橡膠隔震支座施工技術研究與應用

張 誠 華邦建投集團股份有限公司

1 前言

由于地震給人類帶來了很大的傷害，人們在抗震意識上有了很大提高，隨后世界上便涌現出形形色色的抗震技術，并應用在建筑設計上。而橡膠隔震施工技術也是在這一時期出現的，現如今，該技術已經很成熟，被應用到各大結構施工中，并在日本的大地震中取得了很好的抗震效果。在我國的建筑設計中，超過6000 多棟建筑應用過此項技術，例如，云南楚雄州民族中學搬遷建設項目就采用的橡膠隔震技術[1]。

橡膠隔震支座工作原理比較簡單，只是在施工上略有些難度。它主要設置在上部結構與下部結構之間，起到隔震層的作用，它主要作用以消耗地震帶來的能量，減少建筑物共振頻率的產生，降低水平剛度等。從而保證了建筑物在地震中結構的穩定性，降低了地震中人財物的損壞，減輕了國家的經濟負擔。

2 工程概況

項目為楚雄州民族中學搬遷項目，設計采用多層框架結構，以鉆孔灌注樁為基礎，均設計二型隔震支座，共計10 種規格（有鉛芯支座和無鉛芯支座共6種不同的型號），抗震烈度為8度，安全及防火等級設計為一級，房建項目主要包括男生宿舍樓，女生宿舍樓，辦公樓及科技教學樓等16棟公共設施，建筑面積104778.96m2，工程設計年限為50 年，本項目除房建以外，還有市政和園林工程，共占地面積約123678.36m2。

3 橡膠隔震支座的應用原理

隔震支座設置的位置在上下結構層之間，也稱之為隔震層，防震支座可以分為兩大類，第一類是橡膠隔震支座，另一種是滑動橡膠支座。隔震支座的組成主要由橡膠，鋼板、上封板，以及法蘭板等組成。在上下結構上預埋定位板，橡膠支座上接上部結構，下接下支墩。橡膠支座與上下結構采用高強度螺栓進行連接，借助預埋套筒和錨筋共同配合完成。錨筋在套筒內預留的長度不易過短，采用機械方式進行法蘭盤與錨筋的連接。

這樣一來，橡膠隔震支座在垂直方向上的可塑性很小，能夠保證建筑的安全，而且在水平方向上還擁有變形能力，能夠做到剪切變形百分之百的不被損壞，最大的優點是它具有變形復位的能力，能夠在地震后自行恢復到建筑物原本的狀態[2]。

4 橡膠隔震支座的工藝特點

4.1 施工的高效性

隨著科技發展，隔震技術已經變得更加成熟，已經可以運用一體成型的方式進行施工，從而有效減少了施工流程，加快了工程進度，縮短了工期。還有就是采用預埋板開洞方式進行混凝土澆筑，既減少了勞動力的投入，也提高了振搗效率。

4.2 橡膠隔震支座的經濟性

隔震技術的應用，雖然是增加了支座的成本，但是由于上部結構物的截面積減小了，節省了混凝土和鋼材的用量。而且在災害中，能夠降低人員傷亡人數及物品的損失，能夠有效地保證結構物的安全。

5 橡膠隔震支座在施工中難點分析

5.1 調整下支墩鋼筋與支座錨筋沖突占位問題

本工程的下支墩高度為520mm，在這個高度范圍內鋼筋比較密集，有豎向的受力筋，還有縱橫方向的箍筋，再加上頂端預留的彎折平直段，還有為了固定預埋鋼板的預留鋼筋及頂部的鋼筋網片等，而且不同作用的鋼筋直徑都相對比較粗。從中可以看出，定位預埋板的安裝的難度很大，由于空間狹小，很難進行錨筋的安裝作業[3]。

天成控股4月12日晚間召開內部會議，認定2016年業績虧損已成定局，21日收到瑞華所的審計報告。在這之間的4月17日至19日，潘某實際控制的證券賬戶連續3天集中賣出所持天成控股475.8萬股股票，賣出金額4727.76萬元，占此3天成交額總額的11%，平均每日賣出股數和賣出金額分別較先前放大了17倍和14倍。

正因為如此，在施工前就要將問題考慮周全，可以利用現在先進的BIM 技術對鋼筋進行二次深化研究，最終在定位板安裝前，在進行支墩作業時，調整垂直鋼筋和斷頭部預留的折平彎直筋的位置方向。

但是在實際操作中，端頭預留的彎折筋容易轉變方向，豎向筋在轉動時，可能會出現套筒的松動，所以在轉動豎向筋時，切忌要檢查套筒，而且錨固段調整的時間要在下支墩混凝土未澆筑完成前進行，如果施工人員忘記鋼筋錨固段的調整，唯一的辦法就只能切掉一段錨固段；也可以通過增大支墩混凝土及鋼筋的強度等級，等面積鋼筋替換與型鋼材的使用，從而將定位錨筋與下支墩鋼筋掙位的問題完美解決，以減少后期安裝時的麻煩。

