浅谈既有框架结构加固中隔震技术的应用

【摘要】地震因其突发性和破坏力巨大的特征，会对社会经济和人生财产安全造成巨大的损失，时代的发展和进步，使防震技术逐渐兴起，并在建筑施工中得到一定范围的应用和推广。本文就防震技术在既有框架结构加固中的应用加以研究分析，探讨其适用条件和技术要求，为防震技术在建筑加固中的应用提供支持。

【关键词】既有框架结构；加固；隔震技术；技术优势

我国发生地震的频率较高，随着时代的发展，尤其是经历过汶川地震和玉树地震两次较大破坏性的地震后，人们对建筑的防震要求越来越高，政府也将建筑的防震工作纳入重要的工作范围内。由于地震发生的随机性和无规律性，建筑的防震能力直接影响到建筑在遭遇地震时的损坏程度，传统的建筑加固方法对于复杂的大规模建筑作用有限，满足不了建筑的防震需要，防震技术因其施工改造成本低、工期短以及节能环保等优势被普遍接受和推广应用。

一、防震技术对既有框架结构加固的重要性

（一）地震发生的随机性对建筑破坏巨大

我国是地震多发的国家之一，地震对建筑及社会各方面的破坏巨大，地震的发生没有规律性，也不能提前预判，是一种破坏严重的自然灾害。当前仍然有许多建筑房屋的建设防震措施不够，或是以前没有利用防震技术加固的建筑依然在使用，这些建筑的防震能力有限，一旦发生较大破坏性的地震，就会造成非常严重的经济损失和人员伤亡等情况，因此，强化对建筑防震技术的应用是应对随机性地震的必要选择。

（二）隔震技术能有效提高旧建筑的抗震能力

很多地区的建筑因其在建设过程中没有采用一定的防震技术，或是采用的防震技术不合要求，使建筑的抗震能力较差，不能保证建筑的使用安全性。采用新型的防震技术可以可以在不改变既有建筑框架结构的情况下，对建筑房屋进行防震加固，增强旧建筑的防震抗震能力，保证建筑的使用安全。

（三）隔震技术是重要工程建设的保障

电站、水利工程等较大工程或较为复杂的重要工程，对防震和抗震能力的要求非常高，因其工程结构复杂、工程规模大，一旦发生强地震等自然灾害，如果建筑没有较强的抗震能力，那么带来的损失将会非常大，也会造成许多次生自然灾害，对社会的不利影响很大。

二、隔震技术的应用原理分析

隔震技术即在建筑的上下部之间安装隔震支座，地震发生时产生的地震动力会使建筑上下部分发生水平方向的位移，隔震支座会随之出现缓慢的弹性变形，这种弹性变形会使较大部分的地震能量得到吸收消除，而建筑的上部结构在地震中只是在隔震支座的弹力上进行水平移动，同时这种水平位移是有较长周期、进行比较缓慢的位移状态，保证建筑框架结构的完整性和安全性，大大减小了建筑在地震中的损害。以下时隔震技术的具体简图：

三、既有框架结构加固中隔震技术的应用

（一）隔震技术在建筑中的使用范围

隔震技术对建筑的防震抗震作用明显，适用范围较广，但也不是适用于一切建筑的抗震加固工作，有着一定的应用范围限制，在施工过程中要考虑建筑工程的成本、工期、框架结构等因素。其主要适用范围是：

第一，建筑装修档次较高、装修时间较短且对建筑外观要求较高的建筑，可以采用隔震技术提高其抗震能力。比如实验室、医院等建筑，采用隔震技术可以有效保证建筑上部装修不受破坏，还可以降低建筑成本，保证建筑的使用稳定性。

第二，在高烈度地区，抗震能力的设防烈度高于2度的建筑物适宜采用隔震技术。

第三，低层的建筑物不适宜采用隔震技术，隔震技术主要应用在四层以上的建筑工程，建筑工程的楼层越高，其工程的相对成本就越低，尤其是地下室等建筑的防震技术应用是最为方便，对建筑的影响也是相对较小的，比较适合采用隔震技术来增强这类建筑物的抗震能力。

第四，建筑宽度在4m以内的建筑物、有剪切变形的既有建筑和基础稳定性好的建筑等都可以采用隔震技术对其框架结构进行加固，提升建筑抗震能力，保证建筑的使用安全。

（二）既有框架结构加固中的隔震施工技术

1、隔震技术工艺流程

具体工艺流程为：将建筑柱周围围护结构拆除――对柱身进行凿毛――在建筑梁端粘钢――利用钢管将梁端支撑住――断柱处理――对柱钢筋进行施工――在建筑上部安置隔震垫――装置柱模板――进行混泥土施工和整体养护工作――拆除梁端的钢管支撑――对框架结构加以围护和恢复装修。

2、抗震施工的具体要点

2.1、清除建筑物周围一米内的填土，将原建筑物的围护结构拆除，对既有框架柱的表面进行凿毛工作，使其表面清洁平整，使混泥土可以很好地粘合在框架柱上。同时清除建筑物梁端粘钢部分的抹灰层，打磨其表面的混泥土使其平整无杂尘，打磨光滑钢板和钢条，将其粘合在一起。

2.2、依据既有框架结构的隔震设计要求，在保证钢管的垂直和建筑上部钢板的水平情况下，制作和安装所需的钢管支撑。要注意的是，一定要将钢管的底部支撑在混泥土上，以免断柱沉降后得不到控制。

2.3、采取合理的措施保证建筑既有框架结构在断柱过程中不会受到损坏，利用绳剧切割断柱，还要保证断柱的切割长度控制在规定范围内。

2.4、根据建筑隔震设计要求，制作相应的柱钢筋并将其安装，柱钢筋绑扎时装置隔震垫，准确测量隔震垫各项数据，严格控制隔震垫的轴线位移度，然后安装并固定定型模板。

2.5、运用自密实混泥土进行混泥土施工，避免隔垫层上部柱头在浇筑和振捣混泥土时产生困难，影响施工进程。在楼面进行水钻打孔，自上而下进行混泥土的浇灌工作，然后利用振捣棒对其振捣，确保混泥土的坚实牢固。

2.6、在完成以上各项工作后，要对各项流程加以检查，使其符合既有框架结构加固隔震技术的要求。比如支撑隔震支座的支柱顶面的水平误差要控制在5%以内、隔震支座内部中心的标高和要求标高误差要保持在5mm以下等。

结束语：

隔震技术因其工序简单、安全性和稳定性好、工期短以及成本低等优势，在既有框架结构加固中得到了广泛的应用和推广，有着非常好的应用前景。提高建筑物的抗震能力，需要对相关的抗震技术加以研究和应用，在具体的既有框架加固过程中，科学、规范地实施隔震技术，确保隔震技术能够最大程度的发挥其抗震能力和对建筑的保护作用。

参考文献：

[1]刘立柱.隔震技术在既有建筑改造中的应用实例[J].山西建筑，2011（24）

[2]高娃，丛利伟，额尔敦吐，等.隔震技术在砌体结构加固中的应用[J].工程抗震与加固改造，2011（02）