隔震支座更换方法 【技术领域】
本发明涉及一种建筑物隔震技术， 特别涉及一种隔震支座更换方法。背景技术 地震是人类社会面临的最严重的自然灾害之一， “减轻地震灾害” 已经成为一项世 界关注的问题， 特别是 “5.12” 汶川大地震， 造成了巨大的财产和人民生命损失， 这对隔震技 术的研究、 发展和应用提出了极大的紧迫性和必要性。橡胶垫隔震技术是国际上热门的工 程抗震新技术， 它通过把隔震消能装置 ( 橡胶隔震支座 ) 安放在结构物底部和基础 ( 或底 部柱顶 ) 之间， 把上部结构和基础 “隔开” 。这样， 改变了结构的动力特性和动力作用， 明显 地减轻结构物的地震反应， 达到 “以柔克刚” 的效果。
橡胶支座隔震的基本原理是通过增设橡胶支座， 使整个建筑的自振周期得以延 长， 以减轻上部结构的地震反应。 其一般做法是在建筑物底部设置隔震支座， 利用隔震支座 的水平柔性形成一道柔性隔震层， 通过柔性隔震层吸收和耗散地震能量， 阻止并减轻地震 能量向上部结构的传递， 最终达到减轻上部结构地震破坏的目的。
请参见图 1， 其为现有的一种隔震支座的结构示意图， 隔震支座 10 设置在上支墩 11 和下支墩 12 之间， 上支墩 11 和下支墩 12 之间预埋套筒 13 和锚筋 14， 为防止套筒 13 和 锚筋 14 在浇筑混凝土时产生偏移， 在隔震支座 10 上下两侧分别设置上法兰板和下法兰板， 且上法兰板和下法兰板上开设有与套筒 13、 锚筋 14 位置相对应的螺栓孔， 用来固定套筒 13 和锚筋 14。
然而， 如果在施工过程中需要更换隔震支座时， ( 例如橡胶在硫化过程中温度未 达到标准值， 以及硫化时间不足， 导致隔震支座出现橡胶起鼓等质量问题 )， 会出现诸多问 题：
1、 在更换隔震支座时， 由于在上部荷载作用下， 隔震支座可能已形成一定程度的 竖向压缩变形和的水平位移， 导致新隔震支座的螺栓孔无法和上下支墩上的螺栓孔对应， 使新隔震支座难以安装就位， 并且考虑到更换隔震支座时会对上部结构产生影响， 特别是 对混凝土结构楼板的影响， 为了确保施工时的安全性， 目前在更换隔震支座时会对上部混 凝土楼板进行破坏， 从而增加了额外的耗材， 并会大大延长了工期。
2、 需更换的隔震支座在上部荷载作用下有一定的压缩量， 在上部结构顶升的过程 中会自然反弹， 如果不采取措施， 将增加楼板顶升的位移量， 对混凝土结构形成威胁。
发明内容 本发明的目的是提供一种隔震支座更换方法， 以解决目前在更换隔震支座时， 成 本高、 工期长、 容易损伤上部混凝土结构的问题。
本发明提出一种隔震支座更换方法， 包括以下步骤 ： (1) 对待更换隔震支座的上 下法兰板的螺栓位置进行测量定位。(2) 制作新的隔震支座， 并根据测量到的螺栓位置， 在 法兰板上相应位置开孔。 (3) 顶升待更换隔震支座的上支墩。 (4) 将待更换隔震支座牵引出
原位。(5) 将新的隔震支座搬运到安装位置， 并安装固定。(6) 对顶升的上支墩进行卸载。
依照本发明较佳实施例所述的隔震支座更换方法， 在顶升待更换隔震支座的上支 墩之前， 将隔震支座的上法兰板和下法兰板进行焊接固定。
依照本发明较佳实施例所述的隔震支座更换方法， 顶升待更换隔震支座的上支墩 时， 同时顶升周边隔震支座的上支墩。
依照本发明较佳实施例所述的隔震支座更换方法， 顶升待更换隔震支座的上支墩 时， 按照 100 吨为一级的方式， 进行逐级加载。
依照本发明较佳实施例所述的隔震支座更换方法， 顶升周边隔震支座的上支墩 时， 按照 50 吨为一级的方式， 进行逐级加载。
依照本发明较佳实施例所述的隔震支座更换方法， 顶升上支墩具体包括以下步 骤： (1) 将多个千斤顶的顶部和底部安放厚钢板。(2) 在上支墩和下支墩之间架设千斤顶， 并使千斤顶位于上支墩受力的合力中心轴线上。(3) 通过千斤顶顶升上支墩。
