云南建筑/本期特稿/YUNNAN ARCHITECTURE/SPECIAL ARTICLES 2024.2
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为促进隔震减震技术在建筑工程中合理应用，有效减轻地震灾害，重点整理针对采用隔震减震技术的建筑工程在现场检查调研过程中发现的常见问题。隔震支座和消能器产品是影响隔震建筑工程安全性的关键部件之一，现有产品检验制度未得到严格落实，检验报告是否真实反映送检产品质量，缺乏必要的监督手段。隔震减震施工图设计阶段存在缺陷，施工图深度不足，隔震层预留检修口位置及隔震层设备管线布置未考虑为隔震支座更换规划运行路线及在隔震支墩周边预留施工操作面。隔震减震构造做法错漏较多，属于施工质量控制的薄弱环节。参建各方责任主体未合格履行各自岗位职责，使专项验收作为最终质量控制环节流于形式。针对上述普遍存在的主要问题进行原因分析，并提出解决问题的思考及建议。
隔震技术 减震技术 隔震支座 消能器 常见问题 产品质量控制 构造做法 专项验收
建筑结构采用隔震减震设计是一种在地震发生时能有效减轻地震灾害的技术。云南省作为地震多发易发地区，为提高建筑工程的抗震设防能力，保护人民生命和财产安全，省政府历来重视和支持隔震减震技术在建筑工程中的研发应用。省住房和城乡建设厅多次组织开展抗震设防“双随机、一公开”抽查工作，检查已完工及在建建设项目抗震设防执行情况。笔者有幸作为专家组成员多次参与全省各地抗震设防检查工作，抽查重点是医院、学校等采用隔震减震技术的重点设防类建筑，为促进隔震减震技术在建筑工程中合理应用，有效减轻地震灾害，本文重点整理针对采用隔震减震技术的建筑工程在现场检查调研过程中发现的常见问题，针对普遍存在的主要问题进行原因分析，并提出解决问题的思考及建议。1 隔震减震产品质量控制
隔震支座和消能器产品是影响隔震建筑工程安全性的关键部件之一，在产品进场时应提供产品的型式检验报告、出厂检验报告、合格证，并在工程监理单位监督下从项目产品中随机抽取试样进行见证检验，送建设单位委托的具有相应建设工程质量检测资质的机构进行检测，严格落实检验制度是控制产品质量的有效手段。多个项目抽查结果表明，产品检验制度未得到严格落实。部分在建工程，由于项目所在地缺乏具备检测资质的检测机构，为缩短检验周期、降低运输成本，工程监理单位未有效监督现场见证检验取样；部分项目出厂检测与见证检验均出自同一厂家，产品合格证日期先于出厂检测日期；部分项目检验报告内容不严谨，未如实填写实际检测数据，签字栏采用打印签名。检验报告是否真实反映送检产品质量，缺乏必要的监督手段。建议建筑工程主体责任单位采用信息化等有效手段完善隔震减震产品全生命周期和全过程质量真实、完整信息资料，保证产品可追溯。建议住房城乡建设主管部门与市场监督管理部门建立隔震减震产品质量联合检查工作机制，将隔震减震产品列入产品质量抽检名录，由市场监督管理部门按照政府采购等有关要求，对本行政区域内生产、销售的隔震减震产品实施公开、公正的监督抽查，加强产品质量监督管理。2 隔震减震设计
抗震技术为降低地震响应，在建筑上部结构和地基基础之间设置具有整体复位功能的隔震层，大幅减少水平地震能量向上部结构的传递，减轻地震灾害，这就是隔震技术在建筑工程中的应用。消能减震设计主要指在建筑结构中设置消能器，通过消能器的相对变形和相对速度提供附加阻尼比，消耗传递给上部结构的地震能量，达到预期防震减震要求。隔震及减震设计依靠隔震支座及消能器变形耗能来主动降低地震作用，理论及实践效果明显优于主要依靠结构自身刚度及延性被动抵抗地震作用的传统抗震设计，但隔震技术与减震技术由于其自身运行机理不同，也不能混为一谈，应区分两者的适用范围，隔震技术适用与高宽比较小的多高层建筑结构，减震技术适用于多高层、超高层等更广阔范围的建筑结构，但满足适用条件下的同一建筑结构中隔震技术较减震技术的“减震”效果更显著。隔震减震技术作为一种先进的性能化抗震技术，其相关工程构造的设计及施工水准对降低地震灾害效果有重要影响。抽查结果发现，设计单位提供的施工图中隔震减震构造做法大多以通用大样为主，符合项目实际情况的隔震减震构造大样细节考虑不足，经常顾此失彼，导致施工图对现场施工指导性不足。设计单位应从隔震技术及减震技术的工作机理出发，全专业协同设计，认真推敲细化隔震减震构造做法，绘制出沿建筑周边全部与隔震构造相关的图纸大样，给予施工过程中明确的指导和要求，确保建筑主体结构、室内外装饰装修及设备管线在地震发生时达到设计性能目标。3 隔震减震构造施工
