CN107620386B - 既有建筑隔震加固中隔震支座的安装构造与施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种既有建筑隔震加固中隔震支座的安装构造与施工方法。隔震支座的安装构造包括上支墩、隔震支座以及下支墩，隔震支座设置在上支墩与下支墩之间，上支墩通过上部连接措施与隔震支座连接，而下支墩则通过下部连接措施与隔震支座连接；所述上部连接措施、下部连接措施均包括：预埋板、锚固筋、螺栓锁紧件、灌浆料拌合物、螺栓组件以及隔震支座连接板；本发明克服了传统预埋套筒连接方式不能适应隔震加固施工的不足，采用螺栓锁紧件、螺栓组件解决螺栓孔精确定位的难题，有效保护隔震支座，提高隔震支座安装连接水平。

Description

既有建筑隔震加固中隔震支座的安装构造与施工方法

技术领域

本发明属于建筑结构隔震技术领域，特别是涉及一种隔震支座的安装构造与施工，可应用于地震区既有建筑的抗震加固与结构工程中采用隔震支座时使用。

背景技术

在新建建筑中，隔震支座与柱的连接一般采用在柱预埋板背面焊接预埋套筒，支座连接板与预埋板贴合后采用螺栓连接。在隔震加固工程中，框架柱的托换一般采用外设托架，先切断柱子，再沿袭新建建筑的做法重新施工下支墩、安装隔震支座，再浇筑上支墩，隔震支座采用“套筒”方式进行安装，见图1。

在隔震加固工程中，由于上部已经存在框架柱，当先浇筑上、下支墩，再切割柱子置换隔震支座时，隔震支座的安装就成为一大难题。主要体现在：(1)上部预埋套筒难于开孔植筋施工；(2)套筒定位需要十分精准，这对土建施工，不可能做到支座连接板开孔位置精度要求；(3)更为困难的是上、下支墩或结构的预埋套筒与支座连接板预开孔不可能做到一一对齐。施工只好现场重新开孔或焊接，这些都会影响隔震支座的安装质量，为之后的更换也留下隐患。

根据工程隔震加固改造的需要以及施工精确度的控制要求，隔震支座的常规连接技术已经严重制约了隔震加固的施工水平。因此，有必要设计一种满足工程实际需要的新型安装方式。

发明内容

为了克服传统预埋套筒连接方式不能适应隔震加固施工的不足，本发明提供了一种隔震支座的安装方式。目的在于为连接螺栓的精确定位问题、支座水平度控制、快速安装等提供一套行之有效的解决方案，提高隔震支座安装的技术水平，保护隔震支座，确保隔震效果的高效实施。

为实现上述的技术目的，本发明将采取如下的技术方案：

一种既有建筑隔震加固中隔震支座的安装构造，包括上支墩、隔震支座以及下支墩，上支墩包括原有上部结构柱以及在原有上部结构柱外围新浇而成的混凝土结构a，下支墩包括原有下部结构柱以及在原有下部结构柱外围新浇而成的混凝土结构b；隔震支座设置在上支墩与下支墩之间，上支墩通过上部连接措施与隔震支座连接，而下支墩则通过下部连接措施与隔震支座连接；所述上部连接措施、下部连接措施均包括：预埋板、锚固筋、螺栓锁紧件、灌浆料拌合物、螺栓组件以及隔震支座连接板；其中：

