基于大型机场下隔震支座施工技术

2023-03-02李红现李占良于新平毛仲喜冯玉辉马振和雷万里

山西建筑 2023年5期

李红现，李占良，于新平，毛仲喜，冯玉辉，马振和，雷万里

(中国建筑第八工程局有限公司西北公司，陕西西安 710076)

0 引言

大型机场航站楼建造工程往往存在质量标准要求高、体量大、工程结构设计施工较为复杂、各方面影响因素多、受规章制度的约束性较大、工期紧等特点[1]。此外，由于机场工程的特殊使用性质，对机场整体的使用性能要求高，尤其是对机场结构的抗震性能要求极为严格，所以如何保证大型机场建设工程拥有优异的抗震性能使其满足标准规范要求，便成为了国内外工程技术研究人员设计施工时关注的重点之一[2]。大型机场建设工程通常采用减震与隔震式的混合抗震技术来保证机场自身有足够的能力来抵御稀释地震波释放冲击的能量，其中对于隔震技术来说，隔震支座的出现提高了建筑物的抗震性能，比较适合于在大型机场与某些重要公共场馆的建设应用。

1 工程概况

西安咸阳国际机场三期扩建工程T5航站楼工程地基工程桩类型为挤密桩、灌注桩，基础类型为采用桩筏基础，承台厚2.0 m～4.0 m，柱下布桩；计桩径1.0 m，有效桩长不小于57.0 m，桩竖向抗压承载力特征值7 600 kN，隔震支座位于上支墩与下支墩之间，规格型号为：LRB/LNR1200,LRB/LNR1600,ESB1500；地下室总共3层，其中B3标高为-18.12 m，B2标高为-11.5 m，B1标高为-6.5 m，隔震支座设计在-2.3 m与-1.8 m标高处；主体结构首层标高0.5 m，夹层标高2.2 m/4.2 m，2层标高7.5 m，3层14.5 m，商业夹层20.5 m，设备用房屋面层24.5 m，屋面47.5 m。

2 隔震设计概况

西安咸阳国际机场三期扩建工程T5航站楼工程地上4层、局部地下3层，建筑基底面积208 021 m2、项目总建筑面积700 340 m2、设计使用年限50 a，抗震设防烈度8度，建筑高度47.5 m，地下总建筑面积101 958 m2，中央C区航站楼采用隔震支座技术，指廊区域未使用隔震支座技术。中央C区航站楼施工范围内隔震支座设计为铅芯橡胶支座、天然橡胶支座、弹性滑板支座、铅芯隔震支座4种[3-4]，具体型号有LRB1200,LRB1300,LRB1500,LRB1600，天然橡胶支座型号有LNR1200,LNR1300,LNR1500,LNR1600及弹性滑板支座型号有ESB1500。为保证隔震技术的实施及进一步做好减震隔震技术推广应用工作的要求，减震隔震工程施工时，施工单位应编制减震隔震专项施工方案，建设单位应组织相关专家对施工单位编制的减震隔震专项施工方案进行论证，方案论证通过方可进行减震隔震施工[5]。西安咸阳国际机场三期扩建工程T5航站楼中央C区采用震安科技公司设计生产的隔震支座，其中包括单隔震支座、双隔震支座、三隔震支座。

3 隔震支座、阻尼器施工方法

3.1 叠层橡胶隔震支座施工方法

标高控制：在桩柱钢筋笼顶面焊接数根短钢筋或数根螺栓丝杆进行支撑，然后将定位钢板底面设计在短钢筋或螺栓丝杆顶面，短钢筋和螺栓丝杆顶面应平整[6]。轴线控制：将定位板放置在短钢筋面，调整定位板位置，测量并调整定位预埋板的标高、平面中心位置及平整度。锚筋套筒组件安装及固定：定位板轴线(中线)及标高控制符合要求后，将锚筋套筒组件逐根穿入下支墩钢筋笼内，用螺栓与定位板连接固定。下支墩浇筑：桩柱混凝土浇筑至定位板上表面齐平位置，如混凝土浇筑过程中预埋件发生偏移，应立即停止混凝土浇筑。支座吊装：下支墩混凝土强度达到75%后方能安装支座，安装隔震支座前，应先清理干净定位预埋板表面，按照设计图纸将对应的支座规格型号吊装就位，螺栓全部对称分两次拧紧螺栓。上预埋件安装：上锚筋套筒组件直接采用螺栓与上法兰板连接固定牢固[7]。上支墩底模安装：上支墩底模表面应与支座顶面平或略高于支座顶面，且接缝紧密，上支墩混凝土浇筑拆模后，上法兰板应外露。上支墩钢筋绑扎及混凝土浇筑：依次绑扎钢筋，支护模板，浇筑混凝土。叠层橡胶隔震支座构造如图1所示，叠层橡胶隔震支座施工工艺流程如图2所示。

