夹层橡胶垫隔震层施工工法

夹层橡胶垫隔震层施工工法适用范围

《夹层橡胶垫隔震层施工工法》适用范围：

1、适用于地震设防烈度为8~10度的新建工业与民用建筑。

2、适用于为提高抗震等级而进行的加固改造建筑工程 。

夹层橡胶垫隔震层施工工法工艺原理

《夹层橡胶垫隔震层施工工法》的工艺原理：

1、夹层橡胶隔震支座结构

夹层橡胶隔震支座，是由薄橡胶片与钢板相互交错叠置数层整体硫化形成。夹层橡胶隔震支座是由橡胶垫、上（下）连接板、连接螺栓、上（下）预埋钢架组成（见下图：夹层橡胶垫构造图；细部构造图）。其中，橡胶垫是夹层橡胶隔震层的核心构件，主要是靠它来隔震。为了与上（下）连接钢板的连接，在橡胶垫的上下表面都粘有封板，封板上有螺孔与连接板连接。

夹层橡胶垫构造图：

细部构造图（见下图）：（a）上预埋件大样,（b）下预埋件大样，（c）上下连接板大样。

2、夹层橡胶隔震支座抗震原理

在基础加入隔震支座设计目的是通过在下部结构与上部结构之间设置隔震层来改变结构整体的动力特性。一般地震的振动周期大多在0.1~1秒之间，隔震支座因水平刚度较小，可延长上部结构的周期至3秒以上，使建筑物因地震而产生的加速度反应大量减小，从而达到保护建筑结构物的目的。在地震作用下，橡胶片产生弹性变形，通过弹性位移吸收地震作用力，隔震支座中的钢板层对橡胶层竖向变形起约束作用，使支座具有很高的竖向承载能力，同时又不影响橡胶的水平柔性，使其有良好的水平变形能力和复位能力，从而提高建筑物的抗震能力。

3、夹层橡胶隔震施工工艺原理

通过上、下埋板把隔震支座与上、下结构进行连接，将结构本身的重力及地震应力进行传递，从而发挥隔震支座在结构体系中的作用。同时隔震支座预埋板安装平整度须按要求控制在3‰以内，从而确保：隔震支座顶部结构不发生不均匀竖向变形；隔震支座顶部结构不产生爬坡或滑坡现象，影响隔震效果；隔震支座的竖向荷载不发生改变，产生附加弯矩；下部结构支承构件不出现附加水平效应 。

夹层橡胶垫隔震层施工工法工艺流程

《夹层橡胶垫隔震层施工工法》工艺流程见下图 ：

夹层橡胶垫隔震层施工工法操作要点

一、施工准备

1. 编制橡胶隔震支座施工方案，并对操作人员进行详细的技术交底。

2. 检査所有进场橡胶隔震构件的合格证，复核其规格、型号。

3. 底部基础混凝土预留下埋板锚筋高度不浇筑；预留部分钢筋拉筋待下埋板安装后再行安装。

二、放线定位

按设计图纸，在基础上放出轴线、控制线位置。

三、安装下埋板

利用起重设备将预埋板吊运并放置至设计部位；在可调螺栓对应位置放置垫块（参见下图一）。

四、下埋板位置校正、固定

根据所放轴线及控制线，调整下埋板位置，偏差不得大于5毫米；调节可调螺栓，使下埋板位于同一水平面，并且埋板水平度不得大于3‰。水平度利用高精度水平尺在双向同时进行检査；用直径不小于14毫米的短钢筋将下埋板锚筋与基础竖向主筋焊接固定；在埋板固定牢固后旋转可调螺栓，取出垫块。将螺栓连接孔用胶带贴严实，防止混凝土进入（参见下图二）。

五、支设模板、浇筑基础混凝土

1、安装基础拉筋，支设模板；从下埋板中心孔及模板边缘处浇筑混凝土；混凝土强度等级不得小于C30，且宜选用微膨胀混凝土；为了确保预埋钢板的位置不变，在浇混凝土时，先往板两端浇，初步固定了其位置后，再往板下面浇，板下面分二次浇捣，人员应在架空跳板上进行操作，不得直接站在下埋板上；混凝土应振捣密实；振捣棒严禁直接振捣钢筋或埋板、锚筋。此次浇混凝土一定要由专人负责，并且要有技术员跟踪检査指导（详见右图）。

2、混凝土浇筑质量保障措施

在安装下预埋钢板的过程中要对各项技术指标留有原始记录，见下表：

六、校核下埋板水平度

混凝土浇筑完毕后，应立即校核下埋板水平度，如不满足要求需立即进行调整。

七、安装橡胶支座及上埋板

混凝土浇筑48小时后，用起重设备将橡胶支座本体施作在固定位置，按照厂家提供的吊点（连接板上预留的吊装螺孔）安装吊具，严禁使用连接螺孔起吊，防止对连接螺孔造成损伤；用高强螺栓将连接板牢固地与上、下预埋板连接，高强螺栓应对称拧紧，拧紧过程分为初拧、复拧、终拧三个阶段，并在同一天完成（详见右图）。

