试分析摩擦型连梁阻尼器施工技术的应用

郭久亮

【摘要】摩擦型阻尼器作为技术创新型的阻尼器主要用来降低震动的响应，其工作原理是摩擦型阻尼器能够利用构件由于位移摩擦做功的能量变化进行能量的转移。现阶段，现代化科学技术不断进步，研究人员投入大量精力进行摩擦型连梁阻尼器的研究，摩擦型阻尼器应用范围也愈发广泛。基于此，文章深入探讨了摩擦型连梁阻尼器的安装施工技术，希望为后续摩擦型阻尼器的安装、发展以及应用提供参考依据。

【关键词】摩擦型;连梁阻尼器;施工技术

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.27.

随着阻尼器研究和应用的迅速发展，与摩擦有关的梁式阻尼器已成为保护结构系统第二道防线的重要组成部分，逐渐取代了传统的结构抗震组件。在地震作用下剪力墙结构中的连梁阻尼器能够有效的起到耗能作用，降低了剪力墙结构的地震力和层间位移角，并且震后修复相对简单，摩擦型连梁阻尼器具有显著的技术优势，同时也有较为广泛的应用领域。例如，衰减范围宽，功能范围广，耐用性高，结构和操作简单。基于上述特征，摩擦型連梁阻尼器在许多国家中被用作桥梁或住宅振动控制的首选。但是，目前我国应用该技术的过程中仍然存在一些缺陷，因此有必要研究建筑应用技术并与实际工程，以提供参考经验。

1、工程概况

1.1 工程简介

此次工程为天水某大型住宅建设项目，地上31层，地下3层，主体结构体系为剪力墙结构，建筑物长77.84m，宽9.6m，总高104.1m，建筑面积35426.44m2。根据本次项目结构设计需求，同时依据住房城乡建设部关于对房屋建筑工程推广应用减震技术的若干意见，决定结构设计采用摩擦型连梁式阻尼器进行减震。

1.2 阻尼器及连接件

参与工程建设所使用的阻尼器及其零部件主要有北京某减震科技股份有限公司提供。阻尼器放置在连接梁的跨中，原连梁从中部打断形成支撑阻尼器的连接支墩。阻尼器两端连梁支墩分别生根于两侧剪力墙，阻尼器锚固板两侧机械连接锚固钢筋，阻尼器锚筋锚固于连梁支墩，整体形成耗能连梁，该连梁整体上消耗能量。

1.3 工程实际情况阐述

经统计，该项目将使用406套连接梁减震器，它们位于主体结构的3至25层（有关详细信息，请参见阻尼器布局图）。单个建筑物中的阻尼器位于2-5层底层5个，5-10层每层8个，11-24层每层10个，总体呈现了依次递增的趋势。

2、阻尼器安装施工流程及操作要点

2.1 工艺流程

摩擦型连梁阻尼器安装工艺主要包括六个部分：⑴准备阶段，准备安装所需要的各零部件;⑵连接锚固钢筋;⑶选定安装位置，进行阻尼器放置;⑷绑扎连梁钢筋;⑸架设连梁侧模;⑹浇筑连梁混凝土。混凝土浇筑前要做好振捣、清洁、抹平等重要工作。

2.2阻尼器的安装

摩擦型连梁阻尼器安装施工工序复杂，主要包括三个大方面：首先是要做好锚固钢筋的固定和连接。其次，绑扎完成后确定阻尼器吊装位置合适，可通过机械连接和固定的方式对连梁钢筋和阻尼器锚固钢筋进行绑扎。最后是做好模板的闭合和混凝土浇筑。具体施工内容包括以下七个小方面：⑴阻尼器在工厂进行了机械加工和组装，将锚定板和减震阻尼器组合在一起，锚定钢棒和钢丝筛网安装到位。⑵在安装施工过程中，固定板的底面与连接梁的底模相似，高度平直，所有阻尼器均固定在中间。⑶连接梁中心的断裂长度。根据阻尼安装的位置进行推算，总体需与阻尼器长度相适应。⑷阻尼器消耗能量的层次分为几个模型，具体根据施工图的要求配置相应的阻尼器类型。⑸从底部应用连接梁模板后，将阻尼器放在连接梁的子模型和中心（中心线偏差小于5.0 mm），校正（两侧误差小于0.5%）。⑹将阻尼器安装到位，绑扎阻尼器与连梁钢筋，将连接梁的纵向加强筋连接到阻尼器的锚固钢筋上，也就是做好钢筋绑扎。⑺连接梁的侧模就位并浇筑混凝土。

