卢孔泉,王栓喜
(四川建设工程监理公司,四川 成都 610081)
周福霖院士曾经说过,轮船在大海上,不管海底有什么地震,对船是没有影响的,因为它的下面是水,是柔软的。也就是说,遇到地震时常规建筑物结构上部会将地面的地震动作用放大,如果我们在建筑物底层做一个柔软层,这样在遇到地震时,这个柔软层就会吸收减弱地面震动的能量传递到上部结构去,就会降低地震能量对上部结构的影响。隔震的概念和传统抗震的概念不一样,传统的抗震是通过加强构件的强度刚度,硬抗地震作用;而建筑结构隔震是通过作一个柔软层,以柔克刚,使变形集中,调整动力传输,减弱地震作用对上部结构的影响。
德阳市第二人民医院住院大楼工程结构形式为框架—剪力墙结构,地下2层,地上14层,结构总高56.4 m,建筑面积35915.3 m2;基础采用筏板基础,高压旋喷桩复合地基,建筑安全等级为二级,结构设计安全使用年限为50年,建筑抗震设防类别为特殊设防类,抗震设防烈度为7度,结构抗震验算烈度为7度(应用隔震措施),用于确定结构抗震措施的烈度为7度(应用隔震措施),设计地震分组为第二组,设计基本地震加速度值为0.10 g,剪力墙结构抗震等级为一级,框架结构抗震等级为二级。
本工程设计采用近年来发展的新型结构隔震技术与传统结构抗震技术相结合的模式,在建筑上部结构与基础之间设置隔震层的房屋隔震设计,在基础筏板处采用29个橡胶隔震支座,分别为普通无铅芯橡胶隔震支座(图1)GZP800(8个)、GZP1000(9个),有铅芯橡胶隔震支座(图2)GZY800(12个)将地下室部分电梯井筒与主体结构及基础隔离;在-1.30 m标高处采用79个橡胶隔震支座设置隔震层将上部主体结构与地下室结构完全隔离,分别为普通无铅芯橡胶隔震支座GZP800(38个)、GZP900(12个)、GZP1000(10个),有铅芯橡胶隔震支座GZY800(7个)、GZY900(12个)。
根据设计理念,橡胶隔震支座承受的主要是来自上部结构的自重,地震时利用支座的侧向刚度和阻尼,从而隔断地震波的传递,故在平时其主要承受轴压力。为尽量保证橡胶隔震支座为轴压,就要在施工时对橡胶隔震支座的水平度和轴线位置进行精确控制,其安装需满足《CECS 126;2001叠层橡胶支座隔震技术规程》的要求。
图1 无铅芯支座模型
图2 有铅芯支座模型
(1)首先阅读图纸和相关规范标准,了解设计意图和质量要求,制定隔震支座安装专项监理细则。
(2)对施工单位提交的专项安装方案进行严格审查,主要审查施工流程是否合理,操作工艺及要点是否正确,是否制定质量保证及上道工序弊病的补救措施,是否制定施工记录及变形观测方案等。
(3)检查施工单位所用的经纬仪、标杆、水准仪、塔尺、合尺、角尺、线坠、钢卷尺等有关仪器的鉴定证书是否齐全,是否进行校正。特种作业人员是否持证上岗。
(1)橡胶隔震支座进场后首先检查其产品合格证、力学性能检测报告、产品的编号、个数、形状、尺寸、外部损伤情况及连接板的防锈情况是否符合要求。连接钢板、预埋件必须提交所用材料质量合格证和加工成品出厂试验报告单;连接钢板及预埋件进场后还应按设计要求和有关标准对其规格、尺寸、边心距、平整度、焊缝等质量进行验收。
建筑橡胶隔震支座表面应光滑平整,外观质量应符合表1要求。
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建筑隔震橡胶支座尺寸允许偏差应符合表2规定。
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(2)按国家相应规范要求对进场隔震橡胶支座进行现场见证取样送检,并与甲方代表一同赴武汉对检测工作进行旁站见证。
出厂检验要求:同型产品每150个为一批,不足150个也视为一批。对于竖向刚度 、水平刚度、屈服后水平刚度(有芯型)、等效黏滞阻尼比项目按规范要求进行抽检,每批不应少于3件。
检测结果必须满足国家相应标准要求,检测报告应附检测人员资质及检测仪器鉴定证明文件。
