CN112681796A - 一种隔震橡胶支座在灌注桩上的安装及更换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑减隔震技术领域，具体涉及一种隔震橡胶支座在灌注桩上的安装及更换方法。该隔震橡胶支座安装方法包括：A地面以下灌注桩施工，地面以上钢筋绑扎、模板布设；B辅助工装安装固定,地面以上桩身混凝土浇筑；C辅助工装取出；D隔震支座的定位板、连接件安装固定；E连接件灌浆锚固；F钢垫板安装；G隔震支座安装；H、上部结构施工。隔震支座更换包括：I桩基扩大加固处理,更换操作平台搭设；J顶升工作准备、顶升设备布置；K正式顶升；L待更换隔震支座移出、钢垫板取出；M钢垫板安装、新隔震支座安装；N千斤顶卸载，连接螺栓拧紧。本发明解决了灌注桩顶安装隔震支座流程繁琐、安装质量不可控、更换不方便的问题。
Description
技术领域
本发明涉及建筑物减隔震技术领域，具体涉及一种隔震橡胶支座在灌注桩上的安装及更换方法。
背景技术
经过近几年的不断发展和成熟，隔震技术的应用已从最开始的住宅、医疗用房、教育用房、机场航站楼等民用建筑逐步推广进入到储藏库、油库、核电站、天然气储罐等农业、工业建、构筑物。但由于农业、工业建筑有别于民用建筑，尤其是工业建筑荷载大、构造复杂、牵涉专业多、次生隐患大等特点以及专门性规范、标准的缺乏，使得隔震技术在农业、工业领域的应用还比较滞后，相关技术还有待进一步研究和完善。隔震支座一般设置在建筑物的基础、底部或下部结构与上部结构之间，通常与抗拉、抗风、黏滞阻尼器等部件一起组成隔震层，把上部结构和下部基础(结构)隔离开，以达到消耗地震能量，减少地震能量向上部传输，有效保障上部结构安全的作用。
工、农业建、构筑物如天然气储罐、储藏库的基础多为灌注桩基础，隔震支座安装在灌注桩与上部结构相连处，即灌注桩桩顶，与常规民用建筑有明显不同，其施工工艺也应在民用隔震技术的基础上进行专门研究和改进，目前在灌注桩上安装隔震支座的常规施工流程为：设计地平面以下灌注桩施工→设计地平面以上桩头破桩→设计地平面以上桩体钢筋绑扎→隔震支座连接件、定位板安装固定→设计地平面以上桩身混凝土浇筑→隔震支座安装→上部结构施工。此法需先浇筑地下部分，经破桩头后再绑钢筋浇筑地上部分混凝土及安装隔震支座，不仅流程繁琐、人工、机械投入量大的同时还浪费大量混凝土。此外，因工业建、构筑物的上部荷载一般比较大，照搬民用建筑的常规安装方法并不能保证隔震建筑在遭遇火灾、地震等灾害后隔震支座能顺利更换。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种性能可靠的隔震橡胶支座在灌注桩上的安装及更换方法，解决了现有技术中灌注桩顶安装隔震支座流程繁琐、安装质量不可控、更换不方便的问题，且工艺流程简单，施工效率高。
本发明的技术方案是这样实现的：一种隔震橡胶支座在灌注桩上的安装及更换方法，其特征在于，包括如下步骤：
隔震橡胶支座安装：
A)、地面以下灌注桩施工，地面以上钢筋绑扎、模板布设；
B)、辅助工装安装固定,地面以上桩身混凝土浇筑；
C)、辅助工装取出；
D)、隔震支座的定位板、连接件安装固定；
E)、连接件灌浆锚固；
F)、钢垫板安装；
G)、隔震支座安装；
H)、上部结构施工,隔震支座安装完成；
隔震橡胶支座更换：
I)、桩基扩大加固处理，更换操作平台搭设；
J)、顶升工作准备、顶升设备布置；
K)、试顶升，然后正式顶升；
L)、待更换隔震支座移出、钢垫板取出；
M)、钢垫板安装、新隔震支座安装；
N)、千斤顶卸载，连接螺栓拧紧，隔震支座更换完毕。