八、缝隙处理

为了保证橡胶支座与接触面的平整，用环氧树脂将下部定位钢架内留置5毫米的凹槽填满刮平，并养护至强度值不小于50%的设计值。

九、绑扎上部钢筋，进行上部结构施工

绑扎隔震支座上部钢筋进行上部结构混凝土施工前，应事先用彩条布将隔震支座包裹做临时覆盖保护，以免造成污染。

十、劳动力组织

施工过程中实行专业化管理，由1名专业技术管理人员负责此项工作，所有操作人员必须经专业技术培训方可上岗。为了加快施工速度，流水作业时，每个小组安排4人施工 。

一、主要材料

1、上（下）连接板

连接板均为正方形，其边长大于橡胶垫的直径，在上、下连接板上以其中心为圆心，某一半径（小于橡胶垫半径）为半径的圆上留有螺孔（和橡胶垫上、下封板连接）；在上、下连接板的四角部位各留有4个螺孔（和上、下预埋钢板连接）。上、下连接板的材质要求为A3钢，符合《碳素结构钢》GB/T700-2006，Q235的标准要求，光洁度为6.3，并做镀锌处理。

2、连接螺栓

连接螺栓有两种不同的型号，其中小的是连接上、下连接板与封板的；大的是连接上、下连接板与上、下预埋钢板的。螺栓的性能等级要求高强发黑外六角螺钉8.8级。

3、上（下）预埋钢架

预埋钢架由钢板和HRB335级钢筋腿焊接而成。钢板的边长与连接板相同，其厚度比连接板小1级。材质要求和连接板相同，在其四角部位留有四个螺孔（和上、下连接板连接），下预埋钢板中间留有圆孔，安装后用环氧树脂填充；HRB335级钢筋腿共有8条（弯成直角状），钢筋腿与钢板间焊缝质量要求高，要求满焊，且焊缝高度≧5毫米。

4、橡胶支座技术指标

二、机具设备

机具设备配置应根据工程大小、现场条件等配备。

机械：电焊机。

工具：楔形塞尺、锤子、高精度水平尺、塔尺、力矩扳手、精密水准仪、大小钢尺等 。

《夹层橡胶垫隔震层施工工法》的主要特点是：

1、施工工艺简单、易操作，便于施工质量控制。

2、隔震装置维护简单，耐久性和抗老化性可达70年，装置安全、可靠。

3、隔震装置具有稳定的弹性复位功能，地震后能自动复位。

4、在基础中加入隔震支座设计的建筑物抗震性能明显提高，性价比合理 。

进入21世纪以来，随着地壳活动日益活跃，地震以及地震引起的自然灾害在世界各地频繁发生，给国家和人民财产造成了极大的损失。2008年5月汶川大地震以来，中国提高对抗震加固设计与施工技术研究的重视程度。日本抗震设计做的比较好，而中国属于森林资源匮乏和人口众多的国家，完全采用日本木制结构抗震设计和施工的可能性不大。面对中国建筑结构类型的发展趋势，保障公共建筑尤其是学校、医院以及民用住宅的抗震质量，提高砖混结构、框架结构等建筑结构类型的抗震性能，是建筑长时期的研究课题。

“防患于未然”，抗震首先要隔震。2001年山西省第五建筑工程公司/泛华建设集团有限公司通过在山西部分建筑物中应用夹层橡胶隔震垫施工技术，在工程经验基础上总结了《夹层橡胶垫隔震层施工工法》 。

1、安装前应对工程所用类型和规格的隔震装置依据《橡胶支座试验方法》GB20688.1-2006、《建筑隔震橡胶支座》GB20688.3-2006进行抽样检测，抽样的数量应不少于总数的50%。一般情况下，每项工程抽样总数不少于20件，每种规格的产品抽样数量不少于4件。检查包含力学性能检查和外观检查。

2、安装定位钢架不得使钢板变形，不宜在钢板上施焊。

3、橡胶支座处的柱头受力钢筋及箍筋，应符合节点核心区的构造要求，箍筋应予加密，且上端箍筋应在受力主筋的端头绑扎牢固。

4、橡胶支座柱头混凝土应在定位钢架锚固筋长度加5厘米范围内留置二次浇筑混凝土区段，宜选用细石混凝土，配合比应准确，强度等级应符合设计要求，并留置两倍常规规定的试块组数。

5、预埋钢板的各项指标允许偏差见下表：

6、高强螺栓连接应对称、分阶段拧紧，并进行防腐处理。

7、为防止隔震支座受到破坏，上部结构施工时，模板支撑不得架设于隔震支座上 。

《夹层橡胶垫隔震层施工工法》的应用取得的经济社会效益为：

1、采用基础隔震设计，可使上部结构所受地震力大大降低，在进行上部结构抗震设计（梁柱断面、配筋、构造等）时，根据隔震计算结果，可按设防烈度降低0.5~1.5度进行设计计算（根据《建筑抗震设计规范》GB50011-2001的相关规定），在高烈度地区可达到不增加造价的目的，但其抗震安全度却能提高4~10倍。

