赵 飞,焦长春
(北京兴电国际工程管理有限公司, 北京 100048)
随着城市的快速发展,大量的城市轨道交通投入使用,而轨道交通运行会产生较强烈的振动,该振动会传递到其上部或周边的既有建筑结构中,影响建筑结构使用过程中的舒适度和使用功能。为了降低地铁运行对其上部或周边结构产生的振动和噪声,既可对轨道交通结构进行减隔振处理,也可对建筑结构进行减隔振处理,或对两种结构同时进行减隔振处理。无论是先有地上建筑,后施工、运营地铁规划线路,还是先有轨道交通,后在其上建造新建筑,均可选择在地下室结构柱的柱顶设置大负载钢弹簧隔振器的减隔振技术。大负载钢弹簧隔振器的施工仍属于新技术,而隔振器的安装精度要求高,须严格控制安装标高、平整度等。若安装质量控制不好,则容易造成隔振器不起作用,或达不到相应的减隔振效果,甚至危及建筑结构的使用安全。因此,在安装大负载钢弹簧隔振器之前,必须先制定出相应的隔振器安装质量控制措施,对隔振器施工的各个环节进行严格控制。本文以新建的北京市某中学高中分校项目(以下简称“本项目”)为例,提出了在该项目监理过程中大负载钢弹簧隔振器安装的质量控制方法。
本项目的建筑结构体系采用框架结构,基础形式为筏板基础。东西向全长 278 m,南北向全长 137 m,规划的轨道交通将位于基础筏板下方,自西向东横穿宿舍楼、风雨操场和教学楼。
本项目使用的大负载钢弹簧隔振器选型是采用结构分析软件建立有限元仿真计算模型,通过模态分析,计算建筑结构的自振频率,采用时程分析法,对建筑结构的减隔振效果进行了分析,并且对建筑结构的地震反应进行了验算,确保建筑结构在满足减振效果的同时,也能达到地震作用下结构安全的要求。计算结果表明,所选用的大负载钢弹簧隔振器能够满足弹性变形并达到不与混凝土支墩发生碰撞的设计要求。
本项目共采用 241 个大负载钢弹簧隔振器。其中,非抗拉隔振器(GP-XX-S2K)110 个,抗拉隔振器(GP-XXKL)131 个。
(1)隔振器进场前,项目监理部应根据隔振器产品特性、设计参数、生产供货情况、产品安装调试需求,首先重点考察分包队伍对隔振器产品的施工经验和施工能力,以及以往类似工程的施工业绩等;其次完成对分包队伍的遴选工作,编写监理考察、推荐报告;最后完成对分包队伍的资质审查、审批工作。
(2)隔振器预埋件施工前,项目监理部应组织施工总承包单位、分包单位召开隔振器预埋件施工、隔振器安装专题会。会议应明确隔振器安装专项施工方案的审批流程,提出相应的隔振器进场检验、退场监督制度,隔振器安装报验流程,问题整改制度等。同时,规定施工资料的提交日期,以便及时形成完整、有效的监理资料。
(3)考虑到隔振器安装的特殊性,分包单位进场及实施安装工程前须提供以下相关资料:企业相关资质(企业营业执照、开户许可证及税务登记证、特种作业人员上岗证、管理人员企业社保等),隔振器安装专项施工方案,隔振器预埋件及隔振器进场验收申报,具有相关资质的隔振弹簧第三方检测报告,隔振器的合格证、质量证明书等,隐蔽工程验收记录,隔振器安装验收检验批申报,齐全有效的安全、技术控制资料申报。分包单位资格审批工作程序和隔振器进场质量控制程序,如图 1 和图 2 所示。
图 1 分包单位资格审批流程图
图 2 隔振器进场审批流程图
在施工准备阶段,监理应熟悉预埋件施工图纸,明确隔振器采用的吊装、就位方式,埋件锚筋与钢骨连接方式等。同时,应当注意隔振器中预埋件的固定方式,例如,在固定预埋件时,必须先固定锚筋,然后在锚筋上再施以点焊,以免预埋件移位。抗拉和非抗拉隔振器安装示意图如图 3 和图 4 所示。
(1)绑扎混凝土支墩的钢筋及周边钢筋时,应提前检查预埋锚筋和套筒的位置。
(2)混凝土支墩的预埋件在安装过程中,应对其轴线、标高和水平度进行验收,并且对连接螺栓孔进行预拧封闭,以免混入混凝土。按照 JGJ 360—2015《建筑隔振工程施工及验收规范》,预埋件安装质量验收标准如表 1 所示。
图 3 非抗拉隔振器安装示意图
图 4 抗拉隔振器安装示意图
表 1 隔振器预埋件安装质量验收标准
(3)浇注混凝土支墩时,应减少对预埋件的影响。混凝土支墩宜分二次浇筑,浇筑时应有排气措施。
(4)混凝土一次浇筑完毕后,应对预埋件的平面位置和标高进行复测,若有移动,立即通知施工单位进行校正。
(5)二次浇筑的混凝土宜采用高流动性收缩小的混凝土、微膨胀或无收缩高强灌浆料,其强度等级应比原设计强度提高一级,混凝土不应有空鼓。
(6)预埋件在混凝土施工中应加强保护,即在预埋板附近浇筑混凝土须小心谨慎,边振捣边观察预埋件,及时矫正预埋件位置,确保其不产生过大位移。混凝土成型后,须加强混凝土养护。拆除模板时,应先拆周围模板,放松螺丝等固定装置,轻击预埋件处模板,待松劲后再拆除,以防拆除模板时,因混凝土强度过低而破坏锚筋与混凝土之间的握裹力,从而保证隔振器预埋件的施工质量。
(1)隔振器安装、定位位置应在允许误差范围之内,采用表 2 所示的隔振器安装质量检验标准进行验收。
表 2 隔振器安装质量检验标准
(2)支墩混凝土强度达到设计强度的 80% 以上方可进行隔振器就位。
(3)隔振器吊装就位时,应考虑混凝土的收缩变形,并且复测支撑面标高及平面位置,待验收通过后,拧紧下预埋板的连接螺栓。
(4)隔振器与上预埋件的连接螺栓丝扣部位涂抹黄油,便于释放时拆卸。连接螺栓待释放完成后再完全拧紧。
(5)隔振器安装就位后应立即采取保护措施,保证后续施工过程中不得污染、损伤。隔振器安装施工质量控制流程,如图 5 所示。
图 5 隔振器施工质量验收流程示意图
隔振器吊装、定位完成后,应对隔振器进行清理,以保持其表面清洁;用防尘罩将隔振器保护起来,以防后续施工污染隔振器。
本文针对新建的北京市某中学高中分校工程隔振器安装的质量控制进行了阐述,得出如下结论。
(1)大负载钢弹簧隔振器对结构有减隔振作用,其施工质量好坏将影响结构的使用安全。因此,项目监理部应在隔振器安装专项施工方案审批、产品进场报验、安装施工质量、成品保护等诸多环节进行严格控制。
(2)建筑结构柱的柱头核心区钢筋密集,受力钢筋直径较大,隔振器上、下埋件安装存在一定的施工难度。因此,建议编写专项施工方案,对柱头位置的钢筋进行合理排布,对施工作业人员做好技术交底。
(3)大负载钢弹簧隔振器进场前处于预压状态,在大部分结构荷载施加完成后方可释压。因此,隔振器在释压前后应做好成品保护,避免被破坏、扰动。