摘要：隔震技术改变了传统的抗震设计思路，由主要通过加固结构本身提高结构的抗震承载力改为通过增设隔震层减少了地震能量向上部结构的的传递，保障了结构的安全。隔震技术的抗震效果显著，因此在混凝土结构、砌体结构和钢结构的新建和加固改造中均有应用。与传统加固方式相比，隔震加固一般只在房屋结构的基础部分施工，减少了上部结构的加固施工工作，对上部结构的使用功能基本无影响，是一种经济有效的加固方法。本文介绍了既有砌体结构隔震加固改造工程的设计与施工技术要点，对类似的工程有借鉴意义。
关键词：砌体结构；隔震；加固改造；施工技术
隔震技术是通过在建筑物的基础、底部或下部结构与上部结构之间设置隔震层（隔振层由橡胶隔震支座和阻尼装置等组成)，吸收地震能量，从而减少传递到上部结构的水平地震能量，达到预期的抗震要求。隔震技术在钢筋混凝土结构、砌体结构、钢结构及钢筋混凝土组合结构等多种结构体系中均有广泛应用。采用隔震技术进行加固改造是一种全新的抗震加固思路，可以大大减少上部结构的加固设计与施工工作，这种优点在砌体结构的加固改造中表现更为突出。传统砌体结构的抗震加固最常用的做法包括增设抗震墙、墙体扩大截面（增设混凝土板墙或钢筋网砂浆面层）、增设刚拉杆等，这些做法都会影响到上部结构的使用空间。隔震加固技术一般只在房屋的基础部分施工，上部结构的加固工作较少，因此大大减少改造加固对上部结构使用功能的影响。
1、砌体结构隔震加固设计中的注意事项
砌体结构隔震加固设计除了隔震设计计算方式与新建结构相同（一般情况下采用时程分析法计算，也可采用《建筑抗震设计规范》中附录L简化计算方法计算）外，也有其独有的特点。
首先，建筑结构采用隔震设计时应满足下列要求：1）结构高宽比不宜大于4；2）建筑场地宜为I、II、III类，基础类型稳定性较好；3)风荷载和其他非地震作用的水平荷载标准值产生的水平力不宜超过结构总重力的10%；4）隔震层应能提供必要的竖向承载力、侧向刚度和阻尼；5）与相邻的建筑物之间距离不宜小于隔震支座在罕遇地震作用下的最大水平位移的1.2倍，且不应小于200mm，保证隔震建筑在地震作用下有足够的移动空间。
当建筑满足上述条件后，再根据工程结构的特点选择适合的托换形式和隔震支座。砌体结构常用的托换形式有单托梁托换、双夹梁托换和框式托换技术等，可以根据工程特点灵活选择合适的托换形式。隔震支座的选择应遵循以下原则:1)应能稳定的支撑上部结构；2）具有一定的水平刚度；3)能适应地震作用下建筑物与基础之间的水平位移；4）具有能满足建筑使用功能的耐久性。
1.1建筑概况
某乙类建筑，为地上为5层的砌体结构。首层层高3.6m，二～五层层高均为3.0m，檐口高度15.6m，无地下室。结构长为36.8m，宽为12m，总建筑面积为455m2。在该建筑工程当中的屋盖和楼盖都是现浇的钢筋混凝土板，内、外墙的厚度均为240mm，砌筑砂浆的强度值为3.7Mpa，基础形式为墙下混凝土条形基础。该建筑所在地区地震设防烈度为8度（0.2g），场地类别为II类。
1.2隔震加固方案设计
根据结构抗震鉴定结果，该结构需进行抗震加固。业主要求满足抗震设防要求，同时尽量减少加固对上部结构使用功能的影响。如采用常规方法加固，需对墙体采用钢筋网砂浆面层加厚加固，这样会影响房屋的使用空间。经计算分析和综合比较，决定采用基础隔震加固方案对该楼进行加固。
