試分析摩擦型連梁阻尼器施工技術(shù)的應(yīng)用

郭久亮

【摘要】摩擦型阻尼器作為技術(shù)創(chuàng)新型的阻尼器主要用來降低震動的響應(yīng)，其工作原理是摩擦型阻尼器能夠利用構(gòu)件由于位移摩擦做功的能量變化進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)移?，F(xiàn)階段，現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，研究人員投入大量精力進(jìn)行摩擦型連梁阻尼器的研究，摩擦型阻尼器應(yīng)用范圍也愈發(fā)廣泛。基于此，文章深入探討了摩擦型連梁阻尼器的安裝施工技術(shù)，希望為后續(xù)摩擦型阻尼器的安裝、發(fā)展以及應(yīng)用提供參考依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】摩擦型;連梁阻尼器;施工技術(shù)

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.27.

隨著阻尼器研究和應(yīng)用的迅速發(fā)展，與摩擦有關(guān)的梁式阻尼器已成為保護(hù)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)第二道防線的重要組成部分，逐漸取代了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)抗震組件。在地震作用下剪力墻結(jié)構(gòu)中的連梁阻尼器能夠有效的起到耗能作用，降低了剪力墻結(jié)構(gòu)的地震力和層間位移角，并且震后修復(fù)相對簡單，摩擦型連梁阻尼器具有顯著的技術(shù)優(yōu)勢，同時也有較為廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。例如，衰減范圍寬，功能范圍廣，耐用性高，結(jié)構(gòu)和操作簡單?；谏鲜鎏卣鳎Σ列瓦B梁阻尼器在許多國家中被用作橋梁或住宅振動控制的首選。但是，目前我國應(yīng)用該技術(shù)的過程中仍然存在一些缺陷，因此有必要研究建筑應(yīng)用技術(shù)并與實(shí)際工程，以提供參考經(jīng)驗。

1、工程概況

1.1 工程簡介

此次工程為天水某大型住宅建設(shè)項目，地上31層，地下3層，主體結(jié)構(gòu)體系為剪力墻結(jié)構(gòu)，建筑物長77.84m，寬9.6m，總高104.1m，建筑面積35426.44m2。根據(jù)本次項目結(jié)構(gòu)設(shè)計需求，同時依據(jù)住房城鄉(xiāng)建設(shè)部關(guān)于對房屋建筑工程推廣應(yīng)用減震技術(shù)的若干意見，決定結(jié)構(gòu)設(shè)計采用摩擦型連梁式阻尼器進(jìn)行減震。

1.2 阻尼器及連接件

參與工程建設(shè)所使用的阻尼器及其零部件主要有北京某減震科技股份有限公司提供。阻尼器放置在連接梁的跨中，原連梁從中部打斷形成支撐阻尼器的連接支墩。阻尼器兩端連梁支墩分別生根于兩側(cè)剪力墻，阻尼器錨固板兩側(cè)機(jī)械連接錨固鋼筋，阻尼器錨筋錨固于連梁支墩，整體形成耗能連梁，該連梁整體上消耗能量。

1.3 工程實(shí)際情況闡述

經(jīng)統(tǒng)計，該項目將使用406套連接梁減震器，它們位于主體結(jié)構(gòu)的3至25層（有關(guān)詳細(xì)信息，請參見阻尼器布局圖）。單個建筑物中的阻尼器位于2-5層底層5個，5-10層每層8個，11-24層每層10個，總體呈現(xiàn)了依次遞增的趨勢。

2、阻尼器安裝施工流程及操作要點(diǎn)

2.1 工藝流程

摩擦型連梁阻尼器安裝工藝主要包括六個部分：⑴準(zhǔn)備階段，準(zhǔn)備安裝所需要的各零部件;⑵連接錨固鋼筋;⑶選定安裝位置，進(jìn)行阻尼器放置;⑷綁扎連梁鋼筋;⑸架設(shè)連梁側(cè)模;⑹澆筑連梁混凝土?；炷翝仓耙龊谜駬v、清潔、抹平等重要工作。

