机械吊装,不宜人工装卸,更不能直接从车上往下扔;其运 输、堆放时,要平放,不容许立放、斜放,防止发生变形。
4.4.3不能让隔震橡胶支座接触酸、碱、盐、溶剂、油类等化学物资,防止腐蚀橡胶,影响使用寿命。
4.4.4上支墩浇筑砼时,隔震橡胶支座表面要包裹塑料进行保护,防止水泥浆污染,土建工程完毕后,要及时 清洗,保持产品原貌。
4.4.5隔震橡胶支座周围不能砌砖、堆放物资,不能影响地震时隔震橡胶支座的活动范围。
4.4.6隔震层应保持通风干燥,其隔震橡胶支座附近不能有烟火,不能有潮湿水汽,不能处于腐蚀、霉菌、虫 害、鼠害的环境中,更不能长期浸泡在水中,如遇铁件锈蚀应及时除锈,加涂防锈漆。
4.4.7隔震橡胶支座每半年进行一次检查,观其外观变化、不均匀压缩、水平变形情况,并做好记录。
4.4.8遇5级以上地震、火灾、水灾等情况后,要对隔震橡胶支座进行检查,对引起的变形、损坏等异常情况 应及时通知上级有关部门进行处置。
4.4.9需要妥善保管有关隔震橡胶支座的档案资料,隔震橡胶支座的设计使用年限为80年,当使用年限接近或 达到设计年限时,需要对其重点检查或更换,确保安全。
5实施效果
5.1大力推广隔震减震技术,有利于提高我国建筑设计水平,繁荣民族文化,节约宝贵的用地资源。在云南、 四川等强地震多发区,大型公共建筑通常设计不宜超过3层;当设置隔震橡胶支座后,可以设计10~20层, 目前世界上最高纪录是50层。
5.2有利于社会的安宁与稳定。当不设隔震层的建筑遇到地震时,会遇到建筑物墙体、门窗变形,家具、设备 破坏严重,震感强烈,人体不适;设置隔震支座后,其地震水平作用力降低了2~6倍,地震时只在支座处轻 微摇摆,人体均衡晃动,建筑、室内物品、人员毫发无损,公民的安全感大大增强。
5.3有利于降低工程造价。由于隔震支座吸收、减缓了大量的地震波,地震波只有原来的1/4~1/8,加速度反 映降低6倍,因此结构受力大大减小,隔震层上部结构钢筋用量减少50%,砼用量减少20%,减去隔震层钢 筋砼结构及隔震橡胶支座费用后,综合效益节约5%~9%。