徐曉良

(廈門市湖里區(qū)國有資產(chǎn)中心 福建廈門 361006)

0 引言

建筑隔震技術是指在建筑物上部結構和下部結構之間設置隔震層，隔震層具有足夠的豎向剛度、較小的水平剛度，這樣能吸收及耗散地震能量，是一種建筑抗震新方法[1-2]。國內外歷次震害表明，隔震技術能夠極大的提高建筑物的抗震性能[1-2]。我國現(xiàn)行《建筑抗震設計規(guī)范》(GB50011-2010)(簡稱《10版抗規(guī)》)[1]明確了隔震技術的應用范圍，并作出詳細的技術規(guī)定。根據(jù)中國勘察設計協(xié)會抗震防災分會的統(tǒng)計，截止2019年年底，國內建成了1萬棟以上的隔震建筑[3-7]。福建省從2008年開始，較大力度的推廣隔震技術的應用，至今已建成了30余棟隔震建筑，總建筑面積超過20萬m2，這些隔震建筑主要位于廈門市[4-5]。

本文以3棟具有代表性的幼兒園、小學、中學建筑為背景，對已建成的廈門市學校隔震工程進行隔震技術應用的調研和技術分析。從政府職能部門的服務和管理角度以及從建設相關單位管理和技術角度這兩個方面指出隔震技術推廣應用過程中存在問題并給出相應的建議[8-11]。重點指出廈門市在推廣隔震技術中存在的不足，為相關政策制定和隔震技術的推廣提供參考。

1 廈門市建筑隔震技術應用現(xiàn)狀

至今，廈門市在建和已建成的隔震建筑總計二十多棟，總建筑面積超過10萬m2，隔震設計配合單位主要為福州大學(土木工程學院)，廈門市隔震建筑統(tǒng)計如表1所示。廈門市建筑結構隔震技術的應用可以分為3個階段，分別是試點工程階段、初步應用階段和應用推廣階段[4-5]。

表1 廈門市隔震建筑統(tǒng)計

從表1可知，自2008年起，廈門市的隔震建筑以新技術引進的方式起步，以高校的學術研究作基礎，進入了試點工程階段，試點的成功，給政府部門的積極推動提供背景支持。目前已建成的二十余棟隔震建筑，提升了房屋抗震安全度的同時，取得了較好的社會經(jīng)濟效益，標志著隔震技術的應用在廈門市進入了初步應用階段。2015年，廈門市建設局推出了兩個隔震技術的應用文件、廈門市教育局聯(lián)合4個部門發(fā)文支持學校建筑積極采用隔震技術，因此可以說廈門市隔震技術的應用進入了推廣階段[4-5]。

2 建筑隔震技術的應用與分析

近年來，隔震技術主要應用于廈門市學校校舍等公共建筑中，因此有必要對其展開實地調研，探尋這些隔震建筑從前期、設計、施工以及后期運營維護等階段存在的問題，調研主要通過政府職能部門、項目建設相關單位這兩個方面，與主要相關負責人溝通交流，實地考察和技術分析等方式進行。

2.1 湖里區(qū)實驗幼兒園

2.1.1工程概況和隔震設計及工程造價

該工程為幼兒園建筑，建筑面積3683m2，建筑總高度14.3m，3層(局部為4層)，半地下室為隔震檢修層，檢修層高度2.7m，框架梁下凈高1.9m?？拐鹪O防烈度7度(0.15g)，框架結構，基礎隔震形式，抗震設防為乙類。

隔震層共采用46個隔震支座。對隔震構造進行了設計與處理，以保證隔震檢修層管線不阻礙隔震層平動，對支座進行防火設計[10]，在支座外包裹防火巖棉，耐火極限大于3h。

采用隔震設計后，上部結構的地震作用顯著減少，通過減少上部結構的截面尺寸以及配筋降低了部分工程造價，增加了隔震檢修層擋土墻和地坪相關做法、隔震層梁板和基礎工程量等，從而增加了部分工程造價。與抗震方案相比，造價增加了約60萬元，單體土建造價約723萬元，增加部分造價占總造價的8.29%。