2.2阻尼器的安裝

摩擦型連梁阻尼器安裝施工工序復(fù)雜，主要包括三個大方面：首先是要做好錨固鋼筋的固定和連接。其次，綁扎完成后確定阻尼器吊裝位置合適，可通過機(jī)械連接和固定的方式對連梁鋼筋和阻尼器錨固鋼筋進(jìn)行綁扎。最后是做好模板的閉合和混凝土澆筑。具體施工內(nèi)容包括以下七個小方面：⑴阻尼器在工廠進(jìn)行了機(jī)械加工和組裝，將錨定板和減震阻尼器組合在一起，錨定鋼棒和鋼絲篩網(wǎng)安裝到位。⑵在安裝施工過程中，固定板的底面與連接梁的底模相似，高度平直，所有阻尼器均固定在中間。⑶連接梁中心的斷裂長度。根據(jù)阻尼安裝的位置進(jìn)行推算，總體需與阻尼器長度相適應(yīng)。⑷阻尼器消耗能量的層次分為幾個模型，具體根據(jù)施工圖的要求配置相應(yīng)的阻尼器類型。⑸從底部應(yīng)用連接梁模板后，將阻尼器放在連接梁的子模型和中心（中心線偏差小于5.0 mm），校正（兩側(cè)誤差小于0.5%）。⑹將阻尼器安裝到位，綁扎阻尼器與連梁鋼筋，將連接梁的縱向加強(qiáng)筋連接到阻尼器的錨固鋼筋上，也就是做好鋼筋綁扎。⑺連接梁的側(cè)模就位并澆筑混凝土。

2.3 阻尼器安裝前的現(xiàn)場檢查

2.3.1 阻尼器進(jìn)場檢查

摩擦型連梁阻尼器、零部件和預(yù)埋件到達(dá)施工現(xiàn)場，采購人員、技術(shù)人員和管理人員需共同對照供貨清單、產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)計要求等有關(guān)規(guī)定進(jìn)行詳細(xì)檢查，確定各項參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)后方可簽收入場。其次，應(yīng)該按照不同樓層，不同需求和不同規(guī)格進(jìn)行分類排放，并做好明牌掛示。

2.3.2 阻尼器安裝前的檢查

阻尼器入場安裝前需要做好檢查，具體包括：⑴購買清單中所呈現(xiàn)的阻尼器型號，規(guī)格以及預(yù)埋件的類型尺寸。⑵核實(shí)所購買的阻尼器數(shù)量，類型以及錨固筋的長度。⑶檢查外包裝和是否出現(xiàn)損壞，型號等內(nèi)容是否出現(xiàn)軸線標(biāo)注不一致。⑷最后進(jìn)行正式安裝前管理人員需同鋼筋、模板班組做好溝通協(xié)調(diào)，確保具備合適的安裝條件。

2.4 阻尼器安裝流程

具體的安裝流程如下：⑴安裝減震器的錨筋（固定桿）;⑵檢查分配給阻尼器安裝位置的幾何尺寸;⑶在阻尼器的兩側(cè)安裝底桿和連接梁的浮子;⑷選擇合適的放置位置;⑸檢查阻尼器的未對準(zhǔn)安裝偏差進(jìn)行修復(fù);⑹水平方向和豎向方向焊接。

2.5 具體實(shí)施流程如下

2.5.1 安裝阻尼器錨固鋼筋

安裝阻尼器的錨固鋼筋并不復(fù)雜，包裝拆封后，技術(shù)工人需要在正式吊裝前將鋼筋固定好，做好阻尼器兩端的緊固。

2.5.2 核查阻尼器安裝位置預(yù)留的幾何尺寸

正式進(jìn)行阻尼器安裝之前必須做好多方面溝通，確定阻尼器具備合適的安裝條件后才能進(jìn)行。首先，確定場地和連梁處阻尼器預(yù)留的幾何尺寸和安裝空間，若出現(xiàn)鋼筋和剪力墻相互沖突的情況則不能進(jìn)行安裝。其次，為縮短施工時間，現(xiàn)場通常會有多工種交差作業(yè)，因此還需要做好其他施工班組的協(xié)調(diào)。