3.2 弹性滑板支座施工方法

弹性滑板支座施工方法预埋件(定位预埋板、套筒及锚筋)定位、固定，下支墩混凝土浇筑，滑板支座本体吊装与叠层橡胶隔震支座预埋件及隔震支座安装方法相同，故不再进行介绍。本节重点阐述镜面板安装事宜：弹性滑板支座由于基板直径较大(ESB1500为3 220 mm)厚度相对较薄(ESB1500为38 mm)，平面外刚度较小[8]，为保证基板顺利吊装就位，可以采用吊带和铰链相结合的方式即在吊带和铰链的外侧同时施予磁力吊进行辅助，上支墩混凝土浇筑之前滑动面部分处于自由状态，在上支墩施工及滑动面吊装就位过程中极容易发生移位；为保证在施工过程中不发生偏移，采用527 mm×33 mm ×5 mm扁铁将上预埋螺栓与下预埋螺栓相连，以限制滑动面在水平方向的偏移，隔震层混凝土完成终凝后，将扁铁拆除，此外为保证滑板支座滑动面底部有足够大的支撑刚度[9]，上支墩底模安装过程中应采取滑动面临时支撑措施如图3所示。弹性滑板支座构造如图4所示，施工工艺流程如图5所示。

3.3 黏滞阻尼器施工方法

先把预埋件插入下支墩钢筋笼，保证符合阻尼器安装尺寸，避免出现连接件歪扭等现象。施工时，需使用水平仪测量预埋钢板上表面是否水平，对连接件进行找平校直，保证横向水平、纵向竖直后与下支墩钢筋点焊固定，放置连接件应避免因现场施工出现移动等产生误差，影响下一步施工[10]。其次因下支墩纵向钢筋非常密集且多为并筋，阻尼器预埋件应在下支墩钢筋未绑扎箍筋时进行，避免因和下支墩钢筋打架无法进行预埋的情况大面积出现。然后吊柱连接件安装完毕后，为了便于阻尼器本体吊装，应同步在对应梁底预埋U型吊环，用销轴将黏滞阻尼器和节点板连接牢固，使用电动葫芦借助提前预埋于梁底的U型吊环将阻尼器放置在相应位置，将阻尼器一侧节点板与连接件焊接牢固[11]。最后将另一端节点板与连接件焊接牢固，观察阻尼器整体安装的协调性，无误后将阻尼器及连接座碰撞处补涂防腐油漆。黏滞阻尼器安装立面及实物、构造如图6所示。

3.4 隔震支座安装注意事项

隔震支座安装主要注意事项如下：

1)预埋件安装时预埋锚栓必须垂直贴平定位钢板底面，不允许有倾斜和缝隙；2)支座下预埋件安装时，螺栓必须套入白色胶套，上预埋锚栓安装时无白色胶套；3)混凝土浇筑过程中必须进行引流排气且混凝土浇筑完毕后及时养护；4)安装隔震支座时，桩柱混凝土强度不应小于混凝土设计强度的75%；5)隔震支座安装时，应记录好安装位置和所对应的支座型号及支座编号，上支墩钢筋施工时，严禁把上支墩钢筋点焊或焊接在支座法兰板上；6)安装承台底模时，底模上表面应与支座顶面齐平或略高于支座顶面，承台混凝土浇筑拆模后，支座上法兰板侧面必须完全外露；7)隔震层施工完毕模板拆除后，应对隔震支座损坏的油漆进行修补；8)隔震结构施工期间，隔震支座应进行竖向压缩变形和水平剪切变形监测。

3.5 隔震支座安装质量标准及复核

3.5.1 质量标准

1)支承隔震支座的地面桩柱，其顶面水平度误差不应大于3‰，在隔震支座安装后，隔震支座顶面的水平度误差不应大于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±5.0 mm；3)隔震支座中心的标高与设计标高的偏差不应大于±5.0 mm；4)同一支墩上存在多个隔震支座时，支座间的顶面高差不宜大于5.0 mm；5)下支墩与吊柱预埋件定位轴线误差应在±5 mm内；6)预埋件的标高位置与设计位置的偏差不应大于±5.0 mm；7)下支墩节点板位置与吊柱节点板的相对位置偏差不应大于±5.0 mm；8)下支墩预埋件与吊柱预埋件间的净空应为3 mm～8 mm之间；9)阻尼器底板中心线偏差不应大于5 mm。

3.5.2 质量复核

1)混凝土浇筑前必须测量复核支座定位预埋板顶面标高、平面中心位置及水平度并记录和申请隐蔽验收，若有偏差应进行校正；2)混凝土初凝前应测量复核支座定位预埋板顶面标高、平面中心位置及水平度并记录，若有移动应采取处理措施；3)支座吊装前应核对图纸对应位置型号；4)隔震支座安装完成后应测量复核支座顶面标高、平面中心位置及水平度并记录和报验；5)黏滞阻尼器预埋件安装完成后混凝土浇筑前必须测量复核预埋件标高，轴线位置；6)黏滞阻尼器节点板焊接前必须测量下支墩与吊柱节点板的相对位置。

3.6 隔震支座施工安装效果

柱下支墩混凝土浇筑时需要把隔震支座定位预埋板提前预埋到柱子下支墩混凝土中，待混凝土浇筑完毕强度达到施工要求，便可进行隔震支座预埋件的安装施工，隔震支座与柱子上支墩、下支墩的连接是依靠预埋套筒组件钢筋螺栓(有胶套、无胶套)拧紧加固的方式完成的。中央C区主梁、次梁、梁底、板底预埋件类型如图7所示，隔震支座安装完成之后的效果如图8所示。