民用建筑工程大型隔震垫及其埋件安装施工技术

蒙景龙 陈军民

云南省嵩明县人民医院内儿科大楼建设项目，采用叠层橡胶隔震垫进行隔震。在地下负一层，隔震层用隔震垫将结构柱断开为下支墩和上支墩，天然叠层橡胶隔震垫和带铅芯叠层橡胶隔震垫通过上、下法兰板、预埋件与上支墩、下支墩可靠连接。当地震波传来，橡胶层的弹性、铅芯给橡胶层带来的阻尼比能有效消减地震能量，并能瞬间恢复正常，使上部结构在地震中不会遭到破坏，从而起到减震隔震的作用。

一、工程概况

嵩明县人民医院内儿科大楼建设项目位于云南省昆明市嵩明县人民医院旁黄龙大街与嵩四公路交叉口。总建筑面积32102.14m2，地下2层，地上16层，建筑物抗震设防烈度8度。作为一种专业技术性极强，机能复杂的建筑类型，它是集技术先进、安全卫生、经济高效、营造良好的室内外环境、节能环保等复合元素于一体的现代化医疗建筑（图1）。

图1 嵩明县人民医院内儿科大楼

二、工程特点与应用点分析

在我国四川汶川大地震中，房屋大面积倒塌，据统计倒塌房屋778.91万间，损坏房屋高达2459万间。民用建筑常常通过抗震来阻碍震动，而传统抗震高设防地区常采用黏滞流体阻尼器减震，存在很多不足：比如使用寿命短，一般30年就需要维修保养，成本造价高等。这种方法无法充分满足房屋建筑的抗震要求，迫切需要研发一种隔震效果好、维护费用低、施工操作简便的抗震技术。因此，本工程采用叠层橡胶隔震垫进行隔震,叠层橡胶隔震垫具有足够的竖向承载力和刚度，同时橡胶层还能提供侧向位移且不失稳，充分消耗地震能量，并且能延长结构的自振周期，达到避震的目的。嵩明县人民医院内儿科大楼建设项目采用叠层橡胶隔震垫进行隔震。在地下负一层，隔震层用隔震垫将结构柱断开为下支墩和上支墩，天然叠层橡胶隔震垫和带铅芯叠层橡胶隔震垫通过上、下法兰板、预埋件与上支墩、下支墩可靠连接。当地震波传来的时候，橡胶层的弹性、铅芯给橡胶层带来的阻尼比能有效消减地震能量，并能瞬间恢复正常，使上部结构在地震中不会遭到破坏，从而起到减震隔震的作用。该隔震垫操作简单，使用寿命长达80年，吊运安装方便，施工效率高，在抗震等级较高的民用建筑具有广阔的推广前景。

三、隔震垫的安装技术

1.承台及底板的施工

将隔震垫支座的下端支墩和承台底板分开进行施工。在浇筑前一定要保证，下支墩竖向的钢筋确保浇筑位置准确。混凝土要平整均匀。

2.测量定位

复核施工图纸，确保设计图纸正确无误后，待地下室顶板混凝土强度达到要求时，就可以进行测量定位了。

3.绑扎下支墩钢筋

安装下支墩上部钢筋及周边钢筋。首先在混凝土平面上标定八个竖向投影位置，以确保预埋锚筋位置的准确性，同时要避免预埋锚筋后放被下支墩的主筋阻挡。

4.套筒的预埋和锚固钢筋的预埋以及定位固定

这个步骤是本次工程建设的一个重难点，因此我们采取的方法有：（1）为了确保套筒位置的准确性，用高强螺栓拧紧固定钢套筒上口及胶套筒下口预先与定位预埋板，整个隔震支座安装的关键在于此过程的测量，所以说需要各工种之间的相互配合。（2）通过锚筋底部点焊定位以及相连支墩钢筋，从而确保预埋定位板的水平度和平面位置的准确性和预埋套筒的垂直度，进而保证了锚筋和定位预埋板不产生水平竖向之间的位移。

5.下支墩侧模安装

需要保证侧模高度稍稍高于支墩顶面高度，并且用水平仪定出支墩顶面的设计标高的位置，并把它刻画在侧模上，方便混凝土浇筑时控制整体的标称高度。在不要的时候一定要加密加固，保证磨板间的拼缝严密。模板的底部牢牢的固定好。

