浅谈叠层橡胶隔震支座在民用建筑中的应用

浅谈叠层橡胶隔震支座在民用建筑中的应用

李泽亮冯马骥

陕西建筑产业投资集团有限公司

【摘要】叠层橡胶隔震技术具体是指房屋基础或下部结构与上部结构之间设置由橡胶隔震支座组成具有整体复位功能的隔震层，以延长整个结构体系的自振周期，减少输入上部结构的水平地震作用，达到预期防震要求，隔震层应提供必要的竖向承载力、侧向刚度和阻尼。本文主要阐述叠层橡胶隔震支座在民用建筑施工中的特点、施工方法等，在此基础上对这一领域做了展望。

【关键词】叠层橡胶隔震技术；复位；隔震层；结构体系

建筑隔震橡胶支座是在“基础隔震”概念提出后研发的一种减震、隔震橡胶制品，它是由坚硬的薄钢板和柔软的薄橡胶板交替叠合、模压硫化而成，因此又称叠层橡胶支座。其中橡胶层与夹层钢板紧密粘结，当橡胶支座承受上部结构自重和其他荷载时，薄钢板结束了橡胶的横向伸展，增大竖向刚度，而柔软的橡胶层使其具有足够的水平移动能力，延长了建筑物的自震周期。。

叠层橡胶支座隔震技术是减隔震技术中的一种，一般是在下部结构与上部结构之间设置一个隔震层，用叠层橡胶支座把上部结构与下部结构分开，从而达到减震、隔震的作用。

一、工程概况

本工程住宅部分位于原有地铁车辆段顶板上。住宅楼通过转换层进行转换，转换层下设有隔震支座。隔震支座与下部柱墩连接，柱墩直接坐落在下部结构框架柱顶。隔震支座上部与转换层大梁连接，上部框架住宅直接坐落在转换层之上。住宅与下部大平台结构之间设置隔震层，即可保证平时上部住宅不被下部地铁车辆的震动影响，也可保证地震时住宅对下部结构的影响，大大降低地震荷载的影响。

二、施工特点及技术难点

1.在普通民用建筑中通过设置隔震支座，能大大提高建筑物的抗震性能；在下部为地铁车站，上部是普通民用建筑的复合型建筑中，能有效的过滤来自下层建筑的震动，保证上层建筑的结构安全，有效节约用地。

2.隔震支座的安装、固定质量要求高，平整度要求高，安装误差要求小，施工质量不容易控制，且必须一次性安装到位，安装完成后无法进行调整。

3.隔震支座预埋件安装完成后，须做好成品保护工作，防止在浇筑混凝土时对其表面造成污染，进而影响安装精度；隔震支座安装完成后须对支座本身做好防护，防雨、防晒，确保施工周期满足要求。

4.隔震支座设计时必须综合考虑日后老化失效后的更换方法，确保方便更换。

三、施工方法

（一）材料准备

1.材料检验试验

（1）材料进场需提供合格证与检验报告。

（2）隔震支座外观检验采用目视及直尺测量评定日，尺寸允许偏差检验采用直尺测量评定，按《建筑隔震橡胶支座》(JG118-2000)要求执行。

（3）对于竖向刚度、水平刚度、屈服后水平刚度(有芯型)、等效黏滞阻尼比项目进行抽检，按《建筑隔震橡胶支座》(JGl18—2O00)要求执行。

2.隔震支座下埋预埋件制作

为降低运输成本，并防止埋件在运输过程中埋件的预埋锚筋放生弯折，所有埋件均采取现场加工的方法，加工时应由专业焊工焊接。

3.画线

直径800支座的下预埋板以M33螺栓边缘为起点量取241mm，分别在预埋板四边画出四点，并用墨斗画出预埋板的十字中心线；直径1000支座下预埋板以M36螺栓边缘为起点量取307mm，分别在预埋板四边画出四点，并用墨斗画出预埋板的十字中心线。保证预埋件安装位置与隔震垫位置准确。

（二）工艺流程

1.放置预埋板

在需要下放埋件处搭设架子，在架子上梁设置手拉葫芦，在力工、钢筋工协调配合下，将下埋件放入钢筋笼中。下预埋板放置于墩台钢筋笼内后，初步与墩台中心线对中。

2.对中、校准标高及水平度

保证预埋板中心线与墩台中心线偏差在5mm内。垫取预埋板高度并用水准仪量取预埋板四角标高，并保证水平度在千分之四内。

3.钢筋绑扎

绑扎下部支墩钢筋时先绑扎支墩主筋，再绑扎支墩外侧箍筋和拉钩。梁顶面标高以下的箍筋和拉钩全部绑扎到位，标高以上的箍筋和拉钩待梁筋绑完后再施工。如单排钢筋位置与预埋锚筋和预埋螺栓套筒位置冲突时，可将梁钢筋呈2排或多排布置，箍筋肢数不变

