隔震建筑的技術(shù)構(gòu)造措施

趙 虎

（天津市建工工程總承包有限公司，天津 300384）

我國(guó)是一個(gè)地震多發(fā)國(guó)家。2008年汶川地震造成的財(cái)產(chǎn)損失中，房屋建筑物等損失占70%以上，極震區(qū)80%以上的房屋喪失了使用功能[1]。減隔震技術(shù)能有效減輕地震作用，提升房屋建筑工程抗震設(shè)防能力[2]；因此，研究建筑減隔震技術(shù)，對(duì)提升房屋建筑的抗震水平具有十分重要的意義。

JGJ 360—2015《建筑隔震工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》明確規(guī)定：對(duì)穿過(guò)隔震層的設(shè)備配管、配線，應(yīng)采用柔性連接或其他有效措施；當(dāng)門廳入口、室外踏步、室內(nèi)樓梯節(jié)點(diǎn)、樓梯扶手、電梯井道、地下室坡道、車道入口處等穿越隔震層時(shí)，應(yīng)采取隔震脫離措施。但是細(xì)部節(jié)點(diǎn)具體如何構(gòu)造，JGJ 360—2015沒(méi)有詳細(xì)地說(shuō)明并且隔震技術(shù)屬于新技術(shù)、新工藝，可借鑒的工程較少。

天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院濱海醫(yī)院建于軟土地基之上，采用建筑隔震技術(shù)，隔震縫和機(jī)電管線的柔性連接需滿足隔震要求，針對(duì)設(shè)計(jì)及規(guī)范規(guī)定，分析構(gòu)造方式，對(duì)隔震構(gòu)造做法提出施工建議。

1 工程概況

天津醫(yī)科大學(xué)總醫(yī)院濱海醫(yī)院場(chǎng)地類別為Ⅳ類，場(chǎng)地特征周期為0.65 s，設(shè)防烈度為8.5度，總建筑面積114 998 m2，包括門診醫(yī)技綜合樓、動(dòng)力中心、液氧站、門衛(wèi)室4個(gè)棟號(hào)。門診醫(yī)技綜合樓采用隔震技術(shù)，在首層與地下一層之間設(shè)置2.2 m隔震層，安裝隔震支座[3]550個(gè)及耗能阻尼器86個(gè)。

根據(jù)隔震建筑的設(shè)計(jì)要求，房屋建筑節(jié)點(diǎn)，如室內(nèi)樓地面及頂棚隔震縫、屋面隔震縫、樓梯及欄桿等部位應(yīng)滿足抗震技術(shù)要求[4]。

2 隔震縫構(gòu)造

2.1 樓地面

1）樓地面隔震縫的設(shè)計(jì)寬度為1 000 mm并且兩端還需要有固定量和滑動(dòng)量，隔震縫蓋板寬度達(dá)到1 800 mm。為保證承載能力，將蓋板的承力層設(shè)計(jì)為平面網(wǎng)格形式，外框由鍍鋅方管焊接而成，內(nèi)部也間隔焊接鍍鋅方管。

2）為保證隔震縫蓋板的滑動(dòng)效果，將預(yù)制蓋板一端固定并設(shè)置為軸承連接，另一端為滑動(dòng)端，滑動(dòng)端預(yù)留65 cm的水平滑動(dòng)量，保證在受到外力擠壓時(shí)能通過(guò)固定端的軸承及滑動(dòng)端的滑板進(jìn)行滑移，防止鋼板受到擠壓變形喪失應(yīng)有功能，滿足設(shè)計(jì)水平極限位移500 mm的要求，與隔震支座的位移最大量相一致。見(jiàn)圖1。

圖1 樓地面隔震縫

3）為達(dá)到美觀效果，預(yù)制隔震縫蓋板的面層采用不銹鋼壓花鋼板，由于面層與下部大芯板之間存在空隙，踩踏后易產(chǎn)生振動(dòng)發(fā)出噪音，因此在壓花鋼板與大芯板之間滿鋪一層5 mm厚橡膠，起到減振消聲的作用。