本工程采用框式托换技术进行托换，首先进行基础开挖，在±0.000标高以下用沿墙长度方向增设双夹梁，在纵向增设水平连梁进行拉结，双夹梁和连梁梁顶浇筑一层150mm厚现浇钢筋混凝土楼板作为隔震层顶板，这样就形成了框式刚性托换底盘。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然后将原墙下条形基础改造加固成带承台的筏板基础作为隔震支座的底座。基础和托换底盘之间安装隔震支座。框式托换底盘能很好地将上部结构传下的线荷载转换成节点荷载传递到隔震支座，再通过隔震支座传递到改造后的筏板基础。改造后的筏板基础也为隔震支座提供了足够的竖向支撑和水平刚度。保证了结构的整体安全。
2、砌体结构隔震加固施工中的技术要点
2.1隔震加固施工主要工艺
本工程主要施工工序：上部结构卸载→基础开挖→放线定位→下托换梁、下支墩及筏板钢筋→墙体分段开洞→安装隔震支座下埋件板并浇筑下支墩→安装隔震支座及上埋件板→分段进行上部双夹梁、连梁及顶板浇筑施工→待托换梁混凝土强度达到设计要求后，拆除上下托换梁之间的剩余墙体，完成墙体托换→其他附属构造施工。
2.2隔震加固施工关键技术
1）上部结构卸载与基础开挖
隔震施工前应尽可能对上部结构进行卸载，尽量减轻结构的自重。在基础开挖时要尽量采取对周边图层扰动较小的开挖方式，尽量减少对本工程结构基础及周边结构的影响。
2）下托换梁及筏板基础施工
首先在墙体开洞，施工混凝土销键。混凝土销键应分两批施工，间隔成孔，当第一批混凝土强度达到设计要求后，再施工第二批。混凝土销键的钢筋笼预先绑扎好，放入墙体新开的洞内，钢筋应伸出墙体两侧足够长度，保证与下托换梁连接可靠。全部混凝土销键施工完成后支模绑扎下托换梁与筏板的钢筋。
3）隔震支座安装
下托换梁、筏板的钢筋绑扎完成后，在墙体开洞。然后绑扎下支墩的
钢筋，安装隔震支座下埋件板。安装隔震支座下埋件板时，采用全站仪对埋件板进行定位。隔震支座埋件板采用临时支撑固定，以便可以方便的调整标高、位置和平整度。调整完毕后，支模浇筑混凝土。为保证浇筑质量，采用自密实混凝土进行浇筑。浇筑混凝土的过程中应减少对埋件板的影响，并在混凝土初凝前应再次校核埋件板的标高、位置和平整度。当下托换梁、承台混凝土强度达到设计强度的75%后，安装隔震支座和上埋件板并再次校核隔震支座的标高和平整度，支模绑扎钢筋浇筑上托换梁、连梁和隔振层顶板。上部结构和下部结构的隔震缝高度不应小于20mm。在施工过程中应特别严格施工偏差：隔震支座中心的平面位置与设计位置的偏差不应大于5mm；隔震支座中心的标高与设计标高的偏差不应大于5mm；支撑隔震支座的支墩，其顶面水平误差不宜大于5‰；安装后，隔震支座顶面的水平误差不宜大于8‰。
4）上部结构和基础分离，完成托换
待托换梁混凝土强度达到设计要求后，采用无损切割拆除上下托换梁之间的剩余墙体，使上部结构的荷载全部通过上托换梁传递到隔震支座，再传递到基础。拆除时应分段进行，并加强观测。
2.3 隔震施工监测要点
在隔震改造的施工过程中应加强观测。除了对隔震支撑的竖向位移做观测并记录外，还应对整楼的竖向位移和倾斜密切观测，确保结构施工过程的安全。
本工程通过综合比较，最终采用基础隔震方式进行加固，提高了结构的抗震能力，满足了抗震设防要求，同时减少了加固对上部结构使用功能的影响。对类似工程具有借鉴意义。
参考文献
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[4]郭健等.隔震技术在砌体结构抗震加固中的应用研究[J].工程抗震与加固改造，2008，30(01):43-47.
论文作者:张兴龙
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第35期
论文发表时间:2019/4/17
标签：结构论文; 支座论文; 基础论文; 混凝土论文; 墙体论文; 钢筋论文; 砌体论文; 《建筑学研究前沿》2018年第35期论文;