防震橡胶块技术交底
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防震橡胶块技术交底
自四川2008年5.12大地震后,人们加快了对抗震建筑研究的步伐,传统的抗震措施从单一的构筑物结构受力方面考虑,用大量钢材加固房屋结构,由于建筑物与地基紧密相连,尽管高层建筑修建得十分坚固,但在强大的地震波作用下,建筑物基础顶部仍会产生巨大的弯矩,使建筑物摇摆晃动,造成建筑物破损倒塌、人民生命财产损害等现象。
科学家们通过长期的研究和探索,在基础顶部设置隔震橡胶支座,其横向的柔性缓冲、释放了大部分的地震波,确保了结构的安全。隔震橡胶支座上下为法兰盘,中间部分由橡胶和钢板多层叠合经高温硫化粘接而成。法兰盘上有螺栓孔,通过钢筋、套筒、高强螺栓与上下混凝土支墩连接。
常见的隔震橡胶支座有LNR型(天然橡胶隔震支座)、LRB型(铅芯橡胶隔震支座),直径φ500~1000mm,法兰盘厚20~30mm,锚固螺栓孔4个或8个。隔震橡胶支座安装精度要求:中心位置<5mm;
中心标高<5mm;支座与支座之间高差<5mm;下支墩平整度<5‰;
上支墩平整度<8‰。
2 工程概况
云南省是强地震多发地区,我单位承建的昆明“两区”第一高级中学项目总建筑面积10.2万平方米,其标准高、功能齐全、按特级
抗震标准设防,是市政府重点工程。其中教学楼部分设计为φ500~700mm隔震橡胶支座共332个,因工艺新,质量要求高,施工稍有不
慎将引起螺栓对不上、水平中线偏差过大、支座底部不平、空洞等不良现象,影响工程质量;为此我们经过多种方案试验、研究,确定了隔震橡胶支座施工方法。
3 工艺原理
3.1根据柔性层可以矢放、阻隔、衰减地震波的原理设计隔震支座。科学家们通过长期的研究和探索,发明了隔震减震技术。隔震减震技术是指在建筑物基础处设置隔震支座等部件形成隔震层(见图3.1-1):
图3.1-1隔震橡胶支座布置图
图3.1-1中的①指法兰盘;②指橡胶隔震垫;③指高强螺栓;④指套筒;⑤指锚固筋;A指隔震层以下结构,包括板、梁、柱;如果隔震层以下不设地下室,A指板、梁、柱、承台、桩基(基础具体按设计);B指下支墩;C指上支墩;D指隔震层顶部结构,包括梁、板、柱。
以延长整个结构体系的自振周期、增大阻尼,减少输入上部结构的地震能量,达到预期防震的要求,通过地震模拟实验结果表明:设置了隔震层的结构变形集中在隔震层,上部结构的相对变形很小,地震波加速度减小到不设隔震层的1/4~1/8,房屋缓慢摆动,上部结构完好,确保了结构安全;而不设隔震层的结构相对变形很大,造成了上部结构的破坏,其地震波加速度放大1~4倍,房屋激烈晃动,梁柱损坏,内部装修、设备破坏。
3.2根据竖向承载力、侧向刚度、阻尼要求,再根据橡胶的柔性
原理,由橡胶和钢板多层叠合经高温硫化粘接而成的层体作为隔震橡胶支座的理想材料;隔震橡胶支座有很高的竖向承载力和很小的压缩变形;有较大的水平变形能力,剪切变形可达到100%而不破坏;有弹性复位特性,地震后可使建筑物自动恢复原位。
3.3根据隔震橡胶支座的使用状态、地震时的摆动范围、防护措施,再根据水平面积均衡承受压强的原理,制定隔震橡胶支座安装标准,根据安装标准制定隔震橡胶支座安装方法,通过实践,逐步完善。
4 施工方案