5.2 橡膠隔震支座的定位控制

橡膠隔震支座在安裝前一定要做好定位，這是施工的難點，也是施工的重點，這個環節出了問題，后面做的再完美，都達不到設計的要求。位置的控制無非就是水平方向和垂直方向，垂直方向也稱之為高程控制，兩個方向上要同時滿足規范要求，誤差控制在允許范圍內。橡膠支座的定位以下部結構最為重要，主要是對預埋鋼板和錨筋，以及預埋的套筒進行精準定位和固定。本工程的定位方式是利用全站儀技術進行放樣。

首先，將承臺上橡膠支座的中心放樣規劃出來，并做好標記，再放樣出錨固鋼筋的平面位置，并做好相應的標定。為了防止下部結構混凝土澆筑過程中造成錨筋和螺栓套筒偏位的問題出現，在定位過程中應用了鋼模板，并在對應的螺栓處打上預留孔。為了防止鋼模板在施工作業時，由于外力的作業導致變形，造成高程錯誤，所以也要給鋼模板的一側加上勁肋，增加它的剛度。

對于預埋螺栓套筒也要用到鋼模板，用高強度螺栓進行連接，檢查鋼模板的高程，平面軸線位置，以及表面的平整度。以上都滿足要求后就可以進行調整套筒和錨筋的位置。

為了更好地固定錨筋和套筒，在底部要進行焊接定位，同時復核高程和水平位置，無誤后焊接螺栓套筒[4]。接著開始側面模板安裝，并用水準儀在模板上打上標高，彈上墨線。準備混凝土的澆筑工作，待混凝土澆筑完成，再次測量鋼模板，核對標高和平面軸線位置。如果發現有變動，應該馬上進行調整，以滿足規范設計要求。

5.3 下支墩混凝土質量的控制

下支墩的混凝土澆筑時，一定要密實，不能出現孔洞。由于混凝土的施工范圍只能控制在20cm內的圓孔內，在不擾動預埋板的情況下，對施工來說難度很大，所以在施工中要控制混凝土的流速，盡可能地躲避預埋件，減少澆筑混凝土對預埋件的撞擊，振搗棒在工作時，盡可能不要碰到預埋件或是下部結構的主筋。對于澆筑混凝土的作業人員來說，工作時不能對預埋件進行敲擊或者踩踏支墩的鋼筋。澆筑混凝土時，要對螺栓孔進行保護，里面應填滿海綿條，頂部蓋上塑料蓋，纏上塑料膠帶。

澆筑完成后，應立即拆除，并擦拭干凈。為此，在澆筑混凝土時可以利用專用的料斗架將料斗架空，防止觸碰到預埋板，并用小型振搗器和表面振搗器共同作用，保證澆筑的下支墩混凝土無麻面和孔洞出現，也使得橡膠隔震支座能與支墩表面的結合更加密實。

6 橡膠隔震支座施工工藝

6.1 橡膠隔震支座的安裝步驟

在工程建設中，對于橡膠支座的安裝方法一般運用先裝法，也就是說先做好下支墩，之后進行橡膠支座的安裝，接著對上部結構施工。而在這個流程中，關鍵點在于下支墩混凝土的澆筑，預埋板的定位與固定，以及鋼筋綁扎等。等到下支墩混凝土達到強度后，進行模板拆除，選用塔吊來吊裝橡膠支座，施工人員要將橡膠支座上的螺栓孔與預留的螺栓孔對齊，接著將高強度的螺栓進行連接，還有隔震器與預留的鋼板也要用螺栓連接，用扳手工具進行，每個螺栓在擰緊時都要經歷三個過程，首先是初擰，其次是復擰，最后是終擰，而且這三個過程要在同一天內完成。

6.2 上部結構的混凝土施工

如果上支墩的高度達到90cm 或者超過這個數值，就無法按照正常的施工方式進行鋼筋綁扎，理由是柱的豎向鋼筋無法穿越縱橫交錯的箍筋。因此需要調整施工方案，可以先進行上支墩鋼筋的綁扎工作，接著再進行柱的主筋穿插，之后進行縱橫梁的鋼筋穿插工作，這樣調整鋼筋的施工順序，就能保證每項的鋼筋順利完工。為了更好地指揮工作，要事先做好樣板，對鋼筋節點出現的問題，事先研究透徹，再進行大面積的加工及指導施工。