所述步骤A中地面以下灌注桩施工，包括以下步骤：
A1)、钻孔、成孔；A2)、下钢筋笼、导管；A3)、地面以下混凝土浇筑。
所述步骤B中辅助工装安装固定包括以下步骤：
B1)、工装制作，制作可循环利用工装，工装由长、短钢管和定位架构成，定位架由两块环状钢板与4段短钢管焊接而成，环状钢板相互平行且开有与隔震支座对应的连接孔，安装时将长钢管插入钢板孔内，预埋入桩身一端的长钢管外套设有金属波纹管，金属波纹管端部以胶带纸进行封闭；
B2)、工装定位固定，地面以上桩身钢筋绑扎的同时将预埋工装与桩身钢筋进行点焊固定。
所述步骤C中辅助工装取出包括桩身混凝土初凝后、终凝前，依次缓慢、竖直拔出全部钢管形成预留灌浆孔道，取出定位架，金属波纹管保留在桩体内。
所述步骤D中隔震支座的定位板、连接件安装固定包括：
D1)、将连接件组装到定位板上，所述连接件包括连接螺栓、套筒、锚筋、定位板和临时套管；
D2)、剔除桩顶混凝土面碎石、浮浆、浮灰；
D3)、将组装好的定位板、连接件插入预留灌浆孔并进行精确定位、固定。
所述步骤E中连接件灌浆锚固包括：
E1)、对灌浆孔内连接件进行锚固灌浆，灌浆层上表面灌至比桩顶混凝土面低50mm处；
E2)、二次灌浆，灌实定位板下空隙；
E3)、对灌浆层采用塑料薄膜覆盖养护7d；
所述步骤F中钢垫板安装，包括：
F1)、定位板面清理、找平、补刷防锈漆；
F2)、将钢垫板紧贴定位板安装；
所述步骤G中隔震支座安装，包括：
G1)、钢垫板面清理、补刷防锈漆；
G2)、隔震支座吊装对孔，连接螺栓对称拧紧。
所述步骤I中，桩基扩大加固处理，包括：
I1)、对待更换隔震支座进行受力分析；
I2)、对桩身进行扩大加固。
所述步骤J中顶升工作准备，顶升设备布置包括：
J1)、待更换隔震支座连接螺栓取出，相邻隔震支座连接螺栓拧松；
J2)、分散应力钢板设置；
J3)、千斤顶布置就位；
J4)、位移计安装；
J5)、顶升系统组装、调试；
J6)、采用扁铁将待更换隔震支座上下法兰板四角焊接相连。
所述步骤K中正式顶升，包括：
K1)、千斤顶分级加载；
K2)、顶升过程中通过位移计控制顶升高度；
K3)、顶升到预定高度后停止加载并保持荷载稳定；
所述步骤L待更换隔震支座移出、钢垫板取出,包括：
L1)、采用卷扬机或电葫芦将待更换隔震支座缓慢拉出，过程中不得触碰到千斤顶；
L2)、取出钢垫板，将其清理干净并重新进行防腐处理；
L3)、待更换隔震支座及钢垫板移出后，将定位板进行清理并防腐。
所述步骤M钢垫板安装、新隔震支座安装包括：
M1)、安装新隔震支座前先安装处理好的钢垫板，并将钢垫板与定位板在接触缝处进行点焊固定；
M2)、采用卷扬机或电葫芦将待更换隔震支座缓慢拉至预定位置，过程中不得触碰到千斤顶；
M3)、先将新隔震支座一端连接螺栓进行对孔拧入，再通过卷扬机或电葫芦调整另一端进行连接螺栓对孔拧入；
所述步骤N中千斤顶卸载，连接螺栓拧紧，包括：
N1)、新隔震支座就位后，将千斤顶完全卸载；
N2)、拧紧新隔震支座上的各连接螺栓。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷,具有以下有益效果：
1)本发明对灌注桩采取地上与地下部分一次浇筑成桩，不用先浇筑地下部分，破桩头后再浇筑桩身地上部分。在节约人工投入、缩短工期的同时节省了混凝土用量。
2)通过辅助工装的使用，不但降低了连接件安装难度、提高了连接件和隔震支座安装质量，而且辅助工装可循环使用，节约材料，利用率高。
3)本发明在隔震支座安装之前先安装一钢垫板，用于辅助隔震支座的安装，有效降低了高荷载的工业隔震建、构筑物在遭遇火灾、地震等灾害后隔震支座的更换难度。
