1、202212Building Construction2888地下室抗震支座设计与施工关键技术研究崔名山上海市嘉定区建设工程安全质量监督站 上海 201822摘要：结合工程实际，对隔震工程施工质量的控制进行了研究。从施工准备、材料质量、过程质量、工程验收4个方面阐述了隔震工程施工控制要点，以期为类似工程提供参考。关键词：建筑物地下室；抗震支座；隔震技术；施工质量中图分类号：TU755 文献标志码：A 文章编号：1004-1001(2022)12-2888-03 DOI：10.14144/ki.jzsg.2022.12.023Research on Key Technology of Desig
2、n and Construction of Basement Seismic BearingCUI MingshanShanghai Jiading District Construction Project Safety and Quality Supervision Station,Shanghai 201822,ChinaAbstract:Combined with the engineering practice,the construction quality control of isolation engineering is studied.The construction c
3、ontrol points of the isolation project are expounded from four aspects of construction preparation,material quality,process quality and project acceptance,so as to provide reference for similar projects.Keywords:building basement;seismic bearing;isolation technology;construction quality（舞台台仓）2层，结构体系
4、为现浇钢筋混凝土框架结构体系。舞台及音乐厅机械主要采用钢结构。建筑剖面如图1所示。结构设计使用年限为50 a，建筑抗震设防烈度7度。2F 11.90 m1F5.40 m1F 0 m2F 5.50 m3F 11.00 m4F 15.20 m5F 19.40 m6F 24.20 m7F 28.40 m8F 32.60 mRF 36.80 m0.10 m4.60 m6.60 m4.60 m8.50 m11.95 m13.40 m13.95 m14.70 m10.60 m5.44 m机房休息厅大礼堂观众厅静压箱咖啡厅室外庭院隔震层隔震层机房机房机房化妆间后台主舞台台仓控制室走廊走廊报告厅主楼9.90
5、m5.35 m14.60 m10.05 m5.50 m7.50 m12.80 m图1 建筑剖面示意该项目建筑体型上主楼偏置于裙房一侧，裙房设有大礼堂观众厅、主舞台等，建筑使用空间复杂，且裙房与主楼之间建筑上不允许设缝，结构偏心较大，扭转显著；采用45斜交梁柱体系，立面建筑构件与结构构件合二为一；装配式建筑，需对构件截面尺寸、节点配筋进行优化，实现装配式目标、降低施工难度。2 关键设计应用隔震技术，可以延长建筑物自振周期，降低上部结构的加速度。地震发生时，其房屋的最大水平加速度仅为常规建筑的1/31/55，能够有效提高建筑物的抗震能力，不但大大降低地震对结构的破坏，而且还避免了内部我国地处环太平
6、洋和欧亚两大地震带之间，超过58%的国土面积、55%的人口处于7度以上的高烈度区，导致我国地震多发频发。为了提高建筑物的抗震能力，我国的抗震理论逐渐由静力理论发展到柔性结构理论1。20世纪60年代基础隔震技术出现，80年代橡胶支座隔震技术受关注，20世纪末橡胶支座隔震技术基本形成2。现在，与抗震有关的法律法规、规范、规章制度已经建立，基本形成覆盖设计、施工、材料、验收等环节的建设工程抗震管理体系2。目前，对隔震技术的工作机理、设计方法研究较多，对其施工质量控制研究较少。特别是地下室抗震支座隔震工程，由于造价高、推行速度慢3-4，施工现场对隔震支座施工工艺、材料等不熟悉，施工精度不达标，导致大量
