关于屈曲约束支撑施工质量监理要点分析

关于屈曲约束支撑施工质量监理要点分析

符勋鸿

广东建诚监理咨询有限公司广东佛山528000

摘要：屈曲约束支撑在很多建筑结构中被设计和使用，其连接种类和材料多种多样，大大提高了建筑结构自身的抗震能力。本文介绍了屈曲约束支撑的构成，研究并总结出了屈曲约束支撑的施工质量监理检查和验收要点。

关键词：屈曲约束支撑；质量验收；工程施工

引言

屈曲约束支撑是一种新型的耗能型结构支撑，结构简单，减震耗能效果显著安全可靠、经济合理，可以广泛应用于采用钢与混凝土组合结构的大型土木工程建筑，也可用于单层建筑、多高层建筑；不但适用于新建建筑，还适用于已建建筑的抗震加固和震后修复它可以有效提高建筑的抗震安全性能，有利于进一步延长建筑的使用寿命，其经济效益与社会效益十分显著，因此具有广阔的应用前景，应加强施工质量监理检查和验收。

1屈曲约束支撑简介

屈曲约束支撑是由芯材、约束芯材屈曲的套管与位于芯材和套管间的无粘结材料及填充材料组成的一种支撑构件。这是一种受拉时同普通支撑，而受压时承载力与受拉时相当且具有某种消能机制的支撑。在弹性范围内，屈曲约束支撑作用与普通支撑相同，可为结构提供较大的抗侧刚度；进入塑性后，可通过支撑轴向拉压屈服耗散地震的输入能量，不但可以保护结构主体在大震作用下不受或少受损伤，同时也增大了结构阻尼，可有效减小结构位移。

屈曲约束支撑的横向由3部分组成：核心单元、约束单元和滑动机制单元组成（如图1所示）。核心单元又称芯材，是主要的受力元件，由低屈服强度、延性较好且屈服强度稳定的钢材制成，常见的截面有“一”字形、“十”字形、“T”形和“I”字形等。约束单元用以防止核心单元受压时发生整体或局部屈曲，常见的约束形式为矩形或圆形钢管填充混凝土所构成。滑动机制单元是在核心单元和约束单元间提供滑动的界面，使支撑在受拉和受压时尽可能有相似的性能，一般由无粘结材料制作而成。

图2屈曲约束支撑的纵向构成

1.2屈曲约束支撑的应用现状

屈曲约束支撑不仅可以用于新建结构，还可以用于已有结构的抗震加固和改造。对已有结构的抗震加固和改造不仅适用于钢结构体系，也适用于钢筋混凝土结构体系。屈曲约束支撑作为一种新型抗震耗能构件，在日本、美国等国家及我国台湾地区的应用已较为普遍。1995年神户地震后，屈曲约束支撑体系在日本得到了大量的应用，截至目前已在超过300栋建筑中被使用。1994年北岭地震后，美国也开始了屈曲约束支撑体系的研究和应用，目前使用此类支撑的结构达30余栋。近年来，我国大陆也开始采用屈曲约束支撑结构，如某东方体育中心、某世博中心、某虹桥交通枢纽磁浮车站、某省图书馆新楼、某通用国际时代广场、银泰大厦、某古北财富中心等。

2验收的依据

目前尚无关于屈曲约束支撑的施工验收规范，监理工程师对屈曲约束支撑的质量如何进行检查和验收，需要进行整理和总结。目前直接与屈曲约束支撑有关的规范有GB50011—2010《建筑抗震设计规范》、JGJ116—2009《建筑抗震加固技术规程》和JG/T209—2012《建筑消能阻尼器》。

由于屈曲约束支撑构件主要由钢材和混凝土等材料组成，其与钢结构或混凝土结构主要通过节点板来连接。因此其在加工、制作和安装过程中涉及的规范还包括：GB50205—2009《钢结构工程施工质量验收规范》、JGJ99—2015《高层民用建筑钢结构技术规程》、GB50661—2011《钢结构焊接规范》、JGJ82—2011《钢结构高强度螺栓连接技术规程》、GB50550—2010《建筑结构加固工程施工质量验收规范》等。

屈曲约束支撑质量验收的主要监理依据包括：GB50319—2013《建设工程监理规范》、GB50300—2011《建筑工程施工质量验收统一标准》和上述提及的国家及省市颁布的有关技术、施工和验收等规范；设计图纸、技术说明、产品说明书及其他文件；经批准的屈曲约束支撑专项施工方案。

3施工方法

屈曲约束支撑在专业工厂加工完成，现场吊装安装，施工周期短、施工安装简单。安装工艺流程如下：现场测量预留节点距离→现场修正节点板长度→绑扎→起吊→就位→临时固定→校正→最后固定。在施工中应注意以下几点。

（1）成品支撑构件进场堆放，构件下方用100×100的方木铺垫用以避免屈曲支撑磕碰，沿构件长度方向焊有专用的吊耳，有吊耳的面朝上以方便吊装。

（2）屈曲支撑安装的定位轴线，一定要从地面控制轴线引上来，标注好；在事先焊接预埋的安装牛腿与屈曲支撑焊接连接的断面上下口之间的间距进行测量，以用来对节点板长度调整。为避免现场剖口质量差及工程量大的问题，屈曲约束支撑在出厂前两端开好剖口（屈曲约束支撑两端禁止切割）。

（3）起吊为两端不等高起吊，首先牵拉支撑下端到达安装部位，支撑上端可通过临时支撑就位。支撑就位后，采取措施进行临时固定。临时固定后再对支撑位置进行校正。校正完毕后，对支撑两端进行点焊固定，然后焊接支撑的下端节点，下端节点焊接完毕后，