4)本发明对隔震支座与灌注桩的连接方式进行了创新性改进，隔震支座连接件采用二次灌浆与桩身连接，锚固更牢固，传力更可靠。
5)本发明预留灌浆管道为金属波纹管，确保了灌浆料与连接件和桩身混凝土的有效连接。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中步骤B辅助工装安装固定,地面以上桩身混凝土浇筑的示意图；
图2为图1中辅助工装结构示意图；
图3本发明中步骤D中隔震支座的定位板、连接件的安装示意图；
图4本发明中步骤G隔震支座的安装示意图；
图5本发明中步骤H上部结构施工的示意图；
图6本发明中步骤I桩基扩大加固处理和步骤J顶升设备布置的示意图；
图中：1-辅助工装，2-灌注桩，3-定位板，4-套筒，5-锚筋，6-隔震支座，7-钢垫板，8-临时套管，9-连接螺栓，10-分散应力钢板，11-长钢管，12-环形钢板，13-短钢管，14-金属波纹管，15-千斤顶。
具体实施方式
实施例1隔震橡胶支座在灌注桩上的安装方法:
如图1至图5所示的隔震橡胶支座在灌注桩上的安装方法，包括如下步骤：
A)、地面以下灌注桩2施工，地面以上钢筋绑扎、模板布设；包括以下步骤：
A1)、钻孔、成孔；A2)、下钢筋笼、导管；A3)、地面以下混凝土浇筑。
B)、辅助工装1安装固定,地面以上桩身混凝土浇筑；包括以下步骤：
B1)、工装制作，制作可循环利用工装，工装由长、短钢管和定位架构成，定位架由两块5～10mm厚环状钢板与4段长度100～200mm短钢管13焊接而成，环状钢板相互平行且开有与隔震支座6对应的连接孔，孔径比隔震支座6连接件直径大50～80mm，安装时将长钢管11插入钢板孔内，穿过两块钢板，预埋入桩身一端的长钢管11外套设有金属波纹管14，为避免浇筑时混凝土进入钢管，金属波纹管14端部以胶带纸进行封闭，长钢管11上端伸出环状钢板100mm～150mm；
B2)、工装定位固定，地面以上桩身钢筋绑扎的同时将预埋工装与桩身钢筋进行点焊固定。
C)、辅助工装1取出；包括桩身混凝土初凝后、终凝前，依次缓慢、竖直拔出全部钢管形成预留灌浆孔道，取出定位架，金属波纹管14保留在桩体内。
D)、隔震支座的定位板3、连接件安装固定；包括：
D1)、将连接件组装到定位板3上，所述连接件包括连接螺栓9、套筒4、锚筋5、定位板3和临时套管8；
D2)、剔除桩顶混凝土面碎石、浮浆、浮灰；
D3)、将组装好的定位板3、连接件插入预留灌浆孔并进行精确定位、固定。
E)、连接件灌浆锚固；包括：
E1)、对灌浆孔内连接件进行锚固灌浆，灌浆层上表面灌至比桩顶混凝土面低50mm处；
E2)、二次灌浆，灌实定位板3下空隙；
E3)、对灌浆层采用塑料薄膜覆盖养护7d；
F)、钢垫板7安装；包括：
F1)、定位板3面清理、找平、补刷防锈漆；
F2)、将钢垫板7紧贴定位板3安装；
G)、隔震支座6安装；包括：
G1)、钢垫板7面清理、补刷防锈漆；
G2)、隔震支座6吊装对孔，连接螺栓9对称拧紧。
H)、上部结构施工,隔震支座6安装完成。
实施例2隔震橡胶支座更换：
如图6所示，隔震橡胶支座在灌注桩上的更换方法，包括以下步骤：
I)、桩基扩大加固处理,更换操作平台搭设,包括：
I1)、对待更换隔震支座进行受力分析；
I2)、对桩身进行扩大加固，。
J)、顶升工作准备、顶升设备布置，包括：
J1)、待更换支座连接螺栓9取出，相邻隔震支座连接螺栓9拧松；
J2)、分散应力钢板10设置；
J3)、千斤顶15布置就位；
J4)、位移计安装；
J5)、顶升系统组装、调试；
