1?项目概况 本工程采用双轴对称格局,工字形平面,地上7层,地下3层(含局部夹层),地上总建筑面积约9万m2,地下建筑面积约5.5万m2,平面尺寸81?m×200?m,地下2层为文物藏品库,地下1层、首层高为10?m,2层、3层高9?m,4层高7?m,以上各层层高为4?m、4?m、4.5?m。地上高度55?m,地下室埋深23?m。
1?项目概况
本工程采用双轴对称格局,工字形平面,地上7层,地下3层(含局部夹层),地上总建筑面积约9万m2,地下建筑面积约5.5万m2,平面尺寸81?m×200?m,地下2层为文物藏品库,地下1层、首层高为10?m,2层、3层高9?m,4层高7?m,以上各层层高为4?m、4?m、4.5?m。地上高度55?m,地下室埋深23?m。
2?应用背景
隔震可显著降低地震作用、减小构件尺寸,减少造价,大震变形小,次生灾害少,对历史文物有保护作用为确保历史文物地震安全,采用钢框架混合结构+隔震结构体系,隔震层设置于B2层柱顶,包含隔震支座及隔震沟,隔震体系完整。
3?主要创新内容
3.1?创新技术特点
传统建筑自振周期一般在 0.1~1s间,地震的卓越周期也在此范围,在地震作用下会产生较大响应。隔震系统因水平刚度较小,可延长上部结构的周期至 2~3s以上,可使建筑物因地震而产生的加速度响应大幅减小。 同时隔震系统也能利用隔震支座的非线性变形吸收地震能量,提高系统的阻尼比,因此可降低地震对建筑物的作用力,确保建筑历史文物的安全。
3.2 主要内容
3.2.1?隔震支座安装
隔震支座安装流程如图1所示。
图1?隔震支座施工流程
3.2.2?隔震支座安装方法
(1)测量定位。采用全站仪将测设的每个隔震支座中心点投影,标记于顶板混凝土上,以保证隔震支座平面中心位置准确。
(2)定位预埋板、套筒及锚筋的定位、固定。预埋套筒上口及胶套下口预先与定位预埋板固定,采用有加工螺纹的预埋锚筋与预埋套筒相连,将连接件放入下支墩钢筋中,按要求调整连接件的标高、平面位置和水平度。预埋套筒锚筋及定位预埋板定位如图2所示。
图2?预埋套筒锚筋及定位预埋板定位示意
(3)下支墩侧模安装。安装侧模时,侧模高度略高于支墩顶面高度,并在侧模上用测量仪器标定出支墩顶面设计标高的位置,以方便浇筑混凝土时控制支墩标高。
(4)下支墩浇筑。混凝土浇筑一次浇筑成型,振捣过程中严禁碰撞预埋及锚筋。
(5)安装隔震支座。结合现场实际情况,本工程隔震支座及弹性滑板支座的吊装采取现场塔式起重机吊装的方式。吊装时应派专人指挥,严格按照吊装方案进行,保证现场安全。
(6)上部连接件固定。将上部预埋锚筋和套筒用螺栓连接到隔震支座(法兰板)上(图3)。
图3?隔震支座连接节点示意
(7)上支墩钢筋绑扎及隔震层混凝土浇筑。上支墩钢筋绑扎依次绑扎上支墩钢筋,支护模板,浇筑混凝土。隔震层构件施工方法采用常规做法即可。
(8)隔震支座补漆。在隔震支座安装,模板支撑、拆除过程中,会对隔震支座油漆造成损坏,所以在施工完毕、拆除后,应进行补漆、修补。
3.2.3?隔震沟施工方法
为配合隔震支座,于主体结构四周设置隔震沟、隔震缝,并加盖隔震盖板,与配套区周边空间设置隔震沟柔性封堵。