2.1.2存在問題

(1)設計前期，檢修層高度2.7m，經(jīng)過多個單位的協(xié)商檢修層不計建筑面積，但是框架梁下凈高僅1.9m，沒有使用功能，征求了規(guī)劃部門的意見，不同意將檢修層增高至3.0m，這樣半地下室隔震檢修層難以利用，存在浪費。

(2)施工過程中，各參建單位也出現(xiàn)了不少問題，比如：工程造價部門漏算隔震支座預埋鋼板及其埋件的造價；結構動力特性測試由于擔心隔震層能否復位，項目代建單位多次不同意進行現(xiàn)場測試。

(3)施工過程中，施工單位和監(jiān)理單位對隔震技術不熟悉，相關隔震構造處理不合規(guī)范，阻礙隔震層水平變形。例如，室外臺階斷縫堵塞，如圖1(a)所示；室外排水暗溝阻擋隔震縫，圖1(b)所示。在調研中還發(fā)現(xiàn)，該項目存在一些隔震建筑施工的典型問題，特別是支座節(jié)點施工反映了隔震建筑施工難點，比如，隔震支座節(jié)點混凝土澆筑質量差，如圖1(c)所示；隔震支座安裝偏位，如圖1(d)所示等。

(a)室外臺階斷縫堵塞 (b)排水暗溝阻擋隔震縫

(c)支座節(jié)點混凝土澆筑質量差 (d)支座安裝偏位圖1 幼兒園隔震施工質量問題

(4)工程竣工交付使用后，業(yè)主單位交付給了使用單位湖里區(qū)實驗幼兒園。使用單位進行了二次裝修，為了室外地坪的美觀，將隔震縫上原有的可活動鋼板拆除，并且鋪設了剛性的面磚，這樣剛性面磚將阻礙隔震建筑水平位移，如圖2所示，在后期進行了整改，恢復到原設計狀態(tài)。

圖2 室外隔震縫鋪設剛性面磚

2.2 湖里東渡小學輔助教學樓

2.2.1工程概況和隔震設計

該工程為4層教學樓，建筑面積約3665m2，建筑總高度16.3m，主體4層，底層為隔震檢修層(兼作車庫)和大跨度多功能教室組成，抗震設防烈度7度(0.15g)，框架結構，設防類別為乙類。

采用底層柱頂隔震設計，底層結構為獨立柱。隔震層共采用31個隔震支座。隔震構造方面，隔震支座保護層橡膠外包裹一層防火巖棉，并在外側安裝不銹薄鋼板，薄板中間預留水平縫隙，使支座達到可移動且防火防腐蝕的目的；樓梯斷縫、隔震縫等通過填充瀝青、麻絲等柔性材料進行處理。

2.2.2存在問題

(1)在規(guī)劃設計前期，由于建筑采用隔震設計，底層柱頂部分節(jié)點復雜，從而立面難以處理，對建筑外觀有一定的影響。規(guī)劃部門起初不同意，最后經(jīng)過充分的討論及設計優(yōu)化，同意建筑外觀設計的變化，竣工后的建筑立面如圖3所示。

圖3 建筑外觀隔震節(jié)點

(2)隔震層施工過程中，隔震支座生產(chǎn)企業(yè)提供了整套的技術資料，出具了國家檢驗報告，工程代建單位和工程質量監(jiān)督站對于國家標準的要求理解不一致，最后生產(chǎn)企業(yè)又補充了部分項目的檢驗報告，因此造成工期延誤達一個月。

(3)施工過程中，部分支座上下連接板的錨筋長度和直徑與施工圖不相符，生產(chǎn)企業(yè)認為按其產(chǎn)品參數(shù)生產(chǎn)即可，而設計單位要求錨筋長度和直徑必須滿足施工圖的要求[9-10]，因此造成返工和經(jīng)濟損失。