2.2 吊頂

1）在頂板設(shè)置圓鋼吊桿，從隔震縫兩側(cè)開(kāi)始布置，確保吊桿成行成列。

2）主龍骨垂直于隔震縫安裝，至隔震縫斷開(kāi)，吊桿距離主龍骨的端部≯300 mm。

3）順序安裝次龍骨、橫撐龍骨，抗震縫兩側(cè)分開(kāi)獨(dú)立設(shè)置，經(jīng)驗(yàn)收合格后，進(jìn)行吊頂板的安裝，在抗震縫中間位置將吊頂板斷開(kāi)，中間留置20 mm寬縫隙。

4）吊頂分隔縫下表面用鋁合金壓條覆蓋并與一側(cè)吊頂板黏結(jié)固定。

2.3 樓梯與扶手

1）倒掛式樓梯，在休息平臺(tái)位置斷開(kāi)，與地面設(shè)置100 mm水平抗震縫[5]。主體施工時(shí)，休息平臺(tái)與樓層板支模用聚苯板填塞二者間隙，待澆筑的混凝土硬化后，剔除聚苯板和多余的混凝土；裝修時(shí)，將基層清理干凈后填充巖棉板于縫隙內(nèi)。

2）樓梯護(hù)欄也需滿足隔震要求。將樓梯間欄桿在隔震層休息平臺(tái)處斷開(kāi)，使地下室與地上建筑的欄桿分別獨(dú)立設(shè)置并在梯段側(cè)面間隔布置加固支撐，確保地震發(fā)生時(shí)不損壞，保證樓梯的疏散功能。

2.4 隔震層剪力墻與上部結(jié)構(gòu)

隔震層的剪力墻與上部主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件脫離，中間設(shè)置≥50 mm的分隔縫，避免地震等外力作用下基礎(chǔ)與主體結(jié)構(gòu)發(fā)生接觸。裝修時(shí)，在分隔縫內(nèi)滿填巖棉板，室內(nèi)一側(cè)用石膏板沿著剪力墻外側(cè)封堵嚴(yán)密，面層涂飾與室內(nèi)裝飾方法相同；樓梯間一側(cè)先在上部結(jié)構(gòu)的下檐固定木龍骨，再用鋁單板彎曲成“C”形，扣裝在分隔縫的外側(cè)，鋁型材與墻面接觸的邊緣用密封膠封閉處理。見(jiàn)圖2。

圖2 剪力墻與上部結(jié)構(gòu)分隔縫

2.5 屋面

屋面隔震縫設(shè)計(jì)寬度1 m。隔震縫蓋板要求既可支撐頂部封板荷載，保證建筑物的使用功能，外型美觀實(shí)用；又可滿足地震發(fā)生時(shí)建筑物在水平方向上前、后、左、右4個(gè)方向的移動(dòng)[6]，保證建筑物結(jié)構(gòu)的安全。利用BIM軟件進(jìn)行隔震縫蓋板構(gòu)造模擬，確定具體安裝方案。見(jiàn)圖3。

圖3 屋面抗震縫連接裝置BIM模擬

1）隔震縫蓋板安裝。將埋板用若干錨栓固定于女兒墻上，使用E43焊條先將通長(zhǎng)的C型鋼與埋板進(jìn)行點(diǎn)焊臨時(shí)固定，待整體就位后再進(jìn)行大面積焊接，焊接過(guò)程中注意控制型鋼的受熱變形。按照可滑動(dòng)鋼框架的設(shè)計(jì)圖進(jìn)行拼裝并與方鋼腳支座焊接牢固，組裝完成后插入C型鋼滑動(dòng)槽內(nèi)。

2）面層采用1.5 mm厚、橫向600 mm寬的鍍鋁鋅板，于側(cè)面下折處斷開(kāi)，斷折處垂直方向用自攻螺絲將面層固定于鋼框架上，面層斷開(kāi)處，打膠封閉。頂部按3%坡度設(shè)置泛水。

2.6 室外隔震溝

在基礎(chǔ)隔震層周圈設(shè)置隔震溝，將建筑物上部結(jié)構(gòu)與室外工程斷開(kāi)。隔震溝寬度≮400 mm，采用預(yù)制混凝土構(gòu)件或磚砌方式，溝內(nèi)側(cè)防水封閉，隔震溝上方設(shè)置滑動(dòng)蓋板，保證地震時(shí)的水平位移。