施工前认真核对图纸,对工程所需的隔震橡胶支座不同的型号、数量、使用部位等进行列表统计,及时与厂家签订供货合同,便于厂家提前制作;对各种零配件、产品运输、保管、安装、维护等技术问题提前与有关人员进行交底;材料进场时,按清单点货、检查、验收,分类堆放、覆盖,备用。其施工步骤及做法见(图4-1):图4-1隔震橡胶支座施工步骤图
图4-1中的①~⑦指工序1~工序7;A指定位钢板,5mm厚,尺寸、螺栓孔洞同法兰盘一致,用于预埋套筒定位,钢板中部有砼进料口,用于进料;B指朔料套管,厚20mm,代替法兰盘的厚度;C指下支墩钢筋;D指上支墩模板面铺一层1mm厚的油毡,便于隔震橡胶支座的更换;E指上支墩钢筋;F指预埋结构柱钢筋。
4.1下支墩绑扎钢筋,预埋套筒、锚筋
下支墩钢筋绑扎按常规施工顺序进行,要求控制顶部钢筋距上支墩顶标高30~50mm为宜,其主筋、箍筋位置如果影响锚筋安装,应
适当调整,要设临时支撑控制钢筋柱体的平面位置及垂直度;待梁、板的模板钢筋施作完毕后预埋锚筋、套筒,做法是:1)在支墩的四角焊短钢筋,抄平画出支墩顶部设计标高线;2)支墩顶部拉上十字线;3)定位钢板用墨斗弹上十字线;4)将定位钢板的水平、中线准确定位,点焊固定;5)在定位钢板的孔洞安装套筒及锚筋,安放塑料套管、垫圈、螺栓后拧紧;6)将套筒、锚筋焊接在钢筋骨架上,钢筋骨架点焊加固,防止变形。见图3(以下均同)。
4.2浇筑隔震层楼(地)面以下的砼
注意加强定位钢板及套筒的保护
4.3下支墩立边模,浇筑砼
重点做到:1)浇筑砼前对定位钢板及套筒进行检查,遇有错位、变形之处及早纠正;2)注意砼密实度,定位钢板底部砼容易空洞,砼进料宜高出定位钢板面,并加强振捣;3)注意砼表面平整度,砼浇捣完毕后,按照标高线用铁抹子找平;4)待砼初凝后,拆除定位钢板,将砼面精细抹平,注意防止水泥砂浆调入套筒内。
4.4安装隔震橡胶支座
下支墩砼强度达到70%后可以进行安装,做法是:1)对下支墩砼面用水平尺进行检查,不平之处采用手提砂轮进行打磨;2)对照设计型号,采用塔吊将隔震橡胶支座就位;3)用撬棍等小型工具移动隔震橡胶支座,安放螺栓后,检查其表面平整度及底部密实度;4)起高隔震橡胶支座,在其缝隙处垫2~3mm厚(水灰比稍干)的水泥浆,然后就位,拧紧螺栓,此螺栓为高强螺栓,采用扭矩扳手对称拧
紧,拧紧过程分为初拧、终拧两个阶段,并在同一天完成。5)复测隔震橡胶支座标高、平面位置、平整度,作好检查、验收记录。
4.5上支墩立模
首先安装上部套筒、锚筋,采用扭矩扳手拧紧;然后按设计尺寸支立上支墩模板,同时支立梁、板模板;最后在上支墩底部铺一层
1mm厚油毛毡,便于将来隔震橡胶支座的拆卸,更换。
4.6上支墩钢筋绑扎
上支墩钢筋下料、弯制成形后,在施工场地绑扎成钢筋笼,钢筋笼底部绑2cm厚水磨石垫块作为保护层,通过塔吊安装就位;然后绑扎梁板钢筋,最后绑扎上部结构柱钢筋。
4.7上支墩浇筑砼
上支墩及梁、板模板钢筋通过检查合格后同时浇筑砼;砼入模前,要用塑料布将隔震橡胶支座周边进行包裹,防止水泥砂浆污染;上支墩是梁、柱钢筋的交会处,钢筋密集,砼入模前要浇水湿润,浇筑时要加强振捣,确保密实无空洞;砼养护、拆模等其它工序均按规范进行。
5操作要点
5.1下支墩不能立吊模浇筑砼
下支墩边模不能立吊模与底板同步浇筑砼,因为压力差,砼下滑,上支墩砼无法振捣密实,定位钢板下方砼无法充填饱满。
5.2套筒及锚筋一定要垂直、点焊牢固
下支墩钢筋笼一定要垂直,稳固,整体焊牢不得晃动;套筒、锚