7、质量通病的产生，直接影响隔震效果。如何控制好地下室抗震支座隔震工程施工质量，是摆在我们面前的新问题，亟待研究。1 工程概况同济大学嘉定校区学生活动中心项目，建筑面积21 750 m2，建筑高度41.2 m。地上主楼8层，裙房2层，结构体系为装配整体式混凝土框架结构。地下室1层，局部作者简介：崔名山（1969），男，硕士，高级工程师。通信地址：上海市嘉定区嘉新公路226-1号A220室（201822）。电子邮箱：收稿日期：2022-10-11结构施工STRUCTURE CONSTRUCTION建筑施工第44卷第12期2889装修、设施受损。综合考虑本项目特点，结构设计采用地下室隔震技术，其隔震层
8、位于地下室下部，属于基础隔震的特殊类型。可以实现以下效果：裙房与主楼不设缝；解决由于结构偏心和楼板大开洞带来的结构扭转效应显著的问题；减少地震作用，上部结构降一度设计，构件尺寸和数量减少，实现建筑与结构的有效统一；降低装配式构件材料用量，优化节点配筋，提高经济性、减少装配施工难度。抗震支座隔震是使用最为广泛、技术最为成熟的隔震技术。该项目采用橡胶支座隔震技术，由下支墩、隔震支座、上支墩结构组成。基础筏板与设计地下1层（局部2层）板间为隔震层，层高2 m。地下室外墙与基础底板向上的挡土墙之间为隔震沟，如图2所示。该项目使用橡胶支座82个（铅芯橡胶支座LRB800、900、1 000、1 200共
9、计31个，天然橡胶支座LNR800、900、1 000、1 200、1 300共计51个），弹簧滑动支座ESB500、900、1 000共计46个，黏滞阻尼器VFD1 000 12个，隔震支座连接节点大样如图3所示。地下室外墙隔震沟地下室挡土墙隔震层基础大底板1 8001 0002 0008006007005.80 m（地下室底板）7.80 m图2 隔震层、隔震沟剖面示意锚筋预理套简上支墩上支墩底标高橡胶保护层内部橡胶加劲钢板封板下连接板上连接板连接螺栓下预理板下支墩顶标高螺栓铅芯下支墩图3 隔震支座连接节点大样3 关键施工质量控制隔震支座及其支墩的施工精度决定着每个支座分担的荷载是否符合设计
10、要求。隔震支座是建筑中主要受力构件，再加上隔震支座及黏滞阻尼器消能减震结构工艺复杂、安装精度要求高，因此，隔震系统施工质量控制是整个工程施工的重点与难点。3.1 施工准备1）人员培训。由于隔震技术是一项较新的建筑技术，对大多数人来说比较陌生，因此，请专门从事隔震技术研究的本项目力学模型设计师给项目施工技术人员培训，讲解隔震技术发展历史、设计原理、施工工艺、材料特性以及相关法律法规、标准体系等，使大家对隔震技术有了初步了解。2）实地考察。经设计单位介绍，组织施工技术人员、监理人员前往由其设计的本地正在施工的隔震建筑工地考察，使其产生对隔振技术直观、感性的认识。3）编制专项方案。经过学习考察，对隔
11、震技术有了比较全面的认识。结合工程实际，按照施工工艺编制专项方案。方案经项目部、公司总工审批后报监理、建设单位审批，并经专家论证。按照审批、论证过程提出的意见与建议优化施工方案。4）技术交底。施工前，对施工人员进行隔震专项施工技术交底，确保其正确理解设计意图和施工技术要求。3.2 材料质量1）材料选购。考察支座、阻尼器生产单位，货比三家，选择证照齐全、信誉良好、生产能力强、质量有保证的生产企业。核实隔震产品的型号、性能与参数是否能够满足设计要求的各项指标。选定企业后，企业必须按照设计要求生产隔震产品，有条件的项目，监理单位驻厂监造。2）进场验收。进场验收是控制产品质量的重要环节。生产企业随隔震