(4)施工的后期，施工人員對隔震構造不重視。例如，窗框橫穿水平隔震縫頂部與隔震層梁固定，底部與下部墻體固定，未斷縫影響隔震層水平位移，如圖4(a)所示；隔震支座節(jié)點處上支墩混凝土澆筑質量差[9-10]，如圖4(b)所示。

(a)窗框橫穿隔震縫 (b)節(jié)點混凝土澆筑質量差圖4 小學教學樓隔震施工質量問題

2.3 湖里中學北校區(qū)教學樓

2.3.1工程概況及隔震設計

工程由3棟5～6層初中部教學樓組成，建筑面積約13 700m2。本文主要介紹2#教學樓，建筑平面為規(guī)則的矩形，底層為架空的學生活動場所，因此采用底層柱頂隔震，底層框架柱帶拉梁，隔震層層高為4.8m?？拐鹪O防烈度7度(0.15g)，框架結構，抗震設防為乙類。隔震層采用41個隔震橡膠支座。

隔震構造方面，穿越隔震層管線均采用柔性連接；隔震支座節(jié)點處構造處理；并在主要入口設立隔震警示牌，標識隔震原理和特性，在隔震支座位移的關鍵部位設置隔震警示牌，標注可移動范圍。

2.3.2存在問題

(1)施工過程中，施工單位缺乏隔震工程的施工經(jīng)驗，施工計劃沒有采購隔震支座的具體時間安排，拖延了支座的采購，最終導致延誤工期約14日。

(2)施工人員對隔震構造原理理解不到位，造成較多的構造質量缺陷。主要有：欄桿沒有上下分開固定，影響隔震層水平位移，如圖5(a)所示；地面隔震縫用剛性石材代替可活動鋼板，如圖5(b)所示等。

(a)樓梯欄桿扶手 (b)地面隔震縫圖5 欄桿和隔震縫隔震構造

(2)建筑設計單位：建筑與結構專業(yè)配合不當，設計的組合窗隔震縫標高與外墻隔震縫標高不一致，阻礙上部結構水平變形，如圖6所示。施工后期進行了整改，造成了工期延誤和經(jīng)濟損失。

圖6 組合窗阻礙結構水平變形

3 應用推廣存在問題及相應建議

3.1 隔震技術應用推廣存在問題

3.1.1政府職能部門

(1)建設行政主管部門：對于國家和省市有關減震防災的文件宣傳力度不足；對現(xiàn)階段廈門市的隔震建筑的建設不夠重視；沒有提供與各建設相關單位共享隔震技術應用的文件；沒有組織隔震技術學習與培訓。

(2)城市規(guī)劃管理部門：①現(xiàn)階段我市的隔震建筑數(shù)量較少，對隔震建筑中特殊的隔震構造處理可能影響建筑外觀等不理解甚至不予支持；②隔震檢修層層高通常大于2.2m，需要計入建筑面積。這些因素使得業(yè)主在建筑方案設計階段被迫放棄采用隔震技術。

(3)工程造價管理部門：①沒有發(fā)布隔震支座及其相應構配件配套定額；②隔震層施工造成工期延長而產(chǎn)生的額外費用無法體現(xiàn)于工程造價中。這些因素使得工程造價的預算和發(fā)包價等方面沒有相關依據(jù)。

(4)工程質量安全監(jiān)督機構：①對隔震技術應用重要性認識程度不足，無相關監(jiān)督經(jīng)驗；②對隔震支座的第三方檢驗送檢數(shù)量及其要求的標準掌握不一致。③對隔震構造和隔震層防火的監(jiān)督不夠重視。

3.1.2建設相關單位

(1)建設單位

①對建筑抗震的重要性認識不足，不愿意增加適量的投資來提高結構安全性；②隔震技術應用將產(chǎn)生增加溝通協(xié)調的工作量，不愿意投入；③片面地認為隔震技術應用將增加工期；④建設過程中遇到質量檢查容易不達標可能存在風險。