锚固筋具有若干根，均匀分布在预埋板的其中一个板面，且锚固筋的一端与预埋板焊接，另一端锚入混凝土结构a或b的内部；

螺栓组件具有若干个，均匀分布在隔震支座连接板上，并通过隔震支座连接板上的螺孔配装；

预埋板在与锚固筋相背的板面上，与各螺栓组件对应的位置处，分别一一固定有螺栓锁紧件；

所述隔震支座连接板，通过螺栓组件与相应的螺栓锁紧件的螺纹配合连接，与预埋板固定；

原有上部结构柱的下端面与上部连接措施的预埋板平齐，原有下部结构柱的上端面与下部连接措施的预埋板平齐；

上部连接措施的隔震支座连接板与上部连接措施的预埋板之间、下部连接措施的隔震支座连接板与下部连接措施的预埋板之间均灌注有灌浆料拌合物。

作为本发明的进一步改进，所述锚固筋具有四组，螺栓组件、螺栓锁紧件均具有四组。

作为本发明的进一步改进，所述锚固筋的活动端带有弯钩或锚板。

作为本发明的进一步改进，所述螺栓锁紧件为锁紧螺栓或者螺纹套筒。

作为本发明的进一步改进，所述预埋板呈矩形、正方形或圆形；上部连接措施的预埋板在中部具有与原有上部结构柱适配的空腔，下部连接措施的预埋板在中部具有与原有下部结构柱适配的空腔。

作为本发明的进一步改进，所述预埋板呈矩形或正方形时，在预埋板的每一条板边的中部位置处均配置一组或多组锚固筋。

本发明的再一个技术目的是提供一种既有建筑隔震加固中隔震支座安装构造的施工方法，包括以下步骤：

(1)准备两块预埋板，其中一块为上预埋板，另一块为下预埋板；

每块预埋板的其中一个板面都均匀分布若干锚固筋，各锚固筋的一端与预埋板焊接固定，另一端则在端部位置处带有弯钩；

准备两块隔震支座连接板，其中一块为上隔震支座连接板，另一块为下隔震支座连接板；

每块隔震支座连接板均具有若干螺孔，每个螺孔配装一根螺杆，并采用固定螺母将螺杆与隔震支座连接板锁紧；

(2)分别浇筑下支墩、上支墩：

在原有上部结构柱的底面位置处配置带有锚固筋的上预埋板后，于原有上部结构柱外围、上预埋板的上方浇筑混凝土结构a，形成上支墩，此时，上预埋板的锚固筋埋填在上支墩的混凝土结构a中；在原有下部结构柱的顶面位置处配置带有锚固筋的下预埋板，于原有下部结构柱外围、下预埋板的下方浇筑混凝土结构b，形成下支墩，此时，下预埋板的锚固筋埋填在下支墩的混凝土结构b中；上支墩与下支墩均为新、旧混凝土的组合结构；

(3)以隔震支座连接板上的各螺孔为基准，在预埋板的板面上，焊接固定一个锁紧螺母，各锁紧螺母与相应的螺柱处于同一轴线上；并通过锁紧螺母与相应螺孔的配合连接，将隔震支座连接板安装到预埋板上；其中：上隔震支座连接板安装在上预埋板上，下隔震支座连接板安装在下预埋板上；

(4)先切断上支墩和下支墩之间的结构柱，然后将隔震支座置放于上支墩和下支墩之间，并采用钢楔子四面固定，测量其标高和水平度，达到要求后，在上隔震支座连接板与上支墩之间、下隔震支座连接板与下支墩之间分别灌注灌浆料拌合物。

作为本发明的进一步改进，在步骤(4)结束后，还存在以下步骤：采用压力注浆，将上隔震支座连接板与上支墩之间、下隔震支座连接板与下支墩之间的混凝土收缩裂缝进行注浆，确保隔震支座与上支墩、下支墩之间填充密实。

根据上述的技术方案，相对于现有技术，本发明具有如下的优点：

(1)、本发明通过改变隔震支座安装结构的施工方法，克服了现有技术中，预先浇筑上支墩、下支墩时，预埋螺纹套筒与连接板螺栓孔两者的轴线很难保证在同一直线上，由偏差导致的隔震支座连接板很难通过螺纹套筒与螺栓组件的配合而固定到预埋板上的缺陷。