(1)盖板加工。材料采购:根据施工图纸,采购质量优良的原材料。零件下料:按照施工图纸,进行钢板形状放样,然后根据进料尺寸确定下料方案,尽可能地降低料损。零件组装:按照施工图纸,进行零件组装,组装时对零件进行点焊固定。组装完成后,复测零件组装的尺寸偏差,保证精度。零件焊接:采用手工焊,焊接方法一般为向下横焊和立焊,以保证焊接的质量。涂装:对加工后的零件、部件、构件在交付除锈前去除油脂、切割边缘毛刺、焊渣和飞溅。对半成品构件采用钢丝轮逐件进行除锈,对构件进行涂防锈漆、编号,并按安装顺序整齐码放。出厂检验:由专职质检员进行检验,检验合格后方可出厂。出厂的配件为钢箱箱体、旋转支座、特氟龙支座等。
(2)排水槽系统安装。安装埋件:根据图纸要求,用电锤在所示的埋件位置进行打孔作业,用膨胀螺栓将埋板固定。钢管托架的焊接:根据标高要求,在两侧埋件上焊接通长钢管。在通长方管的侧面按照要求交错焊接横向方管,间距500mm。安装不锈钢集水槽:将加工成型的不锈钢集水槽吊装至焊接完的钢管托架上,每两块不锈钢材料之间采用搭接处理,搭接位置采用氩弧焊接工艺焊接。安装披水板:用铝合金压条压住披水板,用膨胀螺栓将其固定到隔震缝两侧的侧壁上,压实紧密,披水板自然垂至不锈钢槽内。固定好铝合金压条后,在铝合金压条与混凝土交界处抹涂单组分聚氨酯。封堵岩棉:在钢管龙骨钢架底部的空隙中填充岩棉,外面用镀锌钢板进行密封。
(3)阻火、止水带的安装。安装固定阻火带角钢。提前在角钢上用台钻打出直径为12mm的圆孔,间距为1000mm,然后将角钢放在缝口内侧的相应位置,用电锤在缝口的内壁上钻孔,然后用膨胀螺栓将角钢固定牢固。安装阻火带:将加工完的阻火带放在缝口内的角钢上,两边用自攻丝分别与两侧的角钢进行固定,间距500mm。安装固定止水带的角钢:提前在角钢上用台钻打出直径为12mm的圆孔,间距为1500mm,然后将角钢放在缝口内侧的相应位置,用电锤在缝口的内壁上钻孔,钻孔完毕后用膨胀螺栓将角钢固定牢固。安装止水带:将宽度适合的止水带整齐地铺放在阻火带之上,预留出U形凹槽,使止水带的两边与两侧的角钢相齐,再用铝合金压条将止水带压在角钢上,并用自攻丝将其固定。
(4)隔震钢箱现场安装。清理隔震沟:清理隔震沟内的积水、杂物、垃圾,以免隔震装置安装后清理不便。现场测量:由专业技术人员采用激光水准仪、钢尺等工具对现场结构进行复测,复核现场尺寸与图纸偏差,并对隔震装置的位置、标高进行测量、定位。安装旋转支座及特氟龙板:安装旋转支座时将旋转支座摆放在相应的位置用电锤打孔,深度符合安装要求,用膨胀螺栓进行固定,再将特氟龙板放在相应的位置用电锤打孔,用塑料胀钉进行固定。安装钢箱:把所需安装的钢箱散布在隔震缝的旁边,抬起一组标准钢箱放入要安装的部位,调整好位置插入镀锌旋转销轴,再将卡子插入镀锌旋转销轴的孔中固定好,防止脱落,然后依次安装其他标准钢箱。安装钢支撑:将钢支撑摆放在相应的位置,用膨胀螺栓进行固定,保证所安装的钢支撑在同一条直线上。浇筑细石混凝土:安装完每组隔震缝后,需要进行整体调试,保证每组正常旋转功能。验收合格后在钢盖板内浇筑C30细石混凝土。变形缝安装:施工完成地面面层后,由指定专业分包单位安装隔震装置顶部的变形缝。
4?结束语
此项施工技术提高了建筑物的抗震安全性,保证了文物的安全。采用隔震技术共计节约钢材用量1500t,节约混凝土用量2200?m3,经济效益达84.32万元。