J6)、为避免后续顶升过程中待更换隔震支座高度发生反弹而加大更换难度，采用扁铁将待更换隔震支座上下法兰板四角焊接相连。
K)、试顶升，然后正式顶升，包括：
K1)、千斤顶15分级加载；
K2)、顶升过程中通过位移计控制顶升高度；
K3)、顶升到预定高度后停止加载并保持荷载稳定；
L)、待更换隔震支座移出、钢垫板7取出，包括：
L1)、采用卷扬机或电葫芦将待更换隔震支座缓慢拉出，过程中不得触碰到千斤顶15；
L2)、取出钢垫板7，将其清理干净并重新进行防腐处理；
L3)、待更换隔震支座及钢垫板7移出后，将定位板3进行清理并防腐。
M)、钢垫板7安装、新隔震支座安装，包括：
M1)、安装新隔震支座前先安装处理好的钢垫板7，并将钢垫板7与定位板3在接触缝处进行点焊固定；
M2)、采用卷扬机或电葫芦将待更换隔震支座缓慢拉至预定位置，过程中不得触碰到千斤顶；
M3)、先将新隔震支座一端连接螺栓9进行对孔拧入，再通过卷扬机或电葫芦调整另一端进行连接螺栓9对孔拧入；
N)、千斤顶15卸载，连接螺栓9拧紧，包括：
N1)、新隔震支座就位后，将千斤顶15完全卸载；
N2)、全数拧紧新隔震支座上的连接螺栓9，隔震支座6更换完毕。
本发明的工作过程是：本发明通过对灌注桩2采取地上与地下部分一次浇筑成桩，不用先浇筑地下部分，破桩头后再浇筑桩身地上部分，也省去了二次接桩分两次浇注的工序，与现有方法相比，在节约人工投入、缩短工期的同时节省了混凝土用量。同时对隔震支座与灌注桩2的连接方式进行了创新性改进，将隔震支座与灌注桩2的连接施工由现浇改为锚固连接，不仅锚固更牢固，传力更可靠，还明显缩短了工期还进一步节约了混凝土用量。通过增加辅助工装1的使用，不但降低了连接件安装难度、提高了连接件和隔震支座安装质量，而且辅助工装1可循环使用，节约材料，利用率高。本发明在隔震支座安装之前，紧贴定位板3增设置了钢垫板7，用于辅助隔震支座6安装，增加了钢垫板7之后，隔震支座6就高于混凝土面，更换的时候不会受到定位板3周围混凝土的阻碍，隔震支座6拉出来会比较方便，此外钢垫板7厚度比较厚，刚度和强度比较大，不会发生大的变形，从而有效降低了高荷载的工业隔震建、构筑物在遭遇火灾、地震等灾害后隔震支座的更换难度。将预留灌浆管道设为金属波纹管14，确保了灌浆料与连接件和桩身混凝土的有效连接，金属波纹管端部以胶带纸进行封闭，避免浇筑地面以上桩身时混凝土进入钢管。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种隔震橡胶支座在灌注桩上的安装及更换方法，其特征在于，包括如下步骤：
隔震橡胶支座安装：
A)、地面以下灌注桩施工，地面以上钢筋绑扎、模板布设；
B)、辅助工装安装固定,地面以上桩身混凝土浇筑；
C)、辅助工装取出；
D)、隔震支座的定位板、连接件安装固定；
E)、连接件灌浆锚固；
F)、钢垫板安装；
G)、隔震支座安装；
H)、上部结构施工,隔震支座安装完成；
隔震橡胶支座更换：
I)、桩基扩大加固处理,更换操作平台搭设；
J)、顶升工作准备、顶升设备布置；
K)、试顶升，然后正式顶升；
L)、待更换隔震支座移出、钢垫板取出；
M)、钢垫板安装、新隔震支座安装；
N)、千斤顶卸载，连接螺栓拧紧，隔震支座更换完毕。
2.根据权利要求1所述的隔震橡胶支座在灌注桩上的安装及更换方法，其特征在于：所述步骤A中地面以下灌注桩施工，包括以下步骤：
A1)、钻孔、成孔；A2)、下钢筋笼、导管；A3)、地面以下混凝土浇筑。
3.根据权利要求1所述的隔震橡胶支座在灌注桩上的安装及更换方法，其特征在于：所述步骤B中辅助工装安装固定包括以下步骤：
