摘要：橡胶垫抗震设计理论形成虽然已久,但实践中用的还不多。关于橡胶隔震垫的施工,目前,我国既没有统一规范,又无国家验收标准。我们在该工程楼的施工中,在房屋橡胶隔震垫的施工方面积累了宝贵的第一手资料,摸索出了一条基本可行的施工方法,为国家将来编制统一规范标准打下基础,也为橡胶垫隔震技术在房屋建筑上的应用提供了可借鉴的施工范例。
关键词：房屋建筑；隔震垫；施工
1 引言
隔震橡胶垫在国内外建筑中使用已越来越广泛。隔震技术不仅可以保证结构的整体安全,防止非结构部件的破坏,避免建筑物内部装修、室内设备的损坏以及由此引起的次生灾害，并且隔震橡胶支座技术应用方便、隔震效果明显，该技术又对国计民生具有重要的意义。在我国地震烈度较高的地区,对设防要求较高的建筑物,主要推广应用的结构减震控制技术有隔震技术和消能控制技术,而隔震技术中,橡胶隔震垫技术应用较广。其原理科学,安全可靠,造价不高,减震效果确切,适用于不同裂度不同抗震要求的房屋建筑工程结构。
2 橡胶隔震垫构造
以叠层钢板橡胶支座作为隔震层的隔震结构有几大特点：具有足够的竖向刚度和竖向承载力；隔震效果明显、稳定。具有足够小的水平刚度，保证建筑物基本周期延长至2-3秒或3秒以上；具有恰当的阻尼比，能有效地吸收地震能量，减少上部结构的地震反应；具有稳定的弹性复位功能，能在多次地震中自动瞬时复位；构造简单，安装检测修复方便；具有足够的耐久性，产品正常使用寿命为60年；充分的工程应用经验并成功地经受了真实地震的考验；具有耐反复荷载、耐疲劳、耐老化等特性。当地面发生剧烈地震震动时，上部结构仍处于正常的弹性工作状态。根据地震模拟震动台试验和地震实测的结果表明，夹层橡胶隔震垫隔震体系的结构加速度反应只相当于传统抗震结构（基础固定）加速度反应的1/4-1/12。橡胶垫隔震体系除了比传统抗震体系具有明显降低地震反应、确保安全外，还可降低房屋造价。
2.1 构造
2.1.1 橡胶隔震垫由薄膜橡胶板与薄钢板分层交替叠合,经高温、高压下整体硫化而成,橡胶层与钢板紧密结合以确保钢板对橡胶层的变形约束,使其具有较高的竖向受压承载力,具有较大的水平变形能力和耐疲劳能力。
2.1.2 有安全可靠的上下联结板,预埋件(上预埋板、下预埋板),使橡胶隔震垫与上下结构(或构件)牢固联结。橡胶隔震垫施工构造示意图见图1。
2.2 类型
目前主要有普通橡胶隔震垫、铅心橡胶隔震垫和高阻尼橡胶隔震垫。不同类型的橡胶垫满足不同的隔震要求,不同的阻尼比,以达到隔震减震的目的。
2.3 橡胶隔震垫隔震原理
2.3.1 水平作用原理
当水平地震波传来时,除它本身消去一部分地震能量外,还能通过橡胶层侧移一个水平传移(VS),达到消去部分地震能量,以避免或减小地震能量向上部结构传递,使结构的地震反应减小,并在瞬间恢复正常,而上部结构不会在地震中破坏,从而达到防震减震的目的。
2.3.2 竖向作用原理
由于橡胶垫与结构构件牢固联结且橡胶层又与夹层钢板紧密结合。当橡胶垫承受上部结构自重及使用荷载时,橡胶层横向变形受到约束,使橡胶隔震垫具有很大的竖向承载力和竖向刚度,以满足设计抗震要求。
3 房屋建筑工程中的隔震垫施工技术
3.1 关键施工技术
3.1.1 工艺流程：施工准备→放线定位→安装下连接板→下连接板位置校正、固定→支设模板→浇筑基础混凝土→安装橡胶支座→安装上连接板→空隙处理→绑扎上部钢筋，进行上部结构施工。
3.1.2 施工前对工程所用橡胶支座及其连接件进行外观检查和力学性能检测，必须符合国家有关技术标准。外观检查规格型号和合格证，力学性能依据《橡胶支座试验方法》（GB20688.1-2006）、《建筑隔震橡胶支座》（GB 20688.3-2006）进行抽样检测，抽样的数量应不少于总数的50％。一般情况下，每项工程抽样总数不少于20 件，每种规格的产品抽样数量不少于4 件。