(2)、灌注灌浆料拌合物的厚度及流动性，可用来方便地调节支座的标高和水平度，确保支座与预埋板紧密贴合。灌浆料强度高，龄期短。安装迅速，安装质量高。

附图说明

图1是现有技术中，采用套筒安装的隔震支座安装构造示意图；

图2是本发明所述隔震支座安装构造的剖视图；

图3是本发明所述隔震支座安装构造的平面示意图；

图4是上预埋板示意图；

图5是下预埋板示意图；

图中：I‐上支墩内的原有上部结构柱；II‐上支墩内的新浇混凝土结构a；III‐下支墩内的原有下部结构柱；IV‐下支墩内的新浇混凝土结构b；V‐隔震支座；

1‐预埋板；2‐锚固筋；3‐螺栓锁紧件；4‐灌浆料拌合物；5‐螺栓组件；6‐隔震支座连接板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)。

如图2至5所示，本发明公开了一种既有建筑结构柱中隔震支座的安装结构，包括上支墩、隔震支座以及下支墩，上支墩包括原有上部结构柱以及在原有上部结构柱外围新浇而成的混凝土结构a，下支墩包括原有下部结构柱以及在原有下部结构柱外围新浇而成的混凝土结构b；隔震支座设置在上支墩与下支墩之间，上支墩通过上部连接措施与隔震支座连接，而下支墩则通过下部连接措施与隔震支座连接；所述上部连接措施、下部连接措施均包括：预埋板1、锚固筋2、螺栓锁紧件3、灌浆料拌合物4、螺栓组件5以及隔震支座连接板6，其中：

预埋板，采用Q235B或A345钢材制成，形状呈矩形、正方形或圆形等；中部具有与上部结构柱或者下部结构柱适配的空腔，即预埋板呈“回”字形结构设置，内边长为柱截面尺寸，外边长为(支座连接板+2*100，100mm为钢管短柱尺寸)，背面焊接锚固筋；下部连接结构的预埋板，应设置混凝土浇筑的排气孔，直径为50mm～150mm。

锚固筋，为顶端具有135度弯钩的普通HRB400级钢筋，锚筋长度可取0.6倍锚固长度。焊接固定在预埋板的其中一个板面，并埋填在上支墩/下支墩的混凝土浇筑层中；当预埋板为矩形或正方形时，锚固筋具有4根，分别安装在预埋板各板边的中间位置处，而非角部位置。当受力和排布需要时，也可以是8根。当柱子是圆形时，锚固筋沿圆周均布布置或成组布置。

螺栓锁紧件，为具有内螺纹的锁紧部件，可以为螺母或者螺纹套筒，为螺母时，采用8.8级钢材；为螺纹套筒时，采用Q345级钢材；通过焊接方式固定在预埋板的另外一个板面，且螺栓锁紧件在预埋板上的固定位置、锚固筋在预埋板上的锚固点基本上处于同轴设置；而螺栓锁紧件在预埋板上的固定位置则与隔震支座连接板上的螺柱穿行孔同轴设置；

隔震支座连接板，通过螺栓组件与螺栓锁紧件的连接，以固定在预埋板上。

螺栓组件，采用8.8级钢材；包括螺柱以及固定螺母，螺柱的一端与螺栓锁紧件螺纹配合连接，螺柱的另一端则穿过隔震支座连接板的螺柱穿行孔后，通过固定螺母与隔震支座连接板锁紧固定。

隔震支座连接板的平面尺寸，应大于(支座直径+2*100mm)，同时大于(柱截面尺寸+2*100mm)，取二者的较大值。形状一般取正方形，连接板的板厚及螺栓数量、螺栓直径等应由结构设计确定。预埋板与连接板的平面尺寸、厚度与常规隔震支座的不同，需要根据柱截面尺寸和受力需要而另行计算确定。

灌浆料拌合物，灌注在隔震支座连接板与预埋板之间；满足《钢筋连接用套筒灌浆料合物性能试验方法标准》GB/T50080的规定。灌浆料满足《钢筋连接用套筒灌浆料》JG/T408的规定。

