建筑隔震施工关键技术探讨——以万辉星城学校一期项目为例

何 坚

(厦门特工开发有限公司 福建厦门 361000 )

建筑隔震施工关键技术探讨
——以万辉星城学校一期项目为例

何 坚

(厦门特工开发有限公司 福建厦门 361000 )

以万辉星城学校一期项目为例，介绍了隔震机理、隔震施工工艺流程,尤其是支墩预埋件的定位与安装、下支墩浇筑、隔震支座安装、上支墩钢筋绑扎及隔震层混凝土浇筑等关键施工要点，并从经济层面上分析了其优越性。结果表明：上部结构模型为隔震结构后，虽然增加了隔震费用，但建筑面积增大、混凝土用量及含钢量降低。

隔震技术；施工工艺；控制要点；经济性

1 工程概况

万辉星城是厦门住宅集团在云南省昆明市投资开发的造镇大盘，占地面积约188.66hm2，规划总建筑面积约200万m2。万辉星城学校一期项目总建筑面积2.3万m2，总投资为7500万元，项目建成后将成为区域的重要教育配套。

万辉星城学校一期场地属川滇南北向构造带活动区域性大断裂断裂的南段，设计使用年限50年，地震设防烈度为八度(0.2g)，项目由综合楼(E型连体建筑)、食堂和宿舍楼组成，均为框架结构。采用隔震技术的为综合楼、宿舍楼，其中综合楼建筑面积14 048.98m2、建筑高度为16.80m。宿舍楼建筑面积为7250.8 m2、建筑高度为21.6m。隔震层设置于一层结构梁板下，以叠层橡胶隔震垫作为隔振器，基础上下混凝土结构形成隔震层，共计采用橡胶隔震支座154个，其中综合楼116个、宿舍楼38个，支座直径为400mm～800mm。

2 隔震技术特点

隔震技术的机理是“以柔克刚”，因为隔震层很“柔”，地震时能产生很大的变形，从而使上部结构遭受的地震力仅相当于不隔震房屋的10%～20%[1]。

目前，一些学者对隔震技术的工作机理、设计方法做了系统的研究，对隔震技术的施工安装方法、注意事项等研究或总结较为少见。文献[2]针对大跨度结构、文献[3]针对巨型钢结构分别就隔震支座预埋件安装方法等关键技术问题进行了研究。但针对橡胶支座与混凝土结构的连接做法尚不系统全面，也存在一些质量通病，如下支墩钢筋笼主筋与预埋定位钢板板底间距过大(超过保护层厚度)，预埋套筒、预埋定位钢板、隔震支座法兰板不能焊接，螺栓、支座被混凝土污染等。

图1为橡胶支座安装示意图。其中，预埋套筒及锚筋的定位固定、隔震支座与上、下支墩的连接也是影响结构质量的关键环节。

图1 橡胶支座安装连接示意图

3 隔震支座施工工艺

3.1安装工艺流程

下部结构施工→隔震垫及上下预埋钢板进程验收复检→建立隔震支座的平面测量控制网→下支墩预埋件支撑架安装→隔震支座预埋钢板的锚脚钢筋施工→下支墩预埋钢板就位→复核下支墩预埋钢板标高轴线及水平度→固定下支墩预埋钢板→模板及钢筋安装混凝土浇筑→安装隔震垫及上支墩预埋钢板→临时保护措施→继续上部结构施工。

3.2隔震施工技术控制要点

3.2.1下支墩预埋件与梁柱钢筋安装

预埋件一般通过锚筋与结构连接。在施工中，往往由于相应结构部位配筋较密集，导致锚筋的定位安装较为困难，也影响了锚筋位置的准确性。为此，提出了以下几个措施，确保锚筋位置的准确性。

(1)加工定位板，将预埋套筒上口及胶套下口事先与定位板采用螺栓拧紧固定，保证套筒安装定位的准确性。在定位板4个角部位对应的下支墩(柱)主筋上点焊短钢筋，来确定定位板的平面位置。通过调整短钢筋的长短来调整定位板的标高和平面度。

(2)在预埋锚筋上加工一段螺纹，通过螺纹的形式与预埋套筒连接，实现预埋件连接的可靠性。

(3)将拧紧后的预埋件放入下支墩钢筋中， 按图纸要求调整预埋件标高、平面位置、水平度。在安装过程，采用全站仪或经纬仪进行测量，通过及时的测量反馈指导吊装过程，及时有效地进行调整定位。图2为下支墩预埋套筒锚筋及定位板定位示意，图3为相应的现场安装现场施工图。

图2 下支墩预埋套筒锚筋及定位板定位示意图

图3 下支墩预埋件现场安装图

3.2.2下支墩浇筑

混凝土浇筑过程中，避免振动棒碰到定位板及锚筋引起其移动跑位，同时避免工人踩踏定位板。如混凝土浇筑过程中发现预埋件定位发生偏移，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。

现场施工方可根据施工难度和现场条件采取二次灌浆或二次浇筑， 但二次灌浆时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处理平整，不能出现高低不平整。混凝土初凝阶段完成前，将定位板取出，对下支墩顶面进行人工找平。图4为下支墩混凝土浇筑图。

