屈曲约束支撑在常德财鑫投融资服务中心项目中施工质量监理检查和验收要点

◎杨永志

一、工程概况

常德财鑫投融资服务中心一期工程项目位于湖南省常德市朗州北路以西、月亮大道以北地块，为公共高层建筑，总建筑面积约95376.00㎡，框架剪力墙结构，地下一层、地下室面积约22125.00㎡，地上24层，建筑面积约73251.00㎡，建筑总高度为99.8m。其建筑体型为L型，为解决结构的扭转刚度和建筑功能要求，在建筑平面的外围布置了220根屈曲约束支撑，其屈服承载力为2100kN～3000kN，该项目由常德财鑫广场投资开发有限公司投资，湖南大学设计研究院有限公司设计，常德市建筑设计院有限责任公司负责勘察，常德市怀德建设监理有限公司监理，湖南德成建设工程有限公司负责总包施工，上海史狄尔建筑减震科技有限公司专业分包施工。

二、屈曲约束支撑介绍

屈曲约束支撑一般由耗能芯材、抑制芯材发生屈曲的钢套管、无粘结材料以及芯材与钢套管之间的塑性填充物等材料组成的一种钢制屈曲约束支撑。结构在弹性工作范围内，屈曲约束支撑与普通钢支撑具有同样的抗侧向力作用，可为结构提供较大的侧向刚度。在强震作用下，屈曲约束支撑进入塑性后，其轴向的拉压塑形变形可耗散地震输入结构的能量，既能有效保护主体结构在强震作用下结构不受或减少可能受到的破坏，也可以大大增加了结构的阻尼，有效地减小了主体结构的水平位移。

屈曲约束支撑不仅可以广泛地应用于大型新建高层建筑主体结构，还可广泛地应用于既有建筑主体结构加固，特别适用于高烈度地震的大型高层钢筋混凝土和钢结构建筑结构体系。屈曲约束支撑作为一种新型的耗能支撑构件，在日本、美国和台湾等抗震地区都得到了广泛的发展应用。1995年日本神户市大地震后，屈曲约束支撑在日本等地得到广泛应用，迄今已在300多幢建筑中得到应用。2008年的汶川地震后，我国进行了新型屈曲约束支撑结构体系的关键技术研发与推广应用。目前，有上千个建筑结构中已采用屈曲约束支撑。如上海东方体育中心、上海世博中心、上海市虹桥枢纽磁浮列车站、陕西省图书馆、北京环球国际时代广场、北京银泰中心、上海古北财富中心等。

三、施工工艺流程及操作要点

1.工艺流程。

施工准备→预埋件安装（混凝土结构）→节点板安装→支撑运输→支撑临时安装固定→支撑连接→连接点检测→防腐涂装→与墙体连接（支撑位置有填充墙的）

2.施工准备。

对于不同类型的屈曲约束支撑安装采用不同的方法，承载型屈曲约束支撑安装时与主体同步安装并最终固定，耗能型屈曲约束支撑与屈曲约束支撑阻尼器可先临时固定，在主体安装完毕后再进行最终固定。本项目为小震提供刚度的情况，屈曲约束支撑安装前，需主体结构框架已施工完成或分部安装，本项目考虑楼层较高，采用分3步安装，在主体施工至8层时开始安装1-8层支撑，主体施工至16层时，开始安装9-16层支撑，主体施工至24层时，开始安装17-24层支撑，安装前产品构件已进场并已合格、各种安装设备及工具准备齐全。