根据建筑±0.000至基础顶面的距离，合理选择上支墩高、下支墩高与隔震支座的安装高度。隔震支座的安装高度最小值＝隔震支座的高度+120mm，120mm为上下两个预埋板厚度以及两层灌浆料高度。上支墩高度应大于等于首层楼面梁的高度。下支墩高度没有特殊要求，高度较小时，下预埋板的锚固筋采用植筋锚固于基础。

施工时，事先采用钢楔子四面固定好隔震支座，测量其标高和水平度达到要求后再灌注灌浆料拌合物。隔震支座标高控制可由灌浆料的厚度调节，水平度要求由灌浆料拌合物的流动性调节。可确保支座的施工质量。灌浆料强度高，龄期短，可实现快速托换。

上述隔震支座安装结构的施工方法，包括如下步骤：

(1)准备两块预埋板，其中一块为上预埋板，另一块为下预埋板；

每块预埋板的其中一个板面都均匀分布若干锚固筋，各锚固筋的一端与预埋板焊接固定，另一端则在端部位置处带有弯钩；

准备两块隔震支座连接板，其中一块为上隔震支座连接板，另一块为下隔震支座连接板；

每块隔震支座连接板均具有若干螺孔，每个螺孔配装一根螺杆，并采用固定螺母将螺杆与隔震支座连接板锁紧；

(2)分别浇筑下支墩、上支墩：

在原有上部结构柱的底面位置处配置带有锚固筋的上预埋板后，于原有上部结构柱外围、上预埋板的上方浇筑混凝土结构a，形成上支墩，此时，上预埋板的锚固筋埋填在上支墩的混凝土结构a中；在原有下部结构柱的顶面位置处配置带有锚固筋的下预埋板，于原有下部结构柱外围、下预埋板的下方浇筑混凝土结构b，形成下支墩，此时，下预埋板的锚固筋埋填在下支墩的混凝土结构b中；由此可知，上支墩与下支墩均为新、旧混凝土的组合结构。

(3)以隔震支座连接板上的各螺孔为基准，在预埋板的板面上，焊接固定一个锁紧螺母，各锁紧螺母与相应的螺柱处于同一轴线上；并通过锁紧螺母与相应螺孔的配合连接，将隔震支座连接板安装到预埋板上；其中：上隔震支座连接板安装在上预埋板上，下隔震支座连接板安装在下预埋板上；

(4)先切断上支墩和下支墩之间的结构柱，然后将隔震支座置放于上支墩和下支墩之间，并采用钢楔子四面固定，测量其标高和水平度，达到要求后，在上隔震支座连接板与上支墩之间、与下隔震支座连接板与下支墩之间分别灌注灌浆料拌合物。

(5)采用压力注浆，将上隔震支座连接板与上支墩之间、与下隔震支座连接板与下支墩之间的混凝土收缩裂缝进行注浆，确保隔震支座与上支墩、下支墩之间填充密实。

Claims (8)

1.一种既有建筑隔震加固中隔震支座安装构造的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)准备两块预埋板，其中一块为上预埋板，另一块为下预埋板；每块预埋板的其中一个板面都均匀分布若干锚固筋，各锚固筋的一端与预埋板焊接固

定，另一端则在端部位置处带有弯钩；准备两块隔震支座连接板，其中一块为上隔震支座连接板，另一块为下隔震支座连接板；每块隔震支座连接板均具有若干螺孔，每个螺孔配装一根螺杆，并采用固定螺母将螺杆与隔震支座连接板锁紧；

(2)分别浇筑下支墩、上支墩：

在原有上部结构柱的底面位置处配置带有锚固筋的上预埋板后，于原有上部结构柱外围、上预埋板的上方浇筑混凝土结构a，形成上支墩，此时，上预埋板的锚固筋埋填在上支墩的混凝土结构a中；在原有下部结构柱的顶面位置处配置带有锚固筋的下预埋板，于原有下部结构柱外围、下预埋板的下方浇筑混凝土结构b，形成下支墩，此时，下预埋板的锚固筋埋填在下支墩的混凝土结构b中；上支墩与下支墩均为新、旧混凝土的组合结构；