6.下支墩浇筑

（1）施工时一定要注意工人不能够触碰到预埋件的位置，以免影响轴线影响平整度以及整体的容积偏差，影响安装质量。

（2）在浇筑完成后还要注意混凝土的养护。

7.安装隔震支座

安装用于隔震的底座时，首先要注意底座下面，减少混凝土砂浆等陷入套筒内部。根据现场具体情况，采用汽车吊或塔吊将定位预埋钢板所需要的隔震支座吊到该支墩上。吊装时在法兰板四个角点的螺栓洞口穿φ20U型吊装环，用高强纤维吊带栓紧汇集于吊钩上。为了避免损坏支座和下支墩混凝土，吊装支座时一定要轻举轻放。当隔震支座下法兰板螺栓孔位和预埋钢套筒孔位对准后，对轴线和标高进行校核，然后用螺栓连接并固定，在螺栓连接时严禁用重锤敲打。

8.隔震缝的设置与填充

在隔震沟挡土墙与隔震沟盖板交接处设置20毫米厚的隔震缝，隔震沟盖板浇筑前在隔震沟挡土墙上顶面敷设20mm厚挤塑板。模板拆除后待盖板混凝土强度达到设计要后，用短钢筋将挤塑板剔除干净，然后用沥青麻丝填充。梯处在梯段相应位置断开钢筋,设置挤塑板隔开混凝土,混凝土强度达到设计要求后剔除挤塑板,用沥青麻丝填充。梯段中部设置挑梁满足楼梯受力要求。楼梯间填充墙设置25mm水平隔震缝，采用防火岩棉填充。隔震层内部填充墙与梁、板交接处设置20mm厚水平隔震缝，采用沥青麻丝填充；与上、下支墩交接处填充墙在下支墩顶齐平位置设置压顶梁，距上支墩水平距离650mm位置砌筑填充墙。

9.需要对隐蔽工程进行验收

在混凝土进行浇筑前要及时对隐蔽工程进行验收，对一些重要的部位和工序加强质量检查和测试，及时记录相关的数据，同时进行拍照，留存相关档案记录等，方便后续查验以及进行检修工作。

四、隔震垫的安装措施

1.质量保证措施

（1）在技术交底之后施工员必须对工程的隔震垫施工方案要有全面的理解。

（2）每项工序开工之前必须进行技术交底，交底内容：施工程序、操作方法、要领以及重难点。对于特殊工程，还要做模型交底和示范交底，并做好交底记录。

（3）施工管理人员要及时抽出时间，到现场跟班组长解决具体问题。

2.安全管理措施

（1）安装预埋件时工人必须戴安全帽，戴焊工专用手套，穿焊工专用鞋。

（2）安装预埋件时接电焊机需专业电工负责，并对电线进行保护措施。

（3）安装隔震垫本体时，对塔吊工作范围的吊重有准确的数据，并针对隔震垫的重量做科学，合理施工方案。

（4）安装隔震垫本体时，如超过塔吊吊运安全值，需租用汽车吊，配合叉车施工，准确掌握吊重数据及距离，安全施工。

（5）六级及六级以上大风和雨、雾天应停止塔吊和汽车吊工作。下雨后进行作业时必须采取可靠的防滑措施，使用焊机时采取可靠的防漏电措施。

3.环境保护措施

（1）对固体废弃物的处理。在安装预埋件时，用过的焊条头子及时清理收集，集中运到堆放场；在安装预埋件时，焊渣需清理干净，集中运到垃圾场；下支墩浇筑完成后，对定位板表面的混凝土做清洁，做到表面平整，光滑。

（2）防止噪声污染。在安装施工过程中，不要用大锤子用力随意敲击钢板，尽量做到减少噪音的产生；文明施工，严禁在施工区内高声喧叫，尽量防噪扰民。

（3）防止大气污染。垃圾实行袋装密封好，产生的垃圾及时清运，并适量洒水，防止扬尘飞溅；材料、机具符合国家的有关要求。

（4）防止光污染。在焊接过程中，防止光污染，工人及时戴好防护面罩，防止光污染对健康造成的危害，避免过长时间接触污染。

五、效益分析

通过工程实践证明，采用叠层橡胶隔震垫进行施工产生了良好的社会效益和经济效益。

1.社会效益

（1）大型隔震建筑工程隔震垫的应用可在地震来临时有效的保障人民群众的生命财产安全。

（2）更节约建筑成本，具有良好的节材效果。

（3）促进隔震技术在建筑工程领域的应用与发展，带动相关科学的深入研究和社会就业。

2.经济效益

云南省嵩明县人民医院内儿科大楼项目共采用叠层橡胶隔震垫74个，综合比较，比传统的黏滞流体阻尼器（速度相关性）减震设备安装，节约成本至少46.77万元,施工周期缩短至少5天。

六、结语

大型隔震垫是一种新型的防震技术,在原本房屋的构件植入防震垫,用柔韧性的构件施工来替代普通固定性构件施工。大型隔震垫及其埋件安装施工技术成功在民用建筑工程抗震施工中,其施工工艺简单、使用寿命长，产生了良好的经济效益和社会效益，在建筑行业和市场中具良好的推广意义。