3.预埋件安装。

预埋件现场施工时，主要顺序为：现场标记预埋件放置位置→预埋件吊运→预埋件放置到位→预埋件固定。在安装过程中需要注意：

（1）预埋件安装时应先根据深化图纸标记预埋件安装位置，预埋件腹板应与节点板对齐，预埋件在同一平面内的；

（2）预埋件现场采用塔吊吊运，放置到位后再进行钢筋绑扎；做好临时固定措施，防止预埋件发生移位；钢筋绑扎完后，再次复核预埋件位置，无误后进行混凝土浇筑；

（3）混凝土浇筑时，预埋件位置处应振捣密实，可配合使用铁钎捣实，振捣时不要碰到预埋件；根据现场需求，可在预埋件上开排气口，保证振捣密实。

对于混凝土结构，屈曲约束支撑是通过预埋件与梁柱框架连接的，预埋件的可靠性是保证屈曲约束支撑发挥作用的基础。针对屈曲约束支撑的连接需荷载大、刚度大的特点，工程中采用梁柱均设置预埋件共同承担荷载，锚筋也设置端头锚板或横向钢筋，用来限制锚筋滑移或防止锚筋拔出。本工程中锚筋采用HRB400级钢筋，锚板采用Q345钢材。预埋件锚板最终尺寸由结构深化设计根据构件内主筋的分布情况确定。预埋件锚筋须采用穿孔塞焊，锚板需按要求钻孔，钻孔及焊接要求按《混凝土结构设计规范》（GB50010-2010）执行。为确保支撑安装到位，尽量减小偏差，在安装预埋件时就要严格控制好定位轴线，比如柱形心线、底梁形心线、顶梁形心线以及框架中心线。在实际操作过程中，使用现场对中放线的方法，保证预埋件中心处于垂直且在同一平面内，最大限度地实现支撑轴线、节点板中心线通过框架形心线交点的设计意图，是屈曲约束支撑的传力更加合理。

屈曲约束支撑与混凝土框架的连接一般需在混凝土梁、柱内预埋型钢或钢板锚固件，如图1和图2所示。另外，为保证构件安装，需在构件的梁顶设置吊钩，在浇筑梁混凝土前预埋。

图1 预埋件布置方式（梁节点处）

图2 预埋件布置方式（梁柱节点处）

4.节点板安装。

本项目中，屈曲约束支撑的连接方式为销轴节点板，节点板现场施工顺序为：现场标记节点板放置位置→节点板吊运→节点板临时固定→校正→节点板最终固定。在安装过程中需要注意：

（1）按照深化图纸的定位尺寸焊接节点板，使节点板平面内及平面外的偏差在允许范围内，保证屈曲约束支撑的安装长度和安装垂直度。

（2）节点板吊运设备为葫芦吊，根据单个节点板最大自重选定葫芦吊型号；吊运到位后，采取点焊或者加劲板等方法临时固定。

（3）校正节点板位置，无误后进行焊接固定。要保证屈曲约束支撑轴心受力并不对框架产生附加弯矩，要求屈曲约束支撑中心线通过梁柱截面形心。节点板的具体尺寸由结构设计并依据《钢结构设计规范》（GB50017-2017）制作完成。节点板与预埋件的连接在现场施工，采用双面贴角焊缝，焊缝长度和焊脚尺寸根据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）计算得出，根据深化设计图纸确定。另外为了加强节点板的刚度，在节点板上焊接加劲肋，详见深化设计图纸。

5.屈曲约束支撑运输与安装。

（1）安装总体要求。

屈曲约束支撑的安装由下至上逐层安装。采用塔式起重机或汽车吊将屈曲约束支撑运至安装楼层，如距离较远，用钢管或钢滚轮将构件移至安装位置，再采用倒链葫芦将构件吊起。构件就位后用钢板在钢梁连接节点与屈曲约束支撑端点连接作临时固定点，调整校正后作最终固定。

安装流程为：施工前检查→垂直运输（水平运输）→构件吊装→误差取消→临时固定→校正→最终固定。

（2）安装步骤。

①安装前检查。

屈曲约束支撑安装前应对支撑连接的上、下梁柱节点进行位置检查，主要检查内容包括节点与施工图的偏位。节点板在施工过程中出现的出平面偏移。图中实线为屈曲约束支撑设计位置，虚线为可能出现的偏差位置。平面偏移不得超过节点处最厚板的板厚；当超过上述偏差时，应采取相应措施予以纠偏，校正后方可开始屈曲约束支撑的安装。

