某既有建筑隔震加固施工技術(shù)
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蘇云輝1，王永明1，高 翔1，馬新正2
（1．新疆建筑科學(xué)研究院有限責(zé)任公司，新疆烏魯木齊 830054；2．中建新疆建工集團第一建筑工程有限公司，新疆烏魯木齊830000）
[摘要]以烏魯木齊市某辦公樓隔震加固工程施工實例為例，對既有建筑采用隔震加固的施工技術(shù)進行研究。介紹了實例中通過前期設(shè)計及施工準備、隔震支座安裝、結(jié)構(gòu)梁板柱加固、支撐卸荷、框架柱切割和拆除、隔震支座預(yù)埋板施工、隔震支座安裝、上下支墩施工及沉降觀測等實際施工過程，得出了經(jīng)隔震加固后，可以實現(xiàn)地震作用力降低1度的設(shè)防目標。
[關(guān)鍵詞]既有建筑；加固；隔震；施工技術(shù)
[中圖分類號] TU746.3 [文章編號]1002-8498(2016)04-0115-03
1工程概況
1.1 改造前狀況
烏魯木齊市某辦公樓地處市中心商業(yè)區(qū)，建筑面積為4 960m2，原建筑等級為三級，為一般框架結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土獨立柱基礎(chǔ)。該建筑南北朝向，東西向總長為48m，南北向總寬為22. 1m，地下1層、地上5層，室內(nèi)外高差0. 7m。
由于此建筑是民生工程，且屬于人員密集場所，原結(jié)構(gòu)已不滿足抗震要求，所以在盡量不影響該辦公樓正常使用的情況下，采用隔震技術(shù)進行加固。設(shè)防目標為既有建筑在當?shù)卦O(shè)防分類標準區(qū)域內(nèi)（8度設(shè)防）地震作用力降低1度。加固后抗震設(shè)防分類為A類，建筑物抗震設(shè)防烈度8度。經(jīng)隔震加固后，實現(xiàn)地震作用力降低1度的設(shè)防目標。加固后設(shè)計使用年限30年。
1.2 隔震設(shè)計概況
本工程共布置34套橡膠隔震支座，其中，鉛芯橡膠支座22套（LRB500為9套、LRB600為13套），普通疊層橡膠支座12套（LNR500為5套、LNR600為3套、LNR700為4套），橡膠支座直徑500~700mm，設(shè)置部位為地下1層頂板板底下1. 96m處（見圖1）。本工程所用橡膠支座分別由下支墩、橡膠隔震支座、上支墩組成。橡膠支座通過預(yù)埋板用高強螺栓等連接件與上、下支墩連接，下支墩生根于地下室框架柱上。由于原建筑物為框架結(jié)構(gòu)，框架柱相對較少，本次加固在地下室新增1根鋼筋混凝土短柱，作為橡膠隔震支座的支撐點。
1.3其他構(gòu)件加固概況
地下室頂板改造成隔震層，板底增130mm厚的鋼筋混凝土；地下室框架梁、柱加大截面加固；室外設(shè)置隔震溝；15. 600，21. 600m標高處各9根框架梁增大截面加固。
2 隔震加固技術(shù)
2.1 隔震墊安裝
1)下支墩底模支設(shè)及鋼筋綁扎 根據(jù)下支墩的平面尺寸用木膠合板支設(shè)底部模板；支墩先綁主筋，其后大箍筋全部綁扎好，待下預(yù)埋板簡單固定后穿梁主筋，在綁扎梁箍筋之前將支墩的小箍筋拉鉤綁扎到位。
2)下預(yù)埋板安裝 用葫蘆吊將下預(yù)埋板吊至支墩上，其標高和位置調(diào)整準確后簡單固定下預(yù)埋板，待梁筋綁好且樓板模板支完，在樓板模板上彈預(yù)埋板控制線，調(diào)整下預(yù)埋板的軸線位置。在豎直方向上將預(yù)埋錨筋和框架柱主筋點焊，水平方向預(yù)埋錨筋和梁鋼筋點焊來固定下預(yù)埋板。