2.5.3 阻尼器連梁鋼筋綁扎

鋼筋綁扎過程：確認(rèn)鋼筋原材料證書、檢測報告及進(jìn)行外觀檢查，確定照明裝置和屋頂?shù)臋M梁的位置，將鋼筋連接到阻尼器，連接橫梁固定鋼筋和下部位置。加固工人固定連接梁鋼桿后，根據(jù)計算出的浮標(biāo)數(shù)量將浮子插入連接梁鋼桿，安裝阻尼器，然后擰緊緊固件，完成綁扎。

2.5.4 阻尼器定位

阻尼器連接器上升到梁的下部位置，并且通過一根鋼棒將梁的鋼筋連接到阻尼器錨固件，進(jìn)行緊固。⑴塔式起重機(jī)吊起組裝好的阻尼器和正確的連接梁（抬高阻尼器和連接部件時，必須使用軟繩或提升帶，以免破壞阻尼器的表面）放置到相應(yīng)的位置上。兩名工人進(jìn)行誤差調(diào)整，保證安裝精度中心線偏差小于5.0mm，整平雙向誤差小于0.5%。⑵安裝阻尼器后，緊固阻尼器和連接梁的鋼筋，在連接梁的主鋼筋上標(biāo)記浮動位置，然后按順序進(jìn)行固定。綁扎連接梁加強(qiáng)件時，阻尼器加強(qiáng)件和主梁在垂直和水平方向上進(jìn)行校準(zhǔn)。⑶阻尼器兩側(cè)的下端必須與連接梁模具的下端互補(bǔ)，誤差不得超過5mm。

2.5.5 復(fù)核調(diào)整阻尼器安裝偏差

阻尼器安裝完成后，依據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范，對誤差偏差進(jìn)行復(fù)查控制，確定偏差符合要求后進(jìn)行下一步工序。

2.5.6 水平H型鋼和豎向H型鋼進(jìn)行T字對接焊接

復(fù)核完成后，做好水平方向和豎向方向預(yù)埋型鋼的接焊，所使用的材料均為H型鋼，主要采用T字型對接方式，具體焊接根據(jù)施工圖紙和標(biāo)準(zhǔn)而定。

2.5.7 澆筑剪力墻、連梁、樓板混凝土。

混凝土的澆筑是摩擦型連梁阻尼器的最終安裝步驟，按照正?；炷翝仓┕ろ樞蜻M(jìn)行即可?；炷翝仓耙龊谜駬v，確保均勻，有效。另外，澆筑之前要做好連梁布設(shè)阻尼器位置，確保灰漿能夠填補(bǔ)空隙。最后，澆筑完成后應(yīng)進(jìn)行工程驗收，若出現(xiàn)裂縫、蜂窩、麻面等質(zhì)量缺陷，應(yīng)及時進(jìn)行修復(fù)，否則需要重新澆筑混凝土。

3、阻尼器部件施工驗收要求

3.1 消能部件施工、驗收的一般規(guī)定

摩擦型連梁阻尼器最重要的功用是進(jìn)行能量消耗，從而達(dá)到減震效果。國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)有明確的建筑消防減震技術(shù)規(guī)程，規(guī)定中有明確的條例對連梁阻尼器的施工安裝進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定。例JGJ297-2013《建筑消能減震技術(shù)規(guī)程》8.1.3明確說明，消能減震分部工程主要劃分為兩階段——驗收和安裝防護(hù)。根據(jù)本次項目施工的阻尼器類型構(gòu)造方法的特點(diǎn)，需要重點(diǎn)關(guān)注原材料和成品的進(jìn)場驗收，消能部件安裝、校正。