2、该工法施工简便，需要投入的人力少，自身工期短。

3、防震效果好，使用年限长，而且若干年后可以更换上新的橡胶垫继续使用。

4、造价低廉，与其他抗震方法相比经济效益显著。比如同是24米高的砖混结构（使用橡胶支座）与框架结构相比，工程造价节约180元/平方米 。

注：施工费用以2009-2010年施工材料价格计算

施工企业采用《夹层橡胶垫隔震层施工工法》时应注意：

1、施工前应严格进行三级技术交底，专业工种需持证上岗。

2、埋板及橡胶支座吊运时，应设专人指挥，使用双环同时起吊，严禁单环起吊或倾斜吊装。

3、电焊作业前清理操作区域可燃物，安排专门看火人员，并配备灭火器等消防器材。

4、在正式施焊前要进行试焊，焊件送试验室试验，合格后方可正式施焊。

5、氧气瓶与乙炔瓶隔离存放，严格保证氧气瓶不沾染油脂、乙炔发生器有防止回火的安全装置。

6、所有操作人员必须戴好安全帽，并有专人定期检查，确保安全防护用品处于完好状态 。

山西省第五建筑工程公司/泛华建设集团有限公司采用《夹层橡胶垫隔震层施工工法》的工程实例：

一、大同一中初中、高中部教学楼、实验楼工程

该工程位于山西省大同市向阳东街101号，框架结构，五层，建筑面积为36879米该工程于2008年12月26开工，2009年12月10日竣工。

二、晋中学院师范分院图书馆、报告厅工程

该工程位于晋中市榆次区晋中新城南部，框架结构，其中图书馆地下1层、地上5层，报告厅地上3层，建筑面积15400平方米_。该工程于2006年3月15日开工，2008年1月1日竣工。

三、汶川县第一幼儿园工程为汶川地震后重建项目

工程采用叠层橡胶支座共计100套，该工程于2009年2月1日开工，2009年7月30日竣工。该公司承建的以上工程，釆用了夹层橡胶隔震垫（支座）技术，比框架防震具有更好的经济效益，收到了防震效果，获得用户肯定，取得了较好的社会效益 。

施工企业采用《夹层橡胶垫隔震层施工工法》时应注意：

1、成立施工环境卫生管理机构，在工程施工过程中严格遵守国家和地方政府下发的有关环境保护的法律、法规和规章，加强对施工燃油、工程材料、废气、废水、生产生活垃圾、弃渣的排放控制和治理，遵守有关废弃物处理的规章制度，做好交通环境疏导，虚心接受城市交通管理和相关单位的监督检查。

2、将施工场地和作业限制在工程建设允许的范围内，合理布置、规范围挡，做到标牌清楚、齐全，各种标识醒目，施工场地整洁文明。

3、对施工中可能影响到的各种公共设施制订可靠的防止损坏和移位的实施措施，加强实施中的监测、应对和验证。同时，将相关方案和要求向全体施工人员详细交底。

4、建立领用及退料制度。保证废物回收利用，防止污染环境。

5、采取设立隔声墙、隔声罩等消声措施降低施工噪声到允许值以下，同时尽可能避免夜间施工。

6、对施工场地道路进行硬化，并在晴天经常对施工通行道路进行洒水，防止尘土飞扬，污染周围环境 。

2011年9月30日，中华人民共和国住房和城乡建设部发布《关于公布2009-2010年度国家级工法的通知》，以文号建质[2011]154号公布《夹层橡胶垫隔震层施工工法》为国家二级工法 。2100433B

橡胶垫块的布置主要和桥梁的结构形式有关。通常在布置支座 时需要考虑以下的基本原则：

（1）上部结构是空间结构时，橡胶垫块应能同时适应桥梁顺桥向（X方向）和横桥向（Y方向）的变形；

（2）橡胶垫块必须能可靠的传递垂直和水平反力；

（3）橡胶垫块应使由于梁体变形所产生的纵向位移、横向位移和纵、恒向转角应尽可能不受约束；

（4）当桥梁位于平坡上，固定橡胶垫块宜设在主要行车方向的前端桥台上；

（5）橡胶垫块宜设置在具有较大垫块反力的地方；

（6）在同一桥墩上的几个橡胶垫块应具有相近的转动刚度；

总之，桥梁橡胶垫块的布置原则是既要便于传递支座反力，又要使橡胶垫块能充分适应梁体的自由变形。

技术夹层

医药洁净室内应设置技术夹层。技术夹层的形式、尺寸和构造，应满足风道和管线的安装、检修和防火要求。2100433B