對于梁板和上支墩模板不能同時進行支設，防止在澆筑梁的混凝土時擾動支撐體系，從而使支座的位置發生變化。

在支設上支墩模板時，兩側要用型鋼抱箍拉緊，防止在澆筑混凝土的時候發生漲模事件，在施工中這是非常棘手的問題。選用5cm×10cm 的木方支撐模板和法蘭邊緣的接縫處，而對于梁的模板和法蘭處及支墩模板與法蘭的接觸位置的縫隙，都用海綿條進行粘貼，目的是預防澆筑混凝土時出現漏漿，造成梁和上支墩出現麻面問題。

上支墩和梁的混凝土在澆筑順序上也有排列，要澆筑上支墩的混凝土，在進行梁和板的施工。而且上支墩的混凝土要采用細石混凝土，并進行振搗密實。對于澆筑混凝土時，現場要有專人進行跟蹤指導，發現問題及時處理。

6.3 建筑施工中預埋板的定位安裝

在進行預埋板安裝時，先要確定其中心位置，用記號筆畫上“+”中心線，接著對螺栓和套筒，以及錨筋一一進行組裝。同時要注意螺栓擰緊后要保證牢固，不松動，并且剩余的長度不可以超過連接鋼板的厚度。預埋套筒和錨筋的連接方式采用直螺紋的形式，擰緊的力矩及外漏的螺絲扣都要嚴格按照相關規范進行施工。

預埋板在安裝前，事先要用鋼筋制作一個定位架，尺寸要大于支墩的各邊尺寸，并安裝在支墩的上方，放出安裝的縱橫軸線，便于定位預埋板后的校正。初步定下位置后，用水準儀對其四個角進行標高調整，采用木楔子對其臨時固定，接著用電焊將可調螺桿和附加筋進行焊接，固定后可以通過螺桿對預埋板的位置及高程，平整度再次校核，直到滿足精度要求。

但是需要注意的是，無論在任何情況下，都不能在預埋板上直接焊接，很可能會造成預埋板出現變形，從而影響到建筑物的整體隔震效果及安裝質量。

6.4 橡膠支座的豎向變形觀測

橡膠支座在安裝的時候，重要環節要做好施工記錄，主要以豎向變形為主，在上部結構施工中，每完成一道工序，都要對橡膠支座進行豎向變形觀測，防止因上部結構重量的增加而造成橡膠支座的豎向變形增大，超出設計規范要求，從而對建筑的隔震效果造成影響，不能保障建筑物在地震中的穩定性及安全性。

6.5 橡膠隔震支座安裝完成后的成品保護

橡膠隔震支座的施工很重要，但也不能忽視成品保護的重要作用。否則前面再怎么努力都是徒勞。橡膠支座一旦安裝完成，一定要立刻進行保護，利用竹膠模板對其覆蓋，防止在澆筑上部結構混凝土時損害，同時對螺栓也要用塑料護套進行保護，防止破壞絲扣。待上部結構拆完模板后，方可撤下橡膠隔震支座的模板。對于外漏的預埋鋼板及螺栓等，在拆完模后應立即進行防腐涂料的粉刷，防止長時間暴露被銹蝕。對于隔震層在垂直方向上的空隙，利用巖棉進行填充密實，直到工程竣工。

由于人們對隔震層知識的了解很少，導致在隔震層內預留的變形空間經常被垃圾堵塞，造成隔震層在地震中不能夠發揮自身的最大作用，比如降低了隔震層的變形能力和水平剛度等。所以，應該定期檢查隔震預留的空間，不得存在雜質，這種定期維護檢查可以控制在3～5 年進行一次。如果出現了緊急事件，比如，發生了地震和火災，需要對其進行應急檢查，發現問題及時維護。

7 結束語

隨著科技的發展，橡膠隔震支座施工技術越來越成熟，而且施工工藝也趨于簡單化，給施工帶來了較大便利，同時施工成本很低。這項技術的有效應用，提升了房屋建筑抗震強度，給人們的居住提供了安全保障，對人們的安全起到了保護作用，對于居住在地震頻發地帶的地區，應該大力推廣和應用這項技術。

在橡膠隔震支座施工技術研究與應用的過程中，也要不斷挖掘橡膠隔震施工技術的難點，摸索施工經驗和方法，總結施工中的問題，優化和改進施工工藝。經過大量實踐表明，橡膠隔震支座施工技術在當前日趨完善，它以可靠、新穎的技術形式，被廣泛使用和推廣。

隨著人們生活水平的提升，人們對居住環境以及建筑施工質量提出了更高要求，我國是一個地震多發的國家，因為地震災害的影響，房屋建筑質量需要提升。因此，要選擇技術精準度高、成本低、效果好的橡膠隔震支座施工技術，來提升建筑的堅固性，只有建筑物剛度增強，才能抵御突如其來的地震侵害。