12、产品进货必须提供产品合格证、出厂检验报告、型式检验报告。对产品实物进行外观检查和实测：永久产品标牌是否清楚地标明生产企业、生产批号、产品编号、产品技术性能及设计参数，外观状态是否完好，外形尺寸是否满足设计文件及规范要求。对支座和阻尼器进行复试，并由监理见证。由于隔震产品检测单位少、样品较重，建议施工、监理单位直接到生产企业见证取样并送检测单位复试，避免样品来回转运。对阻尼器高强螺栓连接副进行复试。产品进场验收合格后方可使用。3）成品保护。材料进场后，分类存放、妥善保管，置于通风、阴凉、防火处，防止阳光直射或雨淋、水泡、受潮。对于橡胶部分，表面不能受冲击、受损、受高温。不能接触酸、碱、盐、溶剂、
13、油类等影响支座使用寿命的物质。3.3 过程质量3.3.1 质量要求隔震橡胶支座安装质量应符合设计文件、JGJ 3602015建筑隔震工程施工及验收规范的要求。3.3.2 施工工艺隔震支座施工工艺流程为：承台、底板施工下支墩定位放线，钢筋绑扎下支墩预埋锚筋、套筒、定位板定位、固定下支墩侧模安装、支护下支墩混凝土浇筑隔震支座安装上支墩预埋锚筋、套筒定位、固定上支墩隔震层模板安装、支护与钢筋绑扎上支墩隔震层混凝土浇筑。其中下支墩预埋锚筋、套筒、定位板定位固定、下支墩混凝土浇筑前模板的位置测量为关键步骤，必须高度重视。3.3.3 质量控制1）承台、底板施工。在承台底板混凝土浇筑前，需将崔名山:地下室抗
14、震支座设计与施工关键技术研究202212Building Construction2890下支墩竖向钢筋准确预埋。隔震支座下支墩与承台、底板分2次施工。2）下支墩定位放线、钢筋绑扎。采用全站仪测量隔震支座中心点的位置及8个（或4个）预埋锚筋位置，将其投影标定在底板混凝土面上，同时放下支墩边缘线。安装下支墩顶部钢筋及四周水平钢筋，注意不要占用预埋锚筋位置。3）下支墩预埋锚筋、套筒、定位板定位、固定。这是质量控制难点及关键步骤，采取以下措施：绑扎完下支墩钢筋，用定位板固定预埋锚筋，如图4所示。固定时，螺栓应带胶套筒，用手将其拧进预埋套筒中。再将固定好的定位板放置在钢筋笼上，待定位板位置对准后，用连
15、接钢筋将锚筋与支墩钢筋点焊固定。注意：预埋套筒顶部与定位板底面紧密接触，预埋锚筋必须保持垂直。胶套垫片下支墩顶标高预埋套筒下支墩锚筋定位板图4 预埋锚筋、套筒及定位板定位示意 预埋板位置及水平度的测量。根据测量偏差大小，适时对套筒及预埋锚筋进行调整，确保定位板的中心标高、中心平面位置及水平度符合要求。最后，应用全站仪或水准仪统一、逐一复核，形成复核记录。4）下支墩侧模安装、支护。为便于控制下支墩混凝土标高，侧模略高于下支墩顶标高，在侧模内侧标出下支墩顶面设计标高。侧模应连接、固定可靠，底部设置定位板，顶部要有防变形措施。5）下支墩混凝土浇筑。混凝土浇筑前，对定位板位置（中心标高、中心平面位置及
16、水平度）复测并经监理现场确认，这是质量控制关键步骤。施工时需注意：泵送混凝土时，应避免泵管冲击预埋板；振捣混凝土时，禁止踩踏定位板，振捣棒不得碰撞定位板与锚筋；若发现定位板偏移，应立即停止浇筑，重新定位预埋板后方可继续浇筑混凝土；若二次浇筑或灌浆，其强度宜比原设计强度提高一级，并在下部混凝土初凝前完成。6）隔震支座安装。下支墩混凝土强度达到设计强度75%以上时，方可安装隔震支座。为避免杂物进入套筒孔内，应先清理干净下支墩顶面，复测下支墩顶面的标高、中心位置、水平度，符合规范要求方可安装隔震支座。安装前，先将螺栓和胶套取下，用起重设备吊运相应型号的隔震支座到下支墩上。隔震支座下法兰板螺栓孔与预埋钢套筒孔位对正后，将螺栓对称拧入套筒拧紧。安装后，再用测量仪器分别对支座中心平面位置、顶面中心标高及水平度逐一复测并经监理确认。支座与阻尼器安装时监理旁站。施工时注意：吊运支座时，防止挤压碰撞隔震支座橡胶保护胶，影响支座使用寿命；安装过程中，严禁用重锤敲打支座与螺栓。7）上支墩预埋锚筋、套筒定位、固定。用螺栓将上支墩预埋锚筋与套筒连接到隔震支座上法兰板。8）上支墩隔震层模板安装、支护与钢筋绑扎。为