3)隔震層梁板鋼筋綁扎 綁扎梁鋼筋時，注意不能碰撞下預(yù)埋板，單排鋼筋與預(yù)埋錨筋、螺栓套筒位置沖突時，可調(diào)整為2排或多排布置，該梁箍筋肢數(shù)不變。
4)橡膠隔震支座吊裝與連接 將橡膠隔震支座按型號分類擺放，吊起支座并安裝到位；待下支墩混凝土達到75%設(shè)計強度后，將預(yù)埋件螺栓孔清理干凈，涂上黃油。用高強螺栓將下連接板與下預(yù)埋板連接牢固。螺栓連接時，嚴禁用錘敲打等破壞方法強行穿人螺栓。
5)上預(yù)埋螺栓套筒連接 橡膠隔震支墩安裝合格后，將上預(yù)埋螺栓套筒放置于隔震支座上，正常插入高強螺栓，用扳手對稱擰緊螺栓。所有螺栓均用力矩扳手逐個檢測。隔震墊安裝好后如圖2所示。
6)上支墩結(jié)構(gòu)施工 隔震支座驗收合格后支設(shè)上支墩模板，用木膠合板支設(shè)上支墩和梁、板的模板，模板與上連接板接縫處貼自粘性海綿條，下部用方木支撐，用木楔調(diào)整模板標高后用釘子將木楔固定，且用短木條將方木相互連接成一個整體。
2.2框架柱切割及臨時支撐、上部結(jié)構(gòu)卸荷
1)框架柱的卸荷采用柱頂梁施工，截面為400mm×400mm混凝土支撐柱，支撐柱的形式如圖3所示，混凝土強度等級為C35。
2)隔震層的梁、板加固完畢，且混凝土強度達到設(shè)計強度的100%后才能進行框架柱切割。
3)在地下室設(shè)置臨時支撐、卸荷加固體系，確保荷載的有效傳遞。
4)由于框架柱切斷后框架梁的受力情況發(fā)生改變，梁端部分由固定端支座變?yōu)閼姨舳瞬⒊袚?dān)全部的上部荷載。因此在地下室框架梁梁底設(shè)置臨時卸荷支撐件，卸荷支撐件必須與混凝土框架梁接觸嚴密并頂緊，確保原框架梁受力情況不發(fā)生大的改變，臨時卸荷支撐的選用由設(shè)計核算確定。
5)框架梁下設(shè)置的支撐件，位置距原有框架柱≤300mm。支撐件根據(jù)設(shè)計荷載進行設(shè)計制作，必須滿足并大于原框架柱的承載力。
6)支撐體系的安全性是本次加固的重點。必須在隔震層加固施工完畢并達到設(shè)計強度后進行，在地下室框架梁底、距框架柱邊設(shè)置混凝土柱支撐件，與框架梁頂緊，底部采用植筋方法固定支撐件，頂部和原有框架梁頂緊。
7)柱卸荷切割 ①橡膠隔震支座安裝完畢，上下支墩混凝土強度達到100%后，采用200t液壓千斤頂、H型鋼支撐柱支撐梁，待壓力表達到卸荷值后，開始切割卸荷柱，最后慢慢釋放液壓千斤頂。②柱卸荷切割采用金剛石液壓繩鋸機配合水鉆進行。③混凝土拆除過程中，避免污染、損壞鋼筋和混凝土，這是保證工程質(zhì)量的關(guān)鍵。④拆除過程中，設(shè)置觀測標志，隨時觀測下沉量的變化情況，以便及時采取措施。
3 隔震加固施工技術(shù)總結(jié)
3.1 隔震支座安裝工藝流程
隔震支座上支墩底模安裝->上支墩預(yù)埋件安裝固定->隔震層鋼筋網(wǎng)片安裝->上支墩側(cè)模及托換梁預(yù)留部位側(cè)模安裝->澆筑上支墩混凝土->模板拆除->隔震支座下連接板對位安裝->隔震墊及支座上連接板安裝->隔震支座校正、固定、防護處理。
3.2 上部結(jié)構(gòu)、下部結(jié)構(gòu)梁板柱的加固施工
加固施工過程中，不得對既有建筑結(jié)構(gòu)造成損傷。施工過程中，應(yīng)有降噪、除塵措施。
