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摘要:地震经常会危害人们的生命安全、财产安全,严重影响人们的生产活动。地震具有突发性,在我国,地震发生的频度高、强度大。而传统的抗震设计只是增加建筑物结构上的抗震强度,对建筑物的内部设施保护不足,为了减少地震带来的灾害,研究人员提出了建筑隔震技术。隔震技术主要由设置隔震层来实现,使建筑形成刚度很低的柔性底层,降低地震对建筑物上部的影响。采用隔震技术的建筑,其上部结构的绝对位移会大幅降低。本文对建筑隔震技术在工程中的应用进行研究。
关键词:隔震技术;工程应用;标准
1 施工工艺
1.1隔震层构造
橡胶隔震支座通过预埋钢板与上下支墩相连。橡胶隔震支座及预埋钢板由专业厂家配套提供,其中橡胶隔震支座由橡胶隔震垫与上下连接钢板组成,连接采用高强螺栓。
1.2本工程隔震工程施工
1.2.1隔震层结构关系(如图1所示)
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图1 结构关系图
1.2.2具体施工流程
(1)定位放线:以建设单位提供的原始基准点为依据,应用经纬仪和卷尺测绘出建筑轴线和下支墩边框线,并在基础上通长测绘出隔震支座的定位轴线。
(2)绑扎下支墩钢筋:绑扎下支墩水平向钢筋,在绑扎过程中使用PVC管(PVC管粗为预埋钢板螺栓套筒的2倍)做预埋钢板螺栓套筒模型,提前安置于钢筋笼上,及时调整钢筋位置,防止预埋钢板安装时破坏主筋。
(3)下支墩模支设:按照下支墩边框线,安装下支墩边模,钢筋保护层厚度应满足规范要求。模板侧壁应固定长300mm、宽100mm辅助用木条,高出下支墩混凝土浇筑面,木条应固定牢靠,不得发生变形、位移等情况。
(4)标高及定位控制线:待下支墩边模校核并加固后,使用水准仪将预埋钢板的标高控制线测绘在辅助用木条,使用经纬仪将建筑轴线测绘在下支墩边模顶上,用于预埋钢板的标高与轴向定位。
(5)安放预埋钢板:在安装预埋钢板前,使用轻制预埋钢板模型(同预埋钢板厚度、尺寸的竹胶板)上放置机械水平尺。下方用L型直径12螺纹钢扎于下支墩钢筋上,用来调整预埋钢板的标高位置及平整度。待预埋位置确定后,将L型螺纹钢绑扎牢固后撤掉预埋钢板模型,并将L型钢筋与下支墩钢筋焊接牢固后(采用单面搭接焊,搭接长度为10D),将预埋钢板放入下支墩钢筋。预埋钢板高度及水平度确定后,在钢板正面画出轴线位置的十字线,将激光水准仪十字红外线开启,放置钢板十字线交点处,使激光与十字线重叠,然后微调预埋钢板,使激光与建筑轴线重叠,此时预埋钢板轴线位置确定。
(6)预埋板标高及定位复合:在预埋钢板安装完成后,应使用经纬仪及水准仪对预埋钢板的定位及标高进行全数复合,确保每个预埋钢板的标高、定位均复合规范要求。
(7)预埋板固定:预埋钢板标高、定位复合完毕后,通过L型直径12的连接短筋把四根预埋钢板套筒底座与下支墩钢筋笼焊接固定,使用单面搭接焊,搭接长度为10D,确保下预埋钢板在混凝土浇筑过程中不发生偏移。
(8)浇筑下支墩混凝土:在下预埋钢板进料口铺放竹胶板溜槽,混凝土下落到溜槽上,通过溜槽再流入下支墩模板内,采用30mm棒头振捣,保证下支墩混凝土密实,无积存气囊、气泡浇筑。浇筑混凝土时,应安排专人及时进行支座纵横向位置观测以及清理支座上混凝土污染。并在混凝土初凝前再次复验调整下预埋钢板的轴线位置以及水平高差,不得大于规范要求的50%,确保预埋钢板的平整度。
(9)下支墩模拆除:混凝土达到设计强度的75%,模板方可进行拆除。