4.焊接固定

下埋件调整好后，在预埋板四边的下部每边分别各用25短钢筋将预埋板与墩台主筋焊接牢固。保证在浇筑混凝土振捣过程中不发生偏位。

5.强螺栓预拧与下预埋板保护

下预埋件固定好后，为保证下预埋板上套筒的位置正确，同时也为了防止浇筑砼过程中套筒内落进砼，先行将六角高强螺栓拧到预埋板上，但不用拧紧；然后用废旧木胶合板作一块与下预埋板外形一致的木板盖到预埋板上并临时固定，防止浇筑砼时污染预埋板表面

6.下支墩砼浇筑

下支墩砼为一次性浇筑，浇筑时确保布料机振动使下预埋板不发生位移，浇筑后再次复核预埋钢板位置、标高及水平度并填写偏差记录表，振捣过程中应尽量减少振捣棒与埋件的锚筋及高强螺套的接触。砼浇筑完成后用塑料薄膜覆盖养护。

7.隔震橡胶垫安装

（1）平整度测量与调整隔震橡胶支座吊装安放在下预埋板上后，用水平尺测量上连接板的平整度，尽可能减少积累误差，用塔尺进行多点测量，保证上连接板的水平度误差不大于千分之八。

（2）隔震支座的吊运安装待下支墩混凝土强度达到75%用角向磨光机将下埋件表面清理干净，确保其表面的平整度满足要求。

8.临时支撑隔震橡胶支座

待隔震支座整体安装完成后，为保证楼上部施工过程中不发生偏心受力，用25以上钢筋把隔震橡胶支座上、下连接板四面临时交叉焊接牢固。焊接时将支撑钢筋尽可能的贴紧隔震垫。

9.隔震支座上埋件安装

隔震垫安装好后，直接将隔震支座上埋件按预留螺孔与隔震垫连接固定。其他同下支墩安装连接。

10.上支墩钢筋绑扎

钢筋绑扎时尽量避开锚筋，如单排钢筋位置与预埋锚筋和预埋螺栓套筒位置冲突时，可将梁钢筋呈2排或多排布置，箍筋肢数不变在上埋件处支设模板时，模板要距隔震垫上埋件下表面2mm。

11.上支模板支设及混凝土浇筑

在上埋件处支设模板时，为保证拆模后，隔震支座不被混凝土包裹（如若混凝土将支座包裹，将会对支座的更换带来诸多不便），混凝土模板要距隔震垫上埋件下表面2mm，混凝土须一次性浇筑完成，浇筑过程中振捣时尽量减少或避免与上锚筋发生接触，保护锚筋不别破坏。

12.支撑钢筋的拆除

待整栋建筑结构完成后，拆除隔震橡胶支座临时支撑，把焊疤砂平，并补好油漆。拆除顺序为对角线两两同时拆除，尽量避免从一侧向另一侧推进的拆除顺序。由于施工过程中的各种震动可能回使螺丝松动，临时支撑钢筋拆除后，须复查再次拧紧所有的隔震橡胶支座螺栓。

13.沉降变形观测

(1)上部结构施工过程中，每施工2层后需要对支座变形进行观测，主要观测每个隔震支座的平整度以及上部结构是否均匀沉降；

(2)在工程施工阶段，对隔震支座的竖向变形做观测并记录；

(3)在工程施工阶段，对上部结构、隔震层部件与周围固定物的脱开距离进行检查；

(4)制订和执行对隔震支座进行检查和维护的计划；

七、效益分析

叠层橡胶支座隔震技术是减、隔震技术中的一种，一般是在地下结构与地上结构之间设置一个隔震层，用叠层橡胶支座把上部结构与下部结构分开。由于隔震结构系统的振动周期变长，在地震作用下，上部结构的地震响应将大幅降低，从而可以降低上部结构的抗震设防烈度，实现在同等抗震性能水准下(与非隔震结构相比)，减小构件截面或降低配筋率，节省工程造价。

参考文献：

[1]JG118-2000建筑隔震橡胶支座

[2]CECS1266:2001叠层橡胶支座隔震技术规程

[3]苏键.建筑隔震叠层橡胶支座研究进展《低温建筑技术》杂志2009

[4]王强.浅析隔震垫的设计与施工，新疆钢铁，2000．