B1)、工装制作，制作可循环利用工装，工装由长、短钢管和定位架构成，定位架由两块环状钢板与4段短钢管焊接而成，环状钢板相互平行且开有与隔震支座对应的连接孔，安装时将长钢管插入钢板孔内，预埋入桩身一端的长钢管外套设有金属波纹管，金属波纹管端部以胶带纸进行封闭；
B2)、工装定位固定，地面以上桩身钢筋绑扎的同时将预埋工装与桩身钢筋进行点焊固定。
4.根据权利要求1所述的隔震橡胶支座在灌注桩上的安装及更换方法，其特征在于：所述步骤C中辅助工装取出包括桩身混凝土初凝后、终凝前，依次缓慢、竖直拔出全部钢管形成预留灌浆孔道，取出定位架，金属波纹管保留在桩体内。
5.根据权利要求1所述的隔震橡胶支座在灌注桩上的安装及更换方法，其特征在于：所述步骤D中隔震支座的定位板、连接件安装固定包括：
D1)、将连接件组装到定位板上，所述连接件包括连接螺栓、套筒、锚筋、定位板和临时套管；
D2)、剔除桩顶混凝土面碎石、浮浆、浮灰；
D3)、将组装好的定位板、连接件插入预留灌浆孔并进行精确定位、固定。
6.根据权利要求1所述的隔震橡胶支座在灌注桩上的安装及更换方法，其特征在于：所述步骤E中连接件灌浆锚固包括：
E1)、对灌浆孔内连接件进行锚固灌浆，灌浆层上表面灌至比桩顶混凝土面低50mm处；
E2)、二次灌浆，灌实定位板下空隙；
E3)、对灌浆层采用塑料薄膜覆盖养护7d；
所述步骤F中钢垫板安装，包括：
F1)、定位板面清理、找平、补刷防锈漆；
F2)、将钢垫板紧贴定位板安装。
7.根据权利要求1所述的隔震橡胶支座在灌注桩上的安装及更换方法，其特征在于：所述步骤G中隔震支座安装，包括：
G1)、钢垫板面清理、补刷防锈漆；
G2)、隔震支座吊装对孔，连接螺栓对称拧紧。
8.根据权利要求1所述的隔震橡胶支座在灌注桩上的安装及更换方法，其特征在于：所述步骤I中，桩基扩大加固处理，包括:
I1)、对待更换隔震支座进行受力分析；
I2)、对桩身进行扩大加固；
所述步骤J中顶升工作准备，顶升设备布置包括：
J1)、待更换隔震支座连接螺栓取出，相邻隔震支座连接螺栓拧松；
J2)、分散应力钢板设置；
J3)、千斤顶布置就位；
J4)、位移计安装；
J5)、顶升系统组装、调试；
J6)、采用扁铁将待更换隔震支座上下法兰板四角焊接相连。
9.根据权利要求1所述的隔震橡胶支座在灌注桩上的安装及更换方法，其特征在于：所述步骤K中正式顶升，包括：
K1)、千斤顶分级加载；
K2)、顶升过程中通过位移计控制顶升高度；
K3)、顶升到预定高度后停止加载并保持荷载稳定；
所述步骤L待更换隔震支座移出、钢垫板取出,包括：
L1)、采用卷扬机或电葫芦将待更换隔震支座缓慢拉出，过程中不得触碰到千斤顶；
L2)、取出钢垫板，将其清理干净并重新进行防腐处理；
L3)、待更换隔震支座及钢垫板移出后，将定位板进行清理并防腐。
10.根据权利要求1所述的隔震橡胶支座在灌注桩上的安装及更换方法，其特征在于：所述步骤M钢垫板安装、新隔震支座安装包括：
M1)、安装新隔震支座前先安装处理好的钢垫板，并将钢垫板与定位板在接触缝处进行点焊固定；
M2)、采用卷扬机或电葫芦将待更换隔震支座缓慢拉至预定位置，过程中不得触碰到千斤顶；
M3)、先将新隔震支座一端连接螺栓进行对孔拧入，再通过卷扬机或电葫芦调整另一端进行连接螺栓对孔拧入；
所述步骤N中千斤顶卸载，连接螺栓拧紧，包括：
N1)、新隔震支座就位后，将千斤顶完全卸载；
N2)、拧紧新隔震支座上的各连接螺栓。
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