让创新技术助力建设发展——浅谈隔震支座在具体项目上的应用论文_赵伟大

阜阳市城南新区建设投资有限公司 安微省阜阳市 236000

摘要:建筑隔震技术被列入建设部公布的《建筑业10项新技术(2017版)》,是国家重点推广应用的建筑新技术之一。本文主要通过隔震支座在阜阳市博物馆项目上的应用阐述隔震支座的施工控制过程和日常维护管理要点。

关键词:隔震支座 博物馆 施工 维护和检查

为贯彻落实《国务院办公厅关于促进建筑业持续健康发展的意见》(国办发[2017]19号),加快促进建筑产业升级,增强产业建造创新能力,住房和城乡建设部于2017年10月25日印发《建筑业10项新技术(2017版)》,明确要求各相关单位做好推广应用工作,全面提升建筑业技术水平。

为积极响应国家推广应用建筑新技术的号召,促进阜阳建筑业持续健康发展,引领城南新区建设行业的技术进步,城南新区建设管理委员会率先在阜阳市博物馆项目上示范应用减震橡胶支座技术。

一、项目概况

阜阳市博物馆项目位于城南新区双清湾北侧,工程总投资6.03亿元,建设规模为地上3万平方米、地下建筑0.9万平方米,结构使用年限为100年,是阜阳市首批“百年建筑”,同时也是城南新区地标性建筑之一,建设意义重大。

博物馆主体建筑平面尺寸为102m×95m,一层楼面以上分为两个塔楼,东侧塔楼地上四层,西侧塔楼地上三层,地下一层;室外地面到主屋面高度为23.8m,地下室埋深为6.4~7.9m。主体结构采用钢筋混凝土框架结构,存在局部大跨度框架(跨度≥18m);东西侧塔楼间连接构件采用钢结构,跨度为14~18m。

二、隔震设计

传统抗震结构通过增强结构强度来抵抗地震,同时容许结构构件在地震时进入非弹性状态,具有一定的延性,以结构本身的损坏为代价消耗地震能量,减轻地震反应。建筑隔震技术是指在房屋底部设置由隔震橡胶支座和阻尼器等部件组成的隔震层,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,从而达到预期的防震要求。

目前应用较广的隔震系统有:摩擦滑移系统、叠层橡胶支座系统、摩擦摆系统等。阜阳市博物馆项目采用的是性能稳定的叠层橡胶支座隔震系统,抗震结构体系的计算分析依据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)和《建筑结构隔震构造详图》(03SG610-1)。

博物馆工程设计抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,地震分组为第一组,主体结构采用隔震设防,水平向减震系数为0.452。隔震层设置在地下室顶板和一层之间,层高1.8m,采用G4普通橡胶支座(LNR)和铅芯橡胶支座(LRB),有效直径分别为590、690、790、890、990(mm),共计156个支座。

三、隔震支座的施工

1.产品的选择。目前国内应用隔震技术最多的是云南省,占全国隔震建筑总量的80%以上,技术也最为成熟,相继出台了《建筑隔震工程专用标识技术规程》、《建筑工程叠层橡胶隔震支座施工及验收规范》等地方标准。经调查对比,选定云南震安减震科技股份有限公司为阜阳市博物馆项目隔震支座供应商。为全面了解供应商的实力,保证产品质量,项目实施单位和建设单位、监理单位、施工单位联合对云南震安减震科技股份有限公司进行实地考察。详细了解了企业生产与经营状况、核心装备、技术实力、生产管理能力、质量控制能力、经典工程案例等,并现场选取了样品进行检验。通过市场调研、类似工程询问、实地考察和现场抽检等一系列的工作,隔震支座的产品质量得到了有效保证。

2.支座的安装。

隔震支座安装施工流程

1)测量定位

为确保隔震支座的平面中心位置准确,在每个支座安装前均采用全站型电子测距仪测设每个隔震支座中心点的投影,并做好清楚准确的标记,浇筑前再次复核,浇筑中做好观测,若发现偏移立即采取处理措施,浇筑完成再确认隔震支座的安装精度。