2.3 阻尼器安装前的现场检查

2.3.1 阻尼器进场检查

摩擦型连梁阻尼器、零部件和预埋件到达施工现场，采购人员、技术人员和管理人员需共同对照供货清单、产品技术标准和设计要求等有关规定进行详细检查，确定各项参数符合标准后方可签收入场。其次，应该按照不同楼层，不同需求和不同规格进行分类排放，并做好明牌挂示。

2.3.2 阻尼器安装前的检查

阻尼器入场安装前需要做好检查，具体包括：⑴购买清单中所呈现的阻尼器型号，规格以及预埋件的类型尺寸。⑵核实所购买的阻尼器数量，类型以及锚固筋的长度。⑶检查外包装和是否出现损坏，型号等内容是否出现轴线标注不一致。⑷最后进行正式安装前管理人员需同钢筋、模板班组做好沟通协调，确保具备合适的安装条件。

2.4 阻尼器安装流程

具体的安装流程如下：⑴安装减震器的锚筋（固定杆）;⑵检查分配给阻尼器安装位置的几何尺寸;⑶在阻尼器的两侧安装底杆和连接梁的浮子;⑷选择合适的放置位置;⑸检查阻尼器的未对准安装偏差进行修复;⑹水平方向和竖向方向焊接。

2.5 具体实施流程如下

2.5.1 安装阻尼器锚固钢筋

安装阻尼器的锚固钢筋并不复杂，包装拆封后，技术工人需要在正式吊装前将钢筋固定好，做好阻尼器两端的紧固。

2.5.2 核查阻尼器安装位置预留的几何尺寸

正式进行阻尼器安装之前必须做好多方面沟通，确定阻尼器具备合适的安装条件后才能进行。首先，确定场地和连梁处阻尼器预留的几何尺寸和安装空间，若出现钢筋和剪力墙相互冲突的情况则不能进行安装。其次，为缩短施工时间，现场通常会有多工种交差作业，因此还需要做好其他施工班组的协调。

2.5.3 阻尼器连梁钢筋绑扎

钢筋绑扎过程：确认钢筋原材料证书、检测报告及进行外观检查，确定照明装置和屋顶的横梁的位置，将钢筋连接到阻尼器，连接横梁固定钢筋和下部位置。加固工人固定连接梁钢杆后，根据计算出的浮标数量将浮子插入连接梁钢杆，安装阻尼器，然后拧紧紧固件，完成绑扎。

2.5.4 阻尼器定位

阻尼器连接器上升到梁的下部位置，并且通過一根钢棒将梁的钢筋连接到阻尼器锚固件，进行紧固。⑴塔式起重机吊起组装好的阻尼器和正确的连接梁（抬高阻尼器和连接部件时，必须使用软绳或提升带，以免破坏阻尼器的表面）放置到相应的位置上。两名工人进行误差调整，保证安装精度中心线偏差小于5.0mm，整平双向误差小于0.5%。⑵安装阻尼器后，紧固阻尼器和连接梁的钢筋，在连接梁的主钢筋上标记浮动位置，然后按顺序进行固定。绑扎连接梁加强件时，阻尼器加强件和主梁在垂直和水平方向上进行校准。⑶阻尼器两侧的下端必须与连接梁模具的下端互补，误差不得超过5mm。

2.5.5 复核调整阻尼器安装偏差

阻尼器安装完成后，依据上述标准和行业规范，对误差偏差进行复查控制，确定偏差符合要求后进行下一步工序。

2.5.6 水平H型钢和竖向H型钢进行T字对接焊接

复核完成后，做好水平方向和竖向方向预埋型钢的接焊，所使用的材料均为H型钢，主要采用T字型对接方式，具体焊接根据施工图纸和标准而定。

2.5.7 浇筑剪力墙、连梁、楼板混凝土。

混凝土的浇筑是摩擦型连梁阻尼器的最终安装步骤，按照正常混凝土浇筑施工顺序进行即可。混凝土浇筑之前要做好振捣，确保均匀，有效。另外，浇筑之前要做好连梁布设阻尼器位置，确保灰浆能够填补空隙。最后，浇筑完成后应进行工程验收，若出现裂缝、蜂窝、麻面等质量缺陷，应及时进行修复，否则需要重新浇筑混凝土。