隔震溝蓋板固定端采用50 mm角鋼+軸承，先將50 mm角鋼使用膨脹螺栓固定在地面上，調(diào)整好標(biāo)高后將固定軸承焊接在角鋼上，再將預(yù)制的鋼蓋板插入固定軸承中。在安裝好的預(yù)制滑動(dòng)鋼蓋板上鋪貼花崗巖石材，滑動(dòng)端石材做坡口處理，養(yǎng)護(hù)時(shí)間不少于3 d。蓋板與散水石材之間縫隙施打硅酮耐候密封膠封堵。隔震溝安裝蓋板前，應(yīng)將溝內(nèi)清理干凈并在隔震溝內(nèi)最低標(biāo)高處的側(cè)壁留置排水口，通過(guò)敷設(shè)的排水管與室外的雨水管網(wǎng)連通，確保排水的暢通不堵塞。

3 機(jī)電管線柔性連接

各種機(jī)電管道作為醫(yī)院的生命線在地震發(fā)生過(guò)程中必須可以正常使用，所以在其穿越隔震層時(shí)管道上設(shè)置減震軟連接裝置，軟管采用不銹鋼金屬波紋管。

3.1 隔震層承壓管道柔性連接

1）減震柔性連接應(yīng)位于穿越隔震層的管道上下部結(jié)構(gòu)的連接處。每根管道上設(shè)置2個(gè)柔性連接，減震軟管長(zhǎng)度均在1.2～1.5m，成水平90°安裝，90°彎頭處兩側(cè)間距盡量一致。

2）減震軟管兩側(cè)設(shè)置固定支架，分別與上下部結(jié)構(gòu)連接，中間設(shè)置鋼絲繩柔性吊架。柔性連接軟管前后所選擇支架與管道走向有關(guān)，連接通向地下室部分管道采用與地面固定的支架，連接通向地上部分的管道采用與頂部固定的支架。

x軸與y軸方向減震柔性連接的轉(zhuǎn)角位置設(shè)萬(wàn)向輪支架，既滿足管道受力要求，同時(shí)保證減震柔性連接位移不受阻礙。見(jiàn)圖4。

圖4 滑動(dòng)落地支架

3）管道與柔性軟管法蘭連接，接口嚴(yán)密可靠，系統(tǒng)運(yùn)行后不易滲漏，使用壽命長(zhǎng)。減震柔性連接前后設(shè)置閥門，既方便連接裝置的檢修；又保證因超過(guò)抗震級(jí)別的地震造成管道出現(xiàn)泄露時(shí)，能夠及時(shí)關(guān)停。

3.2 防雷接地安裝

1）隔震支座下支墩及上支墩側(cè)面各預(yù)埋一塊40 mm×4 mm扁鋼，伸出上下支墩150 mm，扁鋼與支墩內(nèi)2根直徑≮16 mm主筋可靠焊接。預(yù)留過(guò)程中保證隔震支座上下混凝土支墩伸出的扁鋼在一條直線上，間距一致且扁鋼伸出上下支墩方向一致。

2）隔震支座上下支墩預(yù)留的接地扁鋼用40 mm×4 mm扁銅連接。扁銅加工前做鍍鋅防氧化處理，再按照統(tǒng)一規(guī)格預(yù)加工，每處隔震柔性連接采用2 m長(zhǎng)度的40 mm×4mm扁銅加工成歐姆形“Ω”。加工后的歐姆形扁銅不得扭曲損壞，兩連接位于一條直線。歐姆形設(shè)計(jì)可以有效緩解地震時(shí)縱向位移產(chǎn)生的力矩，保證在發(fā)生地震災(zāi)害時(shí)防雷接地系統(tǒng)正常發(fā)揮功能。見(jiàn)圖5。

圖5 隔震支座接地扁鋼預(yù)留

4 結(jié)語(yǔ)

作為天津市首項(xiàng)應(yīng)用隔震結(jié)構(gòu)的醫(yī)療建筑工程項(xiàng)目，通過(guò)采用技術(shù)構(gòu)造措施，滿足了隔震設(shè)計(jì)的功能需求。