2)预埋板的定位、固定

①预埋板的定位、固定是隔震支座安装的关键,需各工种密切配合,提前测量定位预埋板的标高、平面中心位置及平整度,并根据偏差大小及时对定位预埋板进行调整。为方便控制定位板的标高和平面中心位置,可采取预先在定位板四个角部位对应的下支墩(柱)主筋上点焊短钢筋的方式,短钢筋顶标高为支墩(柱)设计标高扣除定位板厚度,短钢筋直径宜不小于10,与定位板接触一端断面宜先用切割机切割平整。

②为保证预埋套筒的锚固长度和竖向固定,采用加工螺纹的预埋锚筋与预埋套筒相连。为保证定位板的水平度和平面位置的准确性及预埋套筒的垂直度,预埋件定位准确后可根据实际情况将锚筋与支墩钢筋点焊相连,以确保锚筋和定位板不产生位移。

③预埋件安装完成后应用全站仪或水准仪逐一测量定位板顶面标高、平面中心位置及水平度并记录成表。

3)下支墩(柱)混凝土浇筑

采用泵送浇筑混凝土时,应尽量减少泵管对预埋件的影响,应避免混凝土泵管对预埋件产生大的冲击。在振捣过程中,振动棒不能碰撞定位板、锚筋,并且禁止工人踩踏定位板,以防止轴线、标高及平整度产生偏差,影响安装质量。如混凝土浇筑过程中发现预埋件定位发生偏移,应立即停止浇筑混凝土,在对预埋件进行重新定位后方可继续浇筑混凝土。现场可根据施工难度和现场条件采取二次灌浆或二次浇筑,但二次灌浆必须在混凝土初凝前完成以保证混凝土浇筑质量。混凝土浇筑振捣孔位置必须处理平整,不允许有高低不平整。

4)隔震支座安装

混凝土养护至下支墩(柱)混凝土强度达到设计强度的75%以上时方可进行隔震支座安装。安装隔震支座前,应先清理干净下支墩(柱)上表面,为避免砂浆、混凝土等杂物进入套筒孔内,同时要对支墩顶面的水平度、中心位置、标高进行复测,确保满足规范要求方可进行隔震支座安装。清理完毕后先将螺栓取下,再根据现场条件采用塔吊将该位置所需隔震支座(核对图纸,吊装前仔细确认每一支墩(柱)上的隔震支座直径、类别(有铅芯支座、无铅芯支座))吊到该支墩(柱)上,吊装支座时注意应轻举轻放,防止损坏支座和下支墩混凝土。待隔震支座下法兰板螺栓孔位与预埋钢套筒孔位对正后,将螺栓拧入套筒。螺栓应对称拧紧,螺栓紧固过程中严禁用重锤敲打。隔震支座安装完成后应用全站仪或水准仪逐一复测隔震支座顶面标高、平面中心位置及水平度并记录成表。

5)上支墩(柱)钢筋绑扎及隔震层混凝土浇筑

将上部预埋锚筋与套筒拧紧,螺栓拧到隔震支座上部法兰板上,再依次绑扎上支墩(柱)钢筋,支侧模,浇筑混凝土。浇筑混凝土会对底模产生竖向压力导致底模产生竖向变形或下坠。故应采取措施保证底模有足够大的支撑刚度,以避免混凝土浇筑成型后支座法兰板陷入上支墩混凝土中。加固方法须采用钢管定位加固,用于支撑底模;底模安装及加固之前贴近钢板处粘贴双面胶,防止漏浆。

实践证明,通过以上控制措施,在该工程的施工过程中充分有效的保证了隔震支座的安装质量。

四、隔震支座的验收

1.叠层橡胶支座产品验收标准采用建筑工业行业标准《建筑隔震橡胶支座》(JG118-2000),对产品的主要材料质量要求、外观、尺寸允许偏差和性能要求做出明确规定。