(2)建筑設計單位

①對隔震技術的應用重視程度不足，無設計經(jīng)驗，甚至是被動接受業(yè)主采用新技術的指令，沒有組織各專業(yè)參與隔震技術培訓；②隔震建筑施工圖中需要增加如隔震構造的設計等，較為繁瑣；③采用隔震技術增加設計工作量和時間，但是相應的費用沒有增加。

(3)施工圖審查機構

根據(jù)2014年國家住建部印發(fā)的(建質[2014]25號)文中規(guī)定，必須具備超限高層審查資質的甲類施工圖審查機構才能承接隔震工程的施工圖審查工作，增加了隔震技術的審查工作，但費用沒有增加。

(4)施工與監(jiān)理單位

對隔震建筑施工中可能出現(xiàn)的技術和管理問題重視程度不足，無隔震建筑施工經(jīng)驗，被動接受施工圖設計所采用的新技術，沒有事先組織各專業(yè)參與隔震技術培訓和觀摩；隔震層的施工和隔震構造施工經(jīng)常出現(xiàn)阻礙隔震層水平變形的現(xiàn)象，容易導致返工從而造成經(jīng)濟損失。

(5)隔震技術專業(yè)設計與配合單位

由于隔震建筑建設數(shù)量相對較少，通常需要隔震技術專業(yè)設計與咨詢服務，并與建筑設計單位配合共同設計。提供專業(yè)設計與咨詢服務的單位主要是高等院校，建設單位應支付一定比例的工程設計費作為隔震設計與咨詢服務費。

(6)隔震裝置生產(chǎn)企業(yè)

目前國內生產(chǎn)企業(yè)逐漸增多，隔震支座預埋板及其埋件等執(zhí)行的企業(yè)標準通常與施工圖存在矛盾或者不滿足設計要求。

(7)建筑使用單位

①對隔震構造不了解，后期擅自對隔震層周邊等構造節(jié)點進行改造，影響隔震層的水平變形；②隔震建筑使用中維護管理缺失，未設立相應的管理制度。

3.2 隔震技術應用推廣建議

3.2.1政府職能部門

(1)建設行政主管部門

①應加大有關建筑減震防災的相關知識和文件宣傳力度；②對我市已建成的隔震建筑組織現(xiàn)場觀摩，定期組織隔震技術學習與培訓；③建立隔震工程資料庫和專家?guī)欤糜诟粽鸺夹g專項審查和開展隔震工程案例研究。

(2)城市規(guī)劃管理部門

①隔震建筑可作為城市賑災的救護中心或應急指揮部，因此對隔震建筑的建設應當給予大力支持；②應參照《建筑工程建筑面積計算規(guī)范》(GB/T5053-2013)對隔震建筑中隔震層面積是否計入建筑面積進行明確，隔震層是屬于專用的檢修層，建議不計入建筑面積且不計容積率，架空隔震層要求建設單位承諾可以永久開放。

(3)工程造價管理部門

①根據(jù)隔震建筑的性質和結構特點，應定期編制隔震支座及其預埋件、配套特殊構件的清單定額；②隔震層施工造成總體工期延長所產(chǎn)生的費用應體現(xiàn)于工程造價中。

(4)工程質量監(jiān)督機構

①根據(jù)國家有關的規(guī)范、規(guī)程和標準，經(jīng)常邀請專家進行隔震技術專題培訓；②隔震支座第三方檢驗送檢、預留隔震溝(縫)和柔性連接等隔震構造和隔震層防火措施的監(jiān)督嚴格執(zhí)行規(guī)范。

3.2.2建設相關單位

(1)建設單位

①建設前期，邀請專家進行隔震技術專門咨詢，充分認識建筑抗震的重要性，從技術和經(jīng)濟兩個角度進行項目的評估；②充分認識建筑隔震技術是成熟的新技術，在國內已大量的應用，項目風險可控，投資的增量少，工期增加短。