(1)首先检查下预埋板安装位置是否符合设计要求。检查方法:在同一轴线位置上拉通线,根据设计图纸要求,在下预埋板的上平面画出“+”字中心线,用卷尺经多次测量并校核确定其“+”字中心线的准确位置,检查下预埋板上的上平面“+”字中心线是否跟同一轴线位置所拉的通线重合,偏差不宜大于3.0 mm,如图3。
图3 隔震支座下预埋件轴线位置控制
(2)检查下预埋板标高和平整度是否符合要求,用水准仪测量其四个角点和中心点的标高,隔震支座的安装标高与设计标高相差不宜大于5.0 mm,同一支墩上多个隔震支座之间的顶面不得有高差。
(3)用水平尺测量预埋钢板前后、左右及对角线的水平精度,确保预埋钢板水平度误差不大于5‰,最后用标线复测其中心位置的准确性。
(4)下预埋板安装完成后,检查预埋钢筋锚固长度以及是否与基础柱上的主筋焊接牢固。锚固钢筋的锚固长度宜大于20倍钢筋直径,且不小于250 mm;焊缝长度、宽度及质量应符合相应规范要求,如图4。
图4 下预埋件焊接固定
(5)焊接牢固后,再次复查下预埋板的中心位置、标高和水平,确保安装的精确度。
图5 下预埋件混凝土浇筑完成
(6)下预埋板安装完成后,浇捣混凝土,在浇捣时,进行旁站监理;注意振动棒不能直接与预埋板接触,严禁作业人员踩踏下预埋板;浇捣后及时复核下预埋板的平面位置及标高是否正确,混凝土凝固后,要及时彻底清除预埋板上的混凝土,如图5。
(7)混凝土凝固后的强度达到80%要求后方可安装橡胶隔震支座,紧固螺栓前,应复检隔震支座的水平,水平度误差不宜大于8‰,水平达到要求后方可紧固隔震支座,并做好产品编号所在位置记录,如图6所示。
图6 橡胶隔震支座安装
(8)安装上预埋板。把上预埋板与隔震垫装配好并紧固,至此,隔震支座安装完毕,如图7所示。
图7 橡胶隔震支座上预埋件安装
(1)检查施工记录,复核隔震支座下部构件水平度、隔震支座中心的平面位置和标高等;对上部结构、隔震层部件与周围固定物的脱开距离进行检查。
(2)检查施工方钢筋绑扎纵横向筋是否对齐,避免上下钢筋错位,形成过密的网眼,不利于混凝土的粗骨料通过和振捣棒的穿插。
(3)隔震支座在浇筑时,要求作业人员尽量不要碰撞预埋件、主筋,防止轴线位置、平整度发生变化,影响安装质量。
(4)固定隔震支座的螺栓时,应两人同时对称拧紧,防止支座连接板错位。
(5)严禁施工人员踩踏隔震支座,吊装时也应选择适当吊装点,以防组装好的橡胶支座与连接钢板错位,吊装时应轻举轻放,防止损坏支座。
(6)隔震支座在施工完毕后,应用塑料布、丙纶或薄木板等对支座进行临时覆盖,防止主体施工过程中支座受损,如上图7所示。
(7)隔震支座连接板和外露连接螺栓应采取防腐、防锈保护措施。
(8)严禁一切热源接近隔震橡胶支座。
(1)隔震层部件供货企业的合法性证明。
(2)隔震支座安装专项施工方案。
(3)隔震层部件出厂合格证书。
(4)隔震层部件的产品性能出厂检验报告及复验报告。
(5)隐蔽工程验收记录。
(6)预埋件及隔震层部件的施工安装记录。
(7)隔震结构施工全过程中隔震支座竖向变形观测记录。
德阳市第二人医院住院大楼工程由四川宏基原创建筑设计有限公司设计、四川建设工程监理公司监理、四川省建筑机械化工程公司施工,共采用了108个橡胶隔震支座,隔震支座最小直径800 mm,最大直径达到1000 mm。在工程施工前,经政府招标,选用河北衡水震泰隔震器材厂生产的橡胶隔震支座。施工中生产厂家派员现场指导安装,安装后检查,隔震支座平整度、标高和预埋板水平度符合均《叠层橡胶支座隔震技术规程》(CECS 126:2001)的要求;隔震支座于2010年5月20日安装完成,9月3日主体结构封顶,经过沉降观测,至10月27日观测结果,累计沉降量最大处为14号点,沉降量为 14.2 mm,最小处为 2号点,沉降量为3.6mm,证明隔震支座能满足上部轴向压力,整体沉降满足规范要求。
[1]GB 20688.3-2006建筑隔震橡胶支座[S]
[2]CECS 126;2001叠层橡胶支座隔震技术规程[S]
[3]JGJ 118-2000建筑隔震橡胶支座行业标准[S]
[4]周福霖.高层建筑结构减震控制优化设计新体系[J].广州建筑,1995(1)