图4 下支墩混凝土浇筑

图5 下支墩顶面复核

3.2.3安装隔震支座

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，进行隔震支座安装。隔震支座安装前，将定位板及下支墩(柱)表面的砂浆或杂物清理干净，同时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进行隔震支座安装，如图5所示。随后，拆除螺栓及胶套准备进行吊装。吊装前确认每一支墩(柱)上的隔震支座直径、类别(有铅芯支座、无铅芯支座、滑板支座)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、滑板支座)。

吊装支座时轻举轻放，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。

吊装搬运过程中，注意现场人员的人身安全，不得用坚硬的东西挤压碰隔震支座保护橡胶，以避免保护胶损伤，影响隔震支座使用寿命。图6为现场支座隔震支座吊装过程。

图6 隔震支座吊装

3.2.4上支墩钢筋绑扎及隔震层混凝土浇筑

依次绑扎上支墩钢筋、上支墩钢筋与隔震支座法兰板之间采取相应措施按要求留够保护层厚度。上支墩钢筋与隔震支座法兰板之间，采取相应措施按要求留够保护层厚度)，支侧模，浇筑混凝土。图7为现场上支墩钢筋与隔震支座的连接体图。隔震层构件施工方法与常规做法基本相同。

图7 上支墩钢筋绑扎

4 隔震技术经济性

4.1短期经济效益分析

达到相同抗震能力的前提下，采用隔震技术，可以减小结构的截面尺寸尺寸、配筋率，同时结构跨度可以增大和房屋高度可以增加等等。主要体现在：①上部结构梁柱截面减少，建筑面积增加，建筑功能更好使用，含钢量及混凝土用量减少。②隔震支座相比未使用隔震技术的模型更优化，造价更低。

表1为该项目初步设计所采用的非隔震方案与最终采用的隔震方案的在建筑面积、钢筋用量。由表1得知：上部结构模型为隔震结构后，建筑面积增大，建筑自重质量、混凝土用量及含钢量相应降低。混凝土用量的对比情况，建筑面积增加了1064.99m2,钢筋用量减少260 070.25kg，混凝土用量减少了915.89m3。钢筋每吨按4000元计算(包含钢筋价格和人工费等)，混凝土每方按400元计算(包含混凝土价格和人工费等),则分别节省造价约104万元和36.64万元。但在隔震设备的安装上也增加了一些成本，该项目的隔震费用增加约180万元，虽然比钢筋和混凝土的节约相比多了39.4万元，但相比建筑面积的增加，总成本还是降低。

表1 本工程非隔震与隔震设计方案的对比

4.2长期经济效益分析

如果从建筑的全寿命周期考虑，采用隔震技术带来的经济效益也是值得肯定。一般情况下，地震给建筑物带来的损失包括直接损失和间接损失两部分。目前的研究成果已经表明，在地震作用隔震建筑的损坏，比非隔震建筑小很多，在后期的修复加固上节约了大量的成本，同时也大大减小了人员的伤亡[4]。

5 结论

隔震建筑具有非常明显的社会效益和经济效益,在万辉星城学校一期项目隔震施工施工安装过程中，得到了以下有效做法：

(1) 加工定位板，将预埋套筒上口及胶套下口事先与定位板采用螺栓拧紧固定，保证套筒安装定位的准确性。在定位板4个角部位对应的下支墩(柱)主筋上点焊短钢筋，来确定定位板的平面位置，通过调整短钢筋的长短来调整定位板的标高和平面度。

(2)在预埋锚筋上加工一段螺纹，通过螺纹的形式与预埋套筒连接，实现预埋件连接的可靠性。

(3) 在吊装过程中，测量工种和吊装工种要相互协调配合，及通过仪器测量的方式来指导吊装过程。

[1] 江泳.某幼儿园基础隔震结构抗震性能分析[J].南昌大学学报(工科版),2014(4): 361-366.

[2] 唐际宇,吴代奖.昆明新机场航站楼大直径橡胶隔震支座施工技术[J].施工技术,2009,38(11): 3-6.

[3] 许勇,张季超,陈原.广东科学中心巨型钢结构基础隔震施工技术[J].2009,38(8):100-102.

[4] 吴应雄，卢梦超，吴小清.基于价值工程的建筑应用隔震技术决策分析[J].土木工程与管理学报,2015,32(3):16-21.

StudyonShock-isolationKeyConstructionTechnology——TakingWanHuiXingChengschoolfirstphaseprojectasexample

HEJian

(Xiamen Tegong development Co.,Ltd,Xiamen 361000)

Taking isolation technology in Wan Hui Xing Cheng school first phase project as an example,this paper introduced the isolation technology basic principle,the construction technological process and main control points,such as Piers embedded parts,under Piers concrete pouring，isolation bearing installation .Then,from the economic and security,its advantages were analyzed.The results show that shock-isolation construction cost increase，but the upper isolation structure can increase building area and reduce concrete and steel amount.

Isolation technology;Onstruction technology;Control points,economy

TU761

A

1004-6135(2017)10-0075-04

何坚(1980-)，男，工程师。

E-mail:7105465@qq.com

2017-05-26