校园工程无间隙连接型黏滞阻尼器施工技术

校园工程无间隙连接型黏滞阻尼器施工技术

刘佰坤  杨艳怀  朱世豪  瞿波  麻昌军

中建三局集团有限公司  河南省郑州市  450000

【摘要】近年来，随着我国经济与教育的发展，全国各地市新建了众多学校。由于学校项目尤其是教学楼对建筑空间要求较高，对抗震要求严，需要设计更加合理地减震大空间结构形式。传统的结构抗震是通过增强结构本身的抗震性能（强度、刚度、延性）来抵御地震、风、雪、海啸等自然灾害的。由于自然灾害作用强度和特性的不确定性，传统的抗震方法设计的结构又不具备自我调节能力，因此当地震来临，往往会造成重大的经济损失和人员伤亡。黏滞阻尼器是以提供运动的阻力，耗减运动能量的装置。在航天、航空、军工、枪炮、汽车等行业中早已应用各种各样的阻尼器来减振消能。从20世纪70年代后，人们开始逐步地把这些技术转用到建筑、桥梁、铁路等结构工程中，其发展十分迅速。无间隙连接型黏滞阻尼器经历了大量实验，严格审查，反复论证，现广泛应用于各种建筑中。

【关键字】校园工程；无间隙连接

1.适用范围

无间隙黏滞阻尼器以其优异的抗风、抗震（振）能力和经济性，近年来在工程结构领域得到广泛应用。其应用领域包括：

1.0.1民用建筑：如住宅、办公楼、商场等多层高层及大跨建筑结构等

1.0.2生命线工程：如医院、学校、城市功能建筑等

1.0.3工业建筑： 如厂房、塔架、设备减振等

1.0.4桥梁： 如人行桥、高架路桥等

2.工艺原理

无间隙黏滞阻尼器：采用特殊球铰连接方式，可消除传统销轴连接间隙，使阻尼器在微小位移（0.2mm～3mm）下即可耗能。其抗震（振）疲劳性能是国家标准的数倍以上

黏滞阻尼器活塞将缸体一分为二，活塞在缸体内往复运动过程中，阻尼介质在两个分隔腔体内迅速流动，介质的分子间，介质与活塞产生剧烈的摩擦，介质在通过活塞孔时产生巨大的节流阻尼，这些作用的合力成为阻尼力。流动中产生的阻尼力，将地震动能，通过活塞在阻尼介质中的往复运动转化为热量耗散掉，使活塞运动速度逐渐降低，达到阻尼耗能的目的。

当震动载荷作用于结构物上时，流体本身也会吸收结构物的振动能量，并将其转化为热能或其他形式的能量。

3.施工工艺流程

3.1施工工艺流程

下墙插筋安装→上墙模板、预埋件安装→上墙钢筋绑扎侧模安装混凝土浇筑→下墙预埋件安装→下墙模板安装混凝土浇筑→主体封顶→粘滞阻尼器安装、焊接→粘滞阻尼器表面清理、防锈→构造措施施工、侧面封堵→结束

3.2下墙插筋安装

3.2.1下墙高度：根据深化图纸，下墙高度一般为（楼层净高-阻尼器高度）/2，即层高减梁高后再扣除阻尼器高度除2。插筋高度应根据深化图纸的标高进行控制。计算式如下:

下墙高度：(H-h-B）/2。

注：H：层高  h：梁高。 H-h：楼层净高   B：阻尼器安装高度。

3.2.2下墙配筋：设计深化图纸中有下墙体的具体配筋，施工时应按照深化图的配筋要求进行施工。

3.2.3 暗梁、暗柱：根据设计深化图，下墙体一般会有暗梁和暗柱，特别注意暗梁的配筋，在大样图中会有文字说明，暗梁配筋同暗柱。

3.2.4暗梁、暗柱钢筋一般为同一根钢筋弯折成门型或U型，不能断开。

3.3上墙模板、预埋件安装

3.3.1上墙模板安装

上墙模板安装应先安装底模板，注意底模板面的标高控制，并做好模板的支撑，预埋件安装前应完成底模、悬壁墙两侧宽度方向模板安装，长度方向应将外侧模板安装完成，预留出长度方向内侧模板，待阻尼器预埋件和钢筋绑扎结束后再封闭此块模板。