(3)以隔震支座连接板上的各螺孔为基准，在预埋板的板面上，焊接固定一个锁紧螺母，各锁紧螺母与相应的螺柱处于同一轴线上；并通过锁紧螺母与相应螺孔的配合连接，将隔震支座连接板安装到预埋板上；其中：上隔震支座连接板安装在上预埋板上，下隔震支座连接板安装在下预埋板上；

(4)先切断上支墩和下支墩之间的结构柱，然后将隔震支座置放于上支墩和下支墩之间，并采用钢楔子四面固定，测量其标高和水平度，达到要求后，在上隔震支座连接板与上支墩之间、隔震支座下连接板与下支墩之间分别灌注灌浆料拌合物。

2.根据权利要求1所述既有建筑隔震加固中隔震支座安装构造的施工方法，其特征在于，在步骤(4)结束后，还存在以下步骤：采用压力注浆，将上隔震支座连接板与上支墩之间、下隔震支座连接板与下支墩之间的混凝土收缩裂缝进行注浆，确保隔震支座与上支墩、下支墩之间填充密实。

3.一种基于权利要求1所述的施工方法得到的既有建筑隔震加固中隔震支座的安装构造，包括上支墩、隔震支座以及下支墩，其特征在于：上支墩包括原有上部结构柱以及在原有上部结构柱外围新浇而成的混凝土结构a，下支墩包括原有下部结构柱以及在原有下部结构柱外围新浇而成的混凝土结构b；隔震支座设置在上支墩与下支墩之间，上支墩通过上部连接措施与隔震支座连接，而下支墩则通过下部连接措施与隔震支座连接；所述上部连接措施、下部连接措施均包括：预埋板、锚固筋、螺栓锁紧件、灌浆料拌合物、螺栓组件以及隔震支座连接板；其中：锚固筋具有若干根，均匀分布在预埋板的其中一个板面，且锚固筋的一端与预埋板焊接，另一端锚入混凝土结构a或b的内部；螺栓组件具有若干个，均匀分布在隔震支座连接板上，并通过隔震支座连接板上的螺孔配装；预埋板在与锚固筋相背的板面上，与各螺栓组件对应的位置处，分别一一固定有螺栓锁紧件；所述隔震支座连接板，通过螺栓组件与相应的螺栓锁紧件的螺纹配合连接，与预埋板固定；原有上部结构柱的下端面与上部连接措施的预埋板平齐，原有下部结构柱的上端面与下部连接措施的预埋板平齐；上部连接措施的隔震支座连接板与上部连接措施的预埋板之间、下部连接措施的隔震支座连接板与下部连接措施的预埋板之间均灌注有灌浆料拌合物。

4.根据权利要求3所述隔震支座的安装构造，其特征在于，所述锚固筋具有四组，螺栓组件、螺栓锁紧件均具有四组。

5.根据权利要求3所述隔震支座的安装构造，其特征在于，所述锚固筋的活动端带有弯钩或锚板。

6.根据权利要求3所述隔震支座的安装构造，其特征在于，所述螺栓锁紧件为锁紧螺栓或者螺纹套筒。

7.根据权利要求3所述隔震支座的安装构造，其特征在于，所述预埋板呈矩形、正方形或圆形；上部连接措施的预埋板在中部具有与原有上部结构柱适配的空腔，下部连接措施的预埋板在中部具有与原有下部结构柱适配的空腔。

8.根据权利要求3所述隔震支座的安装结构，其特征在于，所述预埋板呈矩形或正方形时，在预埋板的每一条板边的中部位置处均配置一阻或多组锚固筋。