(2)建筑設計單位

①作為工程技術部門，勇于做新技術的應用和推廣的先行者，經(jīng)常邀請專家進行隔震技術培訓以提升隔震設計水平和經(jīng)驗，組織到省內外設計單位和隔震技術應用較為成熟的地區(qū)進行調研，促進隔震技術進步；②各專業(yè)密切配合，特別是建筑專業(yè)對隔震層及其相關節(jié)點處的構造、給排水電氣和暖通專業(yè)的柔性管線連接設計等。

(3)工程施工單位

①作為隔震技術應用的具體實施部門，定期邀請專家進行隔震技術培訓，特別是隔震層的施工技術，組織到省內外隔震技術應用較為成熟的地區(qū)進行項目實際調研，促進隔震施工技術進步；②應結合發(fā)布的國家和地方工程建設地方標準、項目的性質和結構特點編制專項施工方案，特別是隔震支座安裝和隔震構造的施工；③在施工前應對預埋件及支座安裝隊伍進行技術交底工作和試安裝；④如缺乏支座安裝經(jīng)驗，可請支座專業(yè)安裝隊伍進行安裝。

(4)工程監(jiān)理單位

①作為隔震技術應用的具體質量監(jiān)督部門，邀請專家進行隔震技術培訓以提升隔震建筑施工監(jiān)督水平和經(jīng)驗，組織到省內外隔震技術應用較為成熟的地區(qū)進行項目實際調研，促進隔震建筑施工監(jiān)督水平的進步；②在施工前應根據(jù)情況編制監(jiān)理規(guī)劃及關于隔震建筑隔震層施工的實施細則；③在隔震支座安裝時進行旁站工作；④隔震支座等應見證取樣后送檢。

(5)隔震裝置生產(chǎn)企業(yè)

①嚴格按照國家相關的產(chǎn)品制造規(guī)范控制產(chǎn)品的質量；②對產(chǎn)品質量全程負責，履行合同服務承諾；③與設計單位對支座及其埋件的參數(shù)、尺寸等密切配合，滿足施工圖設計要求。

(6)建筑使用單位

①充分認識隔震層及其隔震構造在建筑中的重要性，嚴禁擅自對隔震層周邊等構造節(jié)點進行改造，從而影響隔震層的水平變形；②隔震建筑使用中維護管理設立相應的管理制度。

4 結語

本文的撰寫和總結得到了廈門市建設局和福州大學土木工程學院的專家教授的指導。本文為作者本人在廈門市湖里區(qū)教育局的基建工作中的一些體會和觀點，全文從政府職能部門的服務和管理角度以及建設相關單位管理和技術角度這兩個方面指出廈門市隔震技術推廣應用過程中不足之處并給出相應的建議，得出以下結論：

(1)政府職能部門：完善與隔震技術應用相關的政策，大力推廣隔震技術的應用，具體有：①建設行政主管部門：應加大有關建筑減震防災的相關知識和文件宣傳力度；組織隔震建筑現(xiàn)場觀摩，定期進行隔震技術學習與培訓；建立隔震工程資料庫和專家?guī)欤虎诔鞘幸?guī)劃管理部門：對隔震建筑的建設給予大力支持；明確隔震層是屬于專用的檢修層，不計入建筑面積；③工程造價管理部門：定期編制隔震支座及其預埋件、配套特殊構件的清單定額；④工程質量監(jiān)督機構，嚴格執(zhí)行隔震支座第三方檢驗送檢、預留隔震溝(縫)和柔性連接等隔震構造和隔震層防火措施的監(jiān)督。

(2)建設相關單位：需加強隔震技術的學習，提升隔震工程設計、施工、監(jiān)理監(jiān)督、產(chǎn)品生產(chǎn)、使用和維護等方面的管理和技術水平，具體有：①建設單位：充分認識建筑抗震的重要性，從技術和經(jīng)濟兩個角度進行項目的隔震技術應用評估；②建筑設計單位：進行隔震技術培訓以提升隔震設計經(jīng)驗；各專業(yè)密切配合，特別是隔震節(jié)點處的構造和柔性管線連接設計；③工程施工和監(jiān)理單位：組織編制和審查隔震專項施工方案，提高隔震層的施工技術和監(jiān)督管理水平。