在历次抽查项目中隔震减震构造做法属于施工质量控制的薄弱环节。反映出设计单位施工前技术交底不深入，未严格执行隔震减震专项施工方案，监理单位施工过程中监管不到位，作为首要责任主体的建设单位对隔震减震构造重要性认识不足，进一步表明压实各方主体责任及监管任重道远。3.1 隔震构造施工常见问题
图1 隔震缝宽度不满足要求 注：《建筑隔震设计标准》（GB/T 51408-2021） 第5.4.1 条，隔离缝宽度不应小于隔震支座在罕遇地震下最大水平位移值的1.2倍，且不应小于300mm 。对两相邻隔震结构，其缝宽取最大水平位移值之和，且不应小于600mm 。
采用隔震技术的建筑工程，隔震层设计应能确保上部结构及隔震部件在地震作用下正常位移或变形，受检项目常见问题主要表现为隔震缝宽度不足（图1）、出入口及栏杆处隔震做法阻碍结构变形（图2）、隔震层内填充墙做法阻碍结构变形（图3）、穿越挡土墙洞口的设备管线未采用柔性连接（图4）或者柔性连接预留的变形量余量不满足要求（图5）等。图2 出入口处隔震做法阻碍结构变形
图3 隔震层内填充墙做法阻碍结构变形
图4 穿越隔震层的设备管线未采用柔性连接
图5 穿越隔震层的重要管道采用柔性连接，预留的变形量不应小于隔离缝宽度的1.4 倍
3.2 减震构造施工常见问题
采用减震技术的建筑工程常见问题主要表现为砌体填充墙（图6）、装饰装修面层（图7）阻碍消能器在地震作用下的变形。施工图设计阶段，为便于建筑空间使用功能划分，建设单位及设计单位偏好把消能器及其支承部件与砌体填充墙处于同一平面内布置，仅在消能器布置位置设置检修口，后期通过装饰装修面层处理显得美观大方，但是不按图纸进行的错误施工以及忽略了装饰装修面层的实际刚度及强度使消能器及其支承构件在地震作用下的变形受到阻碍，影响了消能器在地震发生时减震消能作用的正常发挥。图6 砌体填充墙阻碍消能器在地震作用下的变形
图7 装饰装修阻碍消能器在地震作用下的变形
为确保采用减震技术的建筑结构按预期目标实现减震消能作用，建议强制要求在采用减震技术的建筑结构中不把消能器与砌体填充墙置于同一平面内，既有利于确保消能器正常工作，也有利于避免装饰装修阻碍消能器变形耗能，又有利于消能器及其支承构件的巡检及维修更换。4 隔震减震专项验收
部分抽检项目已经完成工程质量验收，经现场核查发现隔震减震构造问题仍然存在，个别抽检项目未完成隔震减震构造施工，但报检资料填写为专项验收合格。隔震减震专项验收作为现场施工质量控制的最终环节，参建各方责任主体未合格履行各自岗位职责，使专项验收作为最终质量控制环节流于形式。建议扩大参与隔震减震专项验收的人员组成，可要求建设行政主管部门委派不少于1名抗震设防专项审查专家委员会委员参与验收，使掌握隔震减震技术且工程实践经验丰富的抗震专家加入验收组，有利于隔震减震技术知识在工程建设领域的快速普及和推广，有利于大幅减少工程构造施工留下的安全隐患，提高专项验收质量。5 隔震减震建筑全生命周期运营及维保