依照本发明较佳实施例所述的隔震支座更换方法， 在顶升上支墩之前还包括步 骤： 在上支墩和下支墩之间的对角方位分别设置两个位移计。
依照本发明较佳实施例所述的隔震支座更换方法， 将待更换隔震支座牵引出原位 具体包括以下步骤 ： (1) 沿待更换隔震支座的移出方向铺设白铁皮。 (2) 在白铁皮上表面涂 硅油。(3) 在下法兰板侧边涂硅油。(4) 将待更换隔震支座顺着白铁皮牵引出原位。 依照本发明较佳实施例所述的隔震支座更换方法， 对上支墩顶升的高度不超过梁 跨的 1/800。
依照本发明较佳实施例所述的隔震支座更换方法， 在将待更换隔震支座牵引出原 位， 以及将新的隔震支座搬运到安装位置之前还包括步骤 ： 对进入和移出方向上有碍隔震 支座移动的位置进行打凿和打磨。
相对于现有技术， 本发明具有以下优点 ：
1、 本发明解决了隔震支座因较大水平位移， 而在更换中难以定位的难题， 并通过 对需要更换的隔震支座进行测量， 来定制螺栓孔相匹配的新隔震支座， 确保隔震支座可以 准确就位， 使更换工作操作简便， 安全可靠， 从而也无需对隔震支座的上层梁板进行破坏， 节约了材料成本， 大大缩短了工期。
2、 本发明采取了将上下法兰板用两块钢板焊接起来的方法， 有效防止了隔震支座 在上支墩顶升过程中的自然反弹， 以最小的结构顶升高度避免了对混凝土结构产生的不利 影响， 提高了施工安全性。
3、 本发明在上支墩的顶升过程中， 主支墩按照 100 吨为一级进行加载， 周边支墩 按照 50 吨为一级进行加载， 加载过程循序渐进， 安全可靠。
附图说明
图 1 为现有的一种隔震支座的结构示意图 ； 图 2 为本发明隔震支座更换方法的一种实施例流程图 ； 图 3 为本发明顶升支墩时的一种实施例流程图 ； 图 4 为本发明将待更换的隔震支座牵引出原位时的一种实施例流程图。具体实施方式
以下结合附图， 具体说明本发明。
请参见图 2， 其为本发明隔震支座更换方法的一种实施例流程图， 其包括以下步 骤：
S201， 对待更换隔震支座的上下法兰板的螺栓位置进行测量定位。
S202， 制作新的隔震支座， 并根据测量到的螺栓位置， 在法兰板上相应位置开孔。
S203， 顶升待更换隔震支座的上支墩。
为控制顶升过程中对上部混凝土结构造成的可能破坏， 要严格控制顶升的高度不 超过梁跨的 1/800， 即顶升高度不超过相邻隔震支座之间距离的 1/800。
S204， 将待更换隔震支座牵引出原位。
S205， 将新的隔震支座搬运到安装位置， 并安装固定。
S206， 对顶升的上支墩进行卸载。
在本发明的更换方法开始施工之时， 待更换的隔震支座上部可能已经完成或正在 进行一些混凝土结构的施工， 因而需要停止待更换隔震支座区域的作业。
首先要对待更换隔震支座的上下法兰板的螺栓位置进行测量定位 ( 步骤 201)， 此 步骤主要是为了后续制作合适的新的隔震支座， 因为待更换的隔震支座可能发生了一定程 度的水平位移 ( 如 30 ～ 80mm)， 而制作的新隔震支座是没有水平位移的， 因此在测量时， 需 要分别对上法兰板和下法兰板之间的水平偏移量进行测量， 从而就可以获得制作新隔震支 座时开设螺栓孔的位置。 同时， 也可以将下支墩的轴线标出， 并将上法兰板和下法兰板四边 的位置用墨线标记到上下支墩上， 以便正确控制新的安装位置。
然后便可以根据测量到的螺栓位置来定制新的隔震支座 ( 步骤 202)， 新隔震支座 的上下法兰板上的螺栓孔位置要与上下支墩上的螺栓孔位置一致。通过此步骤便可以使 新隔震支座的螺栓安装位置和待更换隔震支座相对应， 克服了因水平位移而造成的安装难 题， 可以更方便准确地将新的隔震支座固定到上下支墩之间。