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3.1.3 施工工艺要求
放线：按设计图纸，在基础地梁上放出轴线、控制线位置。严格控制基础地梁顶标高及相对平整度。
绑扎钢筋：橡胶支座处的柱头受力钢筋及箍筋，应符合节点核心区的构造要求，箍筋应予加密，且上端箍筋应在受力主筋的端头绑扎牢固。
安装定位钢架及下连接板：安装定位钢架，为了保证钢板不变形，不宜在钢板上施焊。利用起重设备将连接板吊运并放置至设计部位。
下连接板位置校正、固定：反复调整下连接板位置、标高及平整度，直到符合要求。根据所放轴线及控制线，调整下连接板位置，偏差不得大于5mm；调节可调螺栓，使下连接板位于同一水平面，水平度偏差不得大于3‰，水平度利用高精度水平尺双向同时检查；用直径不小于14 的短钢筋将下连接板锚筋与基础竖向主筋点焊固定；在连接板固定牢固后旋转可调螺栓，取出垫块。将螺栓连接孔用胶带贴严实，防止混凝土进入
浇筑基础混凝土：基础钢筋和模板安装好后，从下连接板中心孔及模板边缘处浇筑混凝土。混凝土强度等级不得小于C30，且宜选用微膨胀混凝土。为了确保连接板的位置不变，在浇混凝土时，操作人员应在架空跳板上，不得直接站在下连接板上，振捣棒严禁直接振捣钢筋或连接板、锚筋。混凝土浇筑完毕后，应再次校核下连接板水平度，如不满足要求需立即进行调整。调整好的下连接板要进行保护。
安装橡胶支座及上连接板：混凝土浇筑48 h后，按照厂家提供的吊点（连接板上预留的吊装螺孔）安装吊具，用起重设备将橡胶支座本体吊装到位，严禁使用连接螺孔起吊，防止对连接螺孔造成损伤。
高强螺栓连接：用高强螺栓将连接板牢固地与上、下连接板连接，并进行防腐处理。高强螺栓应对称、分阶段拧紧，拧紧过程分为初拧、复拧、终拧三个阶段，并在同一天完成。
缝隙处理：为了保证橡胶支座与接触面的平整，用环氧树脂将下部定位钢架内留置5mm的凹槽填满刮平，并养护至强度值不小于设计值的50%。
进行上部结构施工：进行上部结构施工前，应事先用彩条布将隔震支座包裹做临时覆盖保护，以免造成污染。为防止隔震支座受到破坏，上部结构施工时，模板支撑不得架设于隔震支座上.
4橡胶隔震垫的应用效果及体会
4.1应用效果
经与同类工程比较,采用了橡胶垫隔震技术设计、施工建筑,由于降低了抗震设防烈度等级,也降低了工程造价达2%-3%,经建筑设计研究院、监理单位组成的专家验收组,一次验收合格率达100%,取得了良好的经济效益和社会效益,并为后期该工程创市优工程垫定了基础。
4.2应用体会
通过这次橡胶隔震垫的施工安装,笔者觉得今后再使用本方法时还要注意以下几点:
a橡胶隔震垫安装时严格按操作规程技术要求操作。
b二次浇筑砼时,不准碰撞予埋板及柱主筋。防止轴线、标高平整度发生偏移,影响安装质量。
c安装固定橡胶垫于予埋板上时,固定螺栓要两人同时对称的拧紧,防止橡胶垫联结板错位影响其质量。
5 总结
橡胶垫隔震技术的成熟及推广应用，标志着人类在强地震中确保安全的房屋的时代的到来。它为人类减轻地震灾害提供了了条更加合理、有效、安全的新途径，这将引起建筑结构抗震技术的变革，是人类抗震技术发展史上一个重要的里程碑。隔震结构的发展呈现越来越宽广的前途。
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论文作者:秦秀荣
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/9
标签：橡胶论文; 支座论文; 结构论文; 技术论文; 混凝土论文; 螺栓论文; 橡胶垫论文; 《基层建设》2017年第27期论文;