3.3 支撐卸荷體系施工
1)應(yīng)采用“轉(zhuǎn)換牛腿”的支撐卸荷體系，轉(zhuǎn)換牛腿具體做法應(yīng)由設(shè)計計算確定并附計算書。
2)層數(shù)較多、高度較高的既有建筑支撐柱應(yīng)采用鋼筋混凝土支撐柱，層數(shù)較少、高度較低的既有建筑支撐柱優(yōu)先采用格構(gòu)式鋼支撐柱，支撐柱的做法應(yīng)由設(shè)計計算確定并附計算書。
3)上支墩混凝土強度達到設(shè)計強度的100%后拆除臨時支撐體系。
4)混凝土支撐柱應(yīng)采用靜力切割拆除方案，減少振動，降低噪聲和粉塵污染。支撐柱的切割、拆除，應(yīng)按照批準的設(shè)計文件或?qū)ｍ検┕し桨傅捻樞蚯懈�，相鄰框架柱的支撐柱嚴禁同時進行切割。同一個框架柱上的支撐柱，宜同步拆除。
3.4框架柱切割、拆除
1)卸荷支撐體系、結(jié)構(gòu)加固部分混凝土強度達到100%后，方可進行框架柱的切割。
2)框架柱應(yīng)采用靜力切割拆除方案，減少振動，降低噪聲和粉塵污染。
3)上、下支墩范圍內(nèi)的框架柱鋼筋不得損傷。
3.5 隔震支座上、下預(yù)埋板施工技術(shù)要點
1)隔震支座上、下預(yù)埋板進場需提供廠家的合格證與檢驗報告。
2)上、下預(yù)埋板預(yù)埋螺栓套筒、預(yù)埋錨固鋼筋與鋼板的螺紋連接應(yīng)牢固且不能超出鋼板表面，也不能低于鋼板表面超過1扣。
3.6 隔震支座安裝
1)隔震支座應(yīng)在下支墩混凝土強度達到設(shè)計強度的75%后進行安裝。
2)支座安裝前應(yīng)對下預(yù)埋板的平面位置、高程和水平度進行復(fù)核，并保留相關(guān)記錄。
3)大型支座需要吊裝時，應(yīng)按廠家提供的吊點安裝吊具，嚴禁將鋼絲繩等穿于螺栓孔內(nèi)吊裝。吊運過程中，應(yīng)保證支座上、下面水平。
4)支座安裝后，支座與下支墩柱（下預(yù)埋板）應(yīng)連接緊密。
5)支座安裝完畢后，應(yīng)對支座的平面位置、高程和水平度進行檢查，并保留相關(guān)記錄。
3.7上、下支墩施工
1)支墩混凝土澆筑前，應(yīng)進行隱蔽工程驗收，并應(yīng)復(fù)核埋板標高、水平度、中心線位置。
2)支墩混凝土澆筑過程中，應(yīng)加強管理，避免擾動埋板，確保埋板位置準確。
3)下支墩混凝土澆筑時，應(yīng)采用微膨脹混凝土并采取措施，保證下預(yù)埋板下混凝土密實。
4)上支墩混凝土澆筑過程中，應(yīng)加強管理，避免污染、損壞隔震支座。
5)上支墩混凝土澆筑時，應(yīng)采用微膨脹混凝土并采取措施，保證上支墩混凝土密實。
3.8沉降觀測
1)施工前，在建筑物周圍采用植筋技術(shù)設(shè)置沉降觀測點，數(shù)量能夠滿足沉降觀測需要。
2)隔震墊安裝前，拆除原框架柱要做沉降觀測，安裝完畢拆除支撐件后做沉降觀測。
3)隔震墊安裝完，臨時支撐拆除前、后需做好沉降觀測。
4)每個原有框架柱、剪力墻切割、拆除后，均需進行沉降觀測。
5)每個支撐柱拆除后，均需進行沉降觀測。
6)既有建筑上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)完全分離后，需進行沉降觀測。
4 結(jié)語
通過烏魯木齊某辦公樓隔震加固典型實例，對隔震加固這項前沿施工技術(shù)做了一定的總結(jié)，隔震加固施工后，此辦公樓滿足了抗震設(shè)防烈度降低l度的設(shè)防目標。