新的隔震支座制作完毕后， 就可以对待换位置的上支墩实施顶升 ( 步骤 203)。由 于需更换的隔震支座在上部荷载作用下会有一定的压缩量， 在上部结构顶升的过程中会自 然反弹， 如果不采取措施， 将增加楼板顶升的位移量， 对混凝土结构形成威胁。 为此， 本发明 在顶升上支墩之前， 可以采取将上下法兰板用两块钢板焊接起来的方法， 从而使隔震支座 不会发生反弹， 也保证了尽可能小的顶升距离。
此外， 为了确保上部混凝土结构不会受到破坏， 减小上部混凝土结构的整体形变 量， 可以对主支墩 ( 指待换隔震支座位置的上支墩 ) 以及周边隔震支座位置的上支墩一同 顶升， 请参见图 3， 顶升的过程可以具体包括以下步骤 ：
S301， 将多个千斤顶的顶部和底部安放厚钢板。 厚钢板要设置有较大的尺寸， 以增 大千斤顶与上部梁和下部支墩之间的接触面积， 从而降低混凝土所承受的压应力。
S302， 在上支墩和下支墩之间架设千斤顶， 并使千斤顶位于上支墩受力的合力中 心轴线上。并且为防止主千斤顶失效， 可以配备保护用的备用千斤顶。
S303， 在上支墩和下支墩之间的对角方位分别设置两个位移计。为了测量上支墩 的顶起高度， 在支墩的对角方位可以布设位移计 4 个， 每个角部布设两个， 一个位移计测量 下支墩变形量， 另外一个测量上支墩的位移量。S304， 拆卸需更换的隔震支座上下法兰板的螺栓。上下法兰板上的螺栓一定要在 顶起上支墩之前卸下。并且要拧松主支墩周围承台上所有的上法兰板 ( 或者下法兰板 ) 的 螺栓， 但不要卸下螺栓， 否则， 上支墩顶起后， 螺栓受剪， 难以拆卸。
S305， 通过千斤顶顶升上支墩。
顶升过程应严格控制顶升的高度不超过梁跨的 1/800。 顶升主支墩时， 按照 100 吨 为一级的方式， 进行逐级加载， 顶升周边隔震支座的上支墩时， 按照 50 吨为一级的方式， 进 行逐级加载。经计算， 主支墩顶升高度如果控制在 10mm 时， 辅助支墩则应控制在 3mm。
此过程加荷速度一定要慢， 在此状态下， 上支墩与之间的剪力是靠混凝土与钢板 之间的摩擦力进行传递的， 因此， 随着隔震支座压力的减小， 摩擦力也逐渐减小， 当摩擦力 小于维持变形的剪力时， 上法兰板可能会回弹， 因而此过程要注意安全。
在顶升过程中， 如果隔震支座与上支墩脱离， 就可以将待更换隔震支座牵引出原 位 ( 步骤 S204)。可以用肉眼观察上支墩底面与上法兰板顶面是否脱开。若脱开， 则使用手 动葫芦拉隔震支座， 如能被拉动， 则将拉离原位 ； 如未能拉动， 则进行下一级加载， 直至被拉 动。拉出的过程要尽量保持隔震支座按照直线向外移出， 若偏斜较大应予以校正。具体来 说， 如图 4 所示， 将待更换的隔震支座牵引出原位可以包括以下步骤 ： S401， 对移出方向上有碍隔震支座移动的部位进行打凿和打磨。
S402， 沿待更换隔震支座的移出方向铺设白铁皮。
S403， 在白铁皮上表面涂硅油。
S404， 在下法兰板侧边涂硅油。
S405， 将待更换隔震支座顺着白铁皮牵引出原位。
需更换的隔震支座拉出的同时， 就可以将新的隔震支座搬运到安装位置， 并安装 固定 ( 步骤 S205)。值得注意的是， 为了保证施工安全性， 在需更换的隔震支座没有被完全 拉出之前， 就可以将新的隔震支座移入安装位置进行固定。 安装的过程中， 同样也需要将进 入方向上有碍隔震支座移动的位置进行打凿和打磨， 然后可以通过手动葫芦将新的隔震支 座拉到安装位置， 并锁紧螺栓。 新的隔震支座安装完毕以后， 就可以通过电动叉车将旧的隔 震支座叉放到到地面上。
最后， 是对各个顶升的上支墩进行卸载 ( 步骤 S206)， 并完成整个隔震支座的更换 施工过程。
通过本发明隔震支座的更换方法， 很好地解决了因隔震支座发生竖向压缩和水平 位移而更换定位困难的问题， 确保了隔震支座准确就位， 以最小的结构顶升高度避免了对 混凝土结构产生的不利影响， 操作简便， 安全可靠， 成本较低。
以上公开的仅为本发明的几个具体实施例， 但本发明并非局限于此， 任何本领域 的技术人员能思之的变化， 都应落在本发明的保护范围内。