3、阻尼器部件施工验收要求

3.1 消能部件施工、验收的一般规定

摩擦型连梁阻尼器最重要的功用是进行能量消耗，从而达到减震效果。国家和行业标准有明确的建筑消防减震技术规程，规定中有明确的条例对连梁阻尼器的施工安装进行了详细规定。例JGJ297-2013《建筑消能减震技术规程》8.1.3明确说明，消能减震分部工程主要划分为两阶段——验收和安装防护。根据本次项目施工的阻尼器类型构造方法的特点，需要重点关注原材料和成品的进场验收，消能部件安装、校正。

3.2 分项工程检验批划分

消能部件分项工程检验批可按主体结构检验批划分方法确定。例如分类标准可按楼层或施工流水段，施工流部件，变形缝划分等。由于此项目的阻尼器安装位置是主体结构地板的连接梁部位，并且从底部到顶部连续固定，属于阻尼器安装在连接梁的类型，根据施工过程绑扎梁加固附件。因此，消能部件分项目工程检验批按楼层划分。

3.3 各检验批包含内容

3.3.1 消能部件材料进场验收

产品进场验收主要包括产品类型、产品材料参数报告、安装尺寸偏差，性能参数以及质量合格证书。

3.3.2 消能部件安装

能量消耗部件的安装必须严格遵循《建筑消能减震技术规程》，条文中明确规定了各个消能部件轴线位置的指导偏差，另外，还包括底板中心线安装偏移等等内容，具体细节可在消能部件安装前进行资料查找。总的来讲，部件安装必须遵循客观规定，不能根据经验和主观操作。

4、安全措施及注意事项

4.1 安装措施

摩擦型连梁阻尼器安装需要注意多项内容。首先，设备安装时需要进行吊装，吊装操作不当容易导致设备受损，也容易造成重大安全事故，因此要求设备进行吊运时固定回转半径内不得有人员存在。其次，设备吊装运输必须由专业持证人员进行机械操作。然后，为了保证操作安全性，要求人工抬运设备时选择质量达标的绳索和杠木，防止绳断杠折伤人，并且要求预留足够的安装和操作空间，做好防护措施，闲杂人等严禁进入场。另外，严禁在阻尼器的存放以及安装处存放易燃品。除此之外，技术人员和施工人员的安全意识和职业健康教育是保障阻尼器的正确安全安装的重要基础，作业人员进场后第一时间进行三级安全教育、职业健康教育、了解和掌握本工种的技术操作要领，确保考核合格后技术人员方能上岗。阻尼器的安装从整体来讲属于复合型工作，若技术人员只具备单一技术无法应对多种突发情况，不能掌握基本操作要领，严重影响施工。最后，阻尼器的安装需要用到多种紧固措施，安装之前应该预留吊装螺孔，为提高安全性，明令禁止单环起吊或者倾斜起吊，否则可能会出现由于受力不均导致的物体脱落，若需使用力矩扳手，要控制好使用力度。

4.2 环保措施

现代化施工讲究绿色环保，可持续发展，因此渐降阻尼器施工不得随意敲击钢材，尽最大可能降低噪音。其次，安装时要进行焊接作业，要求技术人员做好个人防护用品佩戴。最后，安装完成后要清理安装废弃物，保持场地整洁。

结语：

总而言之，摩擦型连梁阻尼器安装包括多个施工要点，文章结合理论和实际对安装工艺流程的质量控制和注意事项进行了详细说明，希望为后续技术的具体安装提供参考。

参考文献：

[1]屈俊童，卢飞，吴洋洋，等.新型筒式自复位SMA-摩擦阻尼器的减震性能分析[J].噪声与振动控制，2020，（03）：213-218.

[2]杨小琦，王燕，张海宾，等.基于转动型摩擦阻尼器滞回性能试验研究[J].工业建筑，2020，（05）：151-157.

[3]《建筑消能减震技术规程》（JGJ297-2013）