3.3.2上预埋件安装

上墙模板安装结束后，按照深化设计图纸将对应型号的预埋件放置在安装位置附近，用红蓝铅笔或者墨斗将预埋件的边线划出，将预埋件的边线与底模板的纵横中线重合，即确定了预埋件的平面位置，在预埋件两侧敲入钉子固定预埋件位置，避免钢筋绑扎和混凝土浇筑时预埋件出现位置偏移的情况。

3.4上墙钢筋安装、混凝土浇筑

上墙钢筋安装前应对预埋件的位置、与底面模板的贴合度（缝隙）进行检查，发现预埋件有翘曲或模板有翘曲变形时应校正，保证底模板与预埋件贴合紧密，不能有缝隙存在。

钢筋绑扎时应注意不能对预埋件位置进行移动，钢筋规格、型号、数量、位置按照深化设计图进行，与下墙配筋一致。钢筋绑扎结束后应对预埋件的位置进行复核，出现变动应对预埋件进行复位并重新固定牢固。

上墙钢筋绑扎完毕并检查预埋件型号、位置等符合设计要求后，将最后一块模板封闭，进行混凝土浇筑，上墙混凝土与主体的框架梁板柱一次浇筑，不能二次浇筑上墙。

3.5下预埋件安装

下预埋件型号按照深化设计图型号选用，插入下墙体钢筋后，调整预埋件平面位置符合深化设计图纸，再调整预埋件顶面标高，测量上下预埋件之间的净高是否符合深化设计图要求。

3.6下墙模板安装、混凝土浇筑

下预埋件安装结束后，应检查预埋件安装焊接质量，符合要求后再关下墙体模板。

下墙混凝土浇筑时，严禁振捣棒或其余设备、工具直接振捣预埋件。

3.7阻尼器安装

3.7.1上节点板安装

安装前将上下预埋件表面的砂浆、垃圾清理干净。并打磨预埋件表面的锈蚀。

将安装位置的节点板和阻尼器运输至安装位置，实际测量节点板型号、尺寸是否符合深化设计图纸。核查阻尼器的铭牌，查看阻尼器型号是否符合深化设计图纸。

预埋件表面将节点板的轴线标注清楚，将上节点板就位，采用顶托将节点板临时固定，校正节点板的平面位置和垂直度，符合要求后将上节点板与预埋件点焊固定牢固。

3.7.2阻尼器及下节点板安装

阻尼器与下节点板连接后，采用葫芦或者其余吊装设备将阻尼器吊装就位，且将阻尼器与上节点板连接固定。阻尼器就位时左右端位置可以不用区分，但应统一。

调整下节点板的位置符合设计图纸，且采用水平尺检查阻尼器的水平度，符合要求后将下节点板点焊固定。

全面检查节点板和阻尼器的规格、型号、位置、水平度、垂直度等内容，符合要求后正式焊接。

3.7.3阻尼器表面清理、防锈

阻尼器焊接完成后，应立即对阻尼器表面的砂浆等污染物进行清理，保证阻尼器表面干净。清理焊缝表面的焊渣等杂物，保证焊缝表面清洁。检查焊缝表面的清洁情况，合格后方能对焊缝进行防锈处理，防锈处理施工要求按深化设计图纸进行，若图纸没要求，应满足防锈漆不少于2道，面漆不少于1道的要求。

3.7.4构造措施施工

悬壁墙两侧与墙体接触部分应按照设计要求预留宽度，不能将墙体直接砌筑至上下墙边，若设计无要求，预留宽度不应小于50mm。采用泡沫板等柔性材料将预留宽度进行封堵。

抹灰时应在砖墙体与混凝土墙体接触范围悬挂钢丝网片，每侧宽度按照设计图纸要求进行施工，若设计无悬挂钢丝网片宽度要求，应不小于200mm。

阻尼器封堵：封堵方式应按照设计要求施工，若设计无要求时，可采用铁皮、玻璃窗、板材、钢丝网等材料进行封堵。

4.效益分析

4.0.1本工法绿色环保，对环境较小，施工现场基本上不产生废弃物，是国家倡导的绿色环保施工的趋势。

4.0.2建筑空间布置灵活

无间隙黏滞阻尼器较传统框剪结构有着更灵活的空间布置，在满足抗震要求的同时还可降低建筑自重。

4.0.3抗震效果好

当震动载荷作用于结构物上时，流体本身也会吸收结构物的振动能量，并将其转化为热能或其他形式的能量，抗震效果更好。

参考文献

[1] 拜立岗,施志国,施卫星,等. 基于COMSOL的板式电涡流阻尼器数值模拟分析[J]. 地震工程学报,2023,45(1):86-93.