(10)下支墩混凝土养护:在下支墩模板拆除后,进行表面洒水,之后使用塑料薄膜将支墩四周包裹严密,养护混凝土。
(11)下支墩放线:使用经纬仪将基础上的定位中轴线引测到下支墩顶部,作为隔震橡胶支座以及上支墩的控制线。
(12)预埋钢板面层清理:在橡胶支座安装前,使用毛刷将钢板面层清理干净,确保与连接钢板接触严密。
(13)连接橡胶隔震支座:将预埋钢板螺孔清理干净,涂上黄油。为了不破坏橡胶隔震支座橡胶面,吊装时使用同橡胶隔震支座固定高强螺栓同直径“O”型花篮螺栓,固定在连接钢板上吊装。吊装完成后,用高强螺栓将下连接钢板与下预埋钢板连接。连接钢板上的螺栓应采用2人对拧,以防止连接板与橡胶垫叠合不好而发生翘曲,并在同一天完成。
(14)橡胶支座临时固定:在上预埋钢板安装前,用4根直径12的HRB400螺纹钢点焊在上下连接钢板的四角处,做临时固定,防止因混凝土冲击荷载使橡胶支座发生倾斜。
(15)连接上预埋钢板:隔震支座固定完毕后,将上预埋钢板对齐放置于隔震支座上,并用高强螺栓进行连接固定,待预埋钢板全部安装完毕后,对高强螺栓进行最终固定,所有螺栓均用力矩扳手逐个检测。
(16)上支墩钢筋加工及吊装:上支墩钢筋应在平整场地上进行绑扎,绑扎完成后吊至支座上方,从上而下垂直放入上预埋钢板,并根据控制轴线进行调整。
(17)上支墩结构施工:上支墩底模下表面与上预埋钢板下表面平齐,接缝处贴5mm厚10mm宽自粘性海绵条,防止漏浆。底模外侧下方用短木方水平加固,并与竖向模板相固定(同梁底),竖向模板下端包至下支墩(同柱模板),框架梁的混凝土强度达到100%时方可拆除模板。
(18)隔震层顶板混凝土浇筑:在混凝土浇筑前,在挡土墙处铺设400mm厚挤塑板,使挡土墙与顶板相分离,作为滑动间隙。拆模后,保持滑动间隙外漏明显。
(19)竖向变形观测:上支墩与下支墩施工过程中,各预埋一根直径12螺纹钢间距100mm相互搭接,搭接长度50mm。上支墩混凝土浇筑完成后,将预埋钢筋露出部分涂防锈漆,并在搭接部位同一水平高度割一细窄凹槽,上部结构施工过程中,每完成一层后用游标卡尺测量两钢筋凹槽的错位情况,作为橡胶隔震支座竖向变形观测。
2质量控制
2.1橡胶隔震支座质量要求
(1)材料标志齐全、清晰,表面清洁、无油污、泥沙、破损等;
(2)高强螺栓丝扣应无裂纹损毁,在复拧1h后48h内进行终拧检验,螺栓应对称拧紧;
(3)防腐涂层均匀、光洁、无漏刷现象。
(4)允许偏差值。
2.2模板工程质量验收标准
(1)模板及其支架必须满足施工方案要求,基础应坚实可靠,并设有排水措施。
(2)模板工程应符合相关设计和施工规范要求。
2.3钢筋加工及安装质量验收标准
(1)钢筋和焊接用材料,应有出厂合格证和复试报告单。
(2)钢筋进场后应对观感进行验收,表面应洁净,无损伤、油渍、漆污和铁锈。
(3)钢筋绑扎时根据设计要求,先放下部钢筋,再绑扎上部钢筋。上下层钢筋之间垫马凳,施工时上层钢筋表面铺设脚手板,施工人员站在马道操作,防止将上层钢筋踩塌和位移。
结束语:
现阶段,人们越来越重视建筑的抗震问题,因此,国内对隔震技术的应用也在不断发展,大量的医院、学校建筑在设计中使用有效的抗震措施,最大程度上减轻地震对建筑的破坏,保障人们的人身安全和财产安全。
参考文献:
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[2]谢伟民,郭启文,陈龙珠.基底隔震建筑结构动力特性辨析[J].工程抗震与加固改造,2015,37(3):25-31,43.