②垂直运输。

本工程单根屈曲约束支撑最大质量约为2.5吨，考虑到楼层高，垂直运输设备采用塔吊吊运。垂直运输必须将构件上所有吊耳捆扎牢固，严禁单点起吊。吊耳的位置在设计时应考虑到支撑的角度，吊装状态应按照图纸设计呈一定角度，而不是水平吊运。

③水平运输。

水平运输设备可采用钢管、钢滚轮小车及其他可运输设备。2t以下的构件可直接在楼面运输。

四、工程质量检查和验收

1.验收的依据。

目前国内没有对新型屈曲约束支撑的施工质量检验相关标准，对于监理工程师如何对新型屈曲约束支撑的施工质量进行监理检查和监理验收，必须定期做好资料汇总和经验总结。目前，与新型屈曲约束支撑施工有关的检验标准主要有：《建筑消能减震技术规程》（JGJ297-2013）、《建筑抗震设计规范》（GB50011-2010）、《建筑抗震加固技术规程》（JGJ116-2009）和《建筑消能阻尼器》（JG/T209-2012）。

2.质量验收部门。

根据《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2013）和屈曲约束支撑的使用特点，参照钢结构的子构件工程的进行细分，可将屈曲约束支撑划分为结构主体和钢结构子工程进行细分，细分工程可分为：钢结构焊接、紧固件连接、钢构件加工、屈曲约束支撑安装、屈曲约束支撑涂装共5个子工程。检验材料批次划分可按与实际施工检验方法一致且同时便于进行质量风险控制的基本原则对其进行准确划分。

3.屈曲约束支撑构件验收。

屈曲约束支撑按标准《建筑消能阻尼器》（GB/T209-2012）第6.4、7.4、8条进行验收。其他相关规定可按《建筑消能减震技术规程》（JGJ297-2013）进行检验与验收。

（1）产品检查。提供产品合格证书、产品使用说明书和相关产品检验报告。其中，产品检验报告中的各个试验测量项目数值应包括：最小屈服承载力、最大屈服承载力、屈服位移、极限位移、弹性刚度、二次弹性刚度、滞回曲线。

（2）产品外观部件质量检验：产品表面光滑，无任何机械部件损伤，无任何锈蚀，无任何毛刺，标记清晰；安装有无缝焊接的各接头零件部分，焊缝等级为一级；各接头部件焊接尺寸高度偏差大小应完全符合国家有关标准规定，如表1所示。

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（3）见证取样

试样数量检验的合格数量标准为每个同型号或相同规格试样总量的3%。如果多个同型号种类、同型号尺寸样本总量相对较少时，就可以选择采样每个同型号种类样品耗能器的总量的3%，但不可少于2个；试验件不得用于主体结构。

4.施工验收。

（1）研究批准安装有屈曲约束支撑的专项施工方案，掌握屈曲约束支撑的安装施工方法和安装顺序；并将其安装作为监督、检查和评价的重要内容。

（2）根据《钢结构工程施工质量验收标准》（GB50205-2020）、《钢构焊接规范》（GB50661-2011）和《钢结构高强度螺栓连接技术规程》（JGJ82-2011）的有关检验标准，定期进行阶段检验，并严格满足工程设计施工图纸的具体要求。

（3）耐火防腐涂料的产品质量按照《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2009）的有关检验规范及要求，实施质量监督检验。

五、结语

屈曲约束支撑在国内外已开始大量进行了标准化推广和应用，监理人员以及与有关工程管理者相对其的接触不多，而有关整个施工过程质量的主要检验监管标准以及检测资料也相对地欠缺，因此在本文笔者反复检索了有关文献以及其他国家和地区有关行业的检验标准后，结合检验监理工作经验，以《建设工程施工质量验收统一标准》作为主要检验标准，重新梳理并总结了对屈曲约束支撑整个施工过程质量的主要检验监理标准及其检验管理工作要求，希望本文能对今后屈曲约束支撑的整体施工过程、监理质量控制、检查验收以及验收相关工作开展有所有的帮助。