在采用隔震技术的建筑结构中，从多个抽检项目发现，部分项目预留隔震层检修口位置狭窄及净空高度偏低，导致进入隔震层对隔震支座产品及其部件进行巡检困难；部分建筑设置的隔震层顶板梁底净空高度偏低；部分建筑隔震层内各专业设备管线在地面及空中随意交错布置，巡检人员通行困难。上述隔震层现状为隔震支座产品全生命周期内维保及更换带来严重困难。建议设计单位在施工图设计阶段综合考虑，适当加大隔震层净空高度，全专业协同设计，为工作人员及施工设备便利进入隔震层预留检修口位置，各专业隔震层设备管线排布及安装协同设计，为将来可能发生更换的任意隔震支座产品规划运行路线，并在隔震支墩周边预留施工操作面。已建成并移交的隔震减震建筑，其使用单位应当避免不合理改造（图8） 及加建（图9）（图10）进而影响隔震减震技术效能在地震发生时正常发挥作用，对重要的隔震支座、消能器及其支承构件应定期巡检，并建立巡检及维保资料台账，实现产品质量监测数据全生命周期可追溯。图8 后期改造填塞出入口处隔震沟
图9 后期加建使相邻建筑隔震缝宽度不足
图10 后期加建构筑物直接以隔震建筑作为支承结构
6 地震灾害调查
自2016年云南省政府发布《云南省隔震减震建筑工程促进规定》以来，云南省隔震减震技术大量运用于学校、幼儿园校舍及医院医疗用房等重点设防类建筑工程，部分已建成隔震减震建筑也在几次地震中经受了强震考验，最大程度地保护了人民生命财产安全。通过对云南省“大理漾濞6.4级地震”和“保山市隆阳区瓦窑镇5.2级地震”的震害实地调查，“大理漾濞地震”震中漾濞县的实际地震破坏烈度为8度，漾濞县中医医院门诊住院综合楼采用隔震技术，经历8度地震烈度检验，上部建筑结构完好，仅出入口处隔震构造出现局部损坏，基本达到了震时使用功能不中断的性能目标，性能表现良好。通过对漾濞县职业高级中学、保山市瓦窑镇的明德小学宿舍楼等采用减震技术的学校建筑的实地核查，大部分填充墙开裂严重，未能达到明显减轻建筑震害的作用，其中采用粘滞消能器减震技术的保山市瓦窑镇的明德小学宿舍楼的破坏程度甚至超过邻近的非减震建筑。隔震技术与减震技术的工作机理不同，不应等同对待，应针对两种技术的工程适宜性选择适用对象，实际震害表明采用减震技术的建筑结构在较高等级地震发生时，砌体填充墙开裂难以避免，震后建筑功能无法正常使用。在《建设工程抗震管理条例》（国务院令第744号） 中规定的“位于高烈度设防地区、地震重点监视防御区的新建学校、幼儿园、医院、养老机构、儿童福利机构、应急指挥中心、应急避难场所、广播电视等建筑”，为保证发生本区域设防地震时能够满足正常使用，建议优先采用隔震技术。7 结论
1）隔震技术与减震技术的工作机理不同，应区分两者的适用范围。为保证发生本区域设防地震时能够满足正常使用的建筑结构，建议优先采用隔震技术。2）建议将隔震减震产品列入产品质量抽检名录，由市场监督管理部门按照政府采购等有关要求，对本行政区域内生产、销售的隔震减震产品实施公开、公正的监督抽查，禁止检验结论为不合格的同一产品的生产及销售。3）建议在施工图设计阶段综合考虑，适当加大隔震层净空高度，为工作人员及施工设备便利进入隔震层预留检修口位置，各专业隔震层设备管线排布及安装协同设计，为隔震支座更换规划运行路线及在隔震支墩周边预留施工操作面。4）建议扩大参与隔震减震专项验收的人员组成，可要求建设行政主管部门委派抗震设防专项审查专家委员会委员参与验收，提高专项验收质量。5）隔震减震建筑使用单位应对重要的隔震减震部件定期巡检，并建立巡检及维保资料台账，实现产品质量监测数据全生命周期可追溯。受限于笔者个人认知，上述几点思考及建议如有不足，请批评指正。[1] 中华人民共和国国务院令第744 号.建设工程抗震管理条例[S].
[2] 中华人民共和国国家住房和城乡建设部.中华人民共和国国家标准GB/T 51408-2021 建筑隔震设计标准[S].中国计划出版社，2021.
[3] 云南省住房和城乡建设厅.云南省工程建设地方标准DBJ53-47-2020 建筑工程叠层橡胶隔震支座性能要求和检验标准[S].2020.
[4] 云南省住房和城乡建设厅.云南省工程建设地方标准DBJ53/T-125-2021 建筑消能减震应用技术规程[S].2020.
【作者信息】
刘全兵，云南兴滇建筑设计咨询有限公司，高级工程师
曾 建，云南兴滇建筑设计咨询有限公司，教授级高级工程师
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