3.2 分項工程檢驗批劃分

消能部件分項工程檢驗批可按主體結(jié)構(gòu)檢驗批劃分方法確定。例如分類標(biāo)準(zhǔn)可按樓層或施工流水段，施工流部件，變形縫劃分等。由于此項目的阻尼器安裝位置是主體結(jié)構(gòu)地板的連接梁部位，并且從底部到頂部連續(xù)固定，屬于阻尼器安裝在連接梁的類型，根據(jù)施工過程綁扎梁加固附件。因此，消能部件分項目工程檢驗批按樓層劃分。

3.3 各檢驗批包含內(nèi)容

3.3.1 消能部件材料進(jìn)場驗收

產(chǎn)品進(jìn)場驗收主要包括產(chǎn)品類型、產(chǎn)品材料參數(shù)報告、安裝尺寸偏差，性能參數(shù)以及質(zhì)量合格證書。

3.3.2 消能部件安裝

能量消耗部件的安裝必須嚴(yán)格遵循《建筑消能減震技術(shù)規(guī)程》，條文中明確規(guī)定了各個消能部件軸線位置的指導(dǎo)偏差，另外，還包括底板中心線安裝偏移等等內(nèi)容，具體細(xì)節(jié)可在消能部件安裝前進(jìn)行資料查找?？偟膩碇v，部件安裝必須遵循客觀規(guī)定，不能根據(jù)經(jīng)驗和主觀操作。

4、安全措施及注意事項

4.1 安裝措施

摩擦型連梁阻尼器安裝需要注意多項內(nèi)容。首先，設(shè)備安裝時需要進(jìn)行吊裝，吊裝操作不當(dāng)容易導(dǎo)致設(shè)備受損，也容易造成重大安全事故，因此要求設(shè)備進(jìn)行吊運(yùn)時固定回轉(zhuǎn)半徑內(nèi)不得有人員存在。其次，設(shè)備吊裝運(yùn)輸必須由專業(yè)持證人員進(jìn)行機(jī)械操作。然后，為了保證操作安全性，要求人工抬運(yùn)設(shè)備時選擇質(zhì)量達(dá)標(biāo)的繩索和杠木，防止繩斷杠折傷人，并且要求預(yù)留足夠的安裝和操作空間，做好防護(hù)措施，閑雜人等嚴(yán)禁進(jìn)入場。另外，嚴(yán)禁在阻尼器的存放以及安裝處存放易燃品。除此之外，技術(shù)人員和施工人員的安全意識和職業(yè)健康教育是保障阻尼器的正確安全安裝的重要基礎(chǔ)，作業(yè)人員進(jìn)場后第一時間進(jìn)行三級安全教育、職業(yè)健康教育、了解和掌握本工種的技術(shù)操作要領(lǐng)，確?？己撕细窈蠹夹g(shù)人員方能上崗。阻尼器的安裝從整體來講屬于復(fù)合型工作，若技術(shù)人員只具備單一技術(shù)無法應(yīng)對多種突發(fā)情況，不能掌握基本操作要領(lǐng)，嚴(yán)重影響施工。最后，阻尼器的安裝需要用到多種緊固措施，安裝之前應(yīng)該預(yù)留吊裝螺孔，為提高安全性，明令禁止單環(huán)起吊或者傾斜起吊，否則可能會出現(xiàn)由于受力不均導(dǎo)致的物體脫落，若需使用力矩扳手，要控制好使用力度。

4.2 環(huán)保措施

現(xiàn)代化施工講究綠色環(huán)保，可持續(xù)發(fā)展，因此漸降阻尼器施工不得隨意敲擊鋼材，盡最大可能降低噪音。其次，安裝時要進(jìn)行焊接作業(yè)，要求技術(shù)人員做好個人防護(hù)用品佩戴。最后，安裝完成后要清理安裝廢棄物，保持場地整潔。

結(jié)語：

總而言之，摩擦型連梁阻尼器安裝包括多個施工要點(diǎn)，文章結(jié)合理論和實(shí)際對安裝工藝流程的質(zhì)量控制和注意事項進(jìn)行了詳細(xì)說明，希望為后續(xù)技術(shù)的具體安裝提供參考。

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