2.隔震支座工程验收标准采用建筑工程行业标准《建筑隔震工程施工及验收规范》(JGJ360-2015),并参照中国工程建设标准化委员会批准的协会标准《叠层橡胶支座隔震技术规程》(CECS126:2001)和云南省工程建设地方标准《建设工程叠层橡胶隔震支座性能要求和检验规范》(DBJ53/T-47-2012)的规定:

1.支承隔震支座的下支墩,其顶面水平度误差不宜大于3‰;在隔震支座安装后,隔震支座顶面的水平度误差不宜大于8‰。

2.隔震支座中心的平面位置与设计位置的偏差不应大于5mm。

3.隔震支座中心的标高与设计标高的偏差不应大于5mm。

4.同一支墩上多个隔震支座之间的顶面高差不宜大于5mm。

5.单个支座的倾斜度不宜大于支座直径的1/300。

6.支座侧鼓尺寸不宜大于3mm。

五、隔震建筑的标识

为提醒业主及其他人员对隔震支座及隔震构造进行维护,采用隔震技术的建筑应设立隔震建筑标识,隔震建筑标识的设置应满足下列要求:

1.标识应比较醒目,同时放在比较显眼的位置。

2.标识内容应简单明了,使人一目了然。

3.标识的设置应该尽量统一,并应具有一定的警示作用。

六、隔震支座的维护和检查

隔震支座作为隔震建筑绝不可少的组成部件,其维护水平是影响建筑物抗震性能的重要因素。因此,要重视并做好隔震支座的维护和检查工作。

在工程交付使用后,若是使用者不了解房屋的抗震机理,做出了危害抗震的行为,比如将抗震预留空间堵死,就会严重地影响了建筑原有的抗震功能。因此,维护工作要施工单位和使用者或建筑运营管理单位一起来进行,才能达到最好的效果。施工单位要在建筑交付后对其使用建筑的注意点进行明细的交代,以避免不必要的危害产生。

隔震支座的维护检查工作包括以下内容:

1.制订隔震支座维护检查制度,明确维护管理的具体要求、检查周期、检查方法和检查内容等;

2.隔震支座的检查分为竣工检查、经常性检查、定期检查和应急检查。

1)竣工检查在隔震建筑竣工时进行;

2)经常性检查宜一年一次;

3)定期检查宜在竣工后第1年、3年、5年、10年和10年以后每10年检查一次;

4)当发生地震、火灾、水灾等异常情况时,应立即进行应急检查。

3.检查内容:隔震层外围障碍物检查、隔离缝障碍物检查、隔离支座外观与变形检查,建筑物上部结构水平位移与中心轴线偏差检查等。

4.检查方法:除定期检查中的水平变形和竖向压缩变形需要使用仪器测量外,其他项目均为目测。

七、建筑隔震技术的示范意义

建筑隔震技术被誉为“世界隔震技术发展的第三个里程碑”。同传统的抗震结构相比,建筑隔震技术在安全性、经济性、便捷性、耐久性、上部结构设计自由性和资源节约性等方面具有较为明显的优势,能够有效提升建筑物的抗震性能,从而发挥良好的社会效益。目前,国内采用隔震技术的重要建筑有:北京新机场、昆明新机场、北京三里河七部委联合办公楼、云南省博物馆、汕头博物馆、北京地铁复八线、福建省防震减灾中心大楼、唐山新华文化广场、合肥市168中学新体育馆等。

建筑隔震技术被列入建设部公布的《建筑业10项新技术(2017版)》,是国家重点推广应用的建筑新技术之一。阜阳市博物馆是阜阳市第一个应用隔震技术的大型公共建筑,是阜阳推广建筑新技术应用的示范者,是阜阳现代建筑思潮的引领者,对推动阜阳建设领域的健康发展具有重大而深远的意义。

参考文献:

[1]建筑工程叠层橡胶隔震支座施工及验收规范(DBJ 53/T-48-2012);

[2]建筑隔震工程应用专用标识技术规程(DB 53/T-70-2015);

[3]建筑工程叠层橡胶隔震支座性能要求和检验规范(DBJ 53/T-47-2012)。

论文作者:赵伟大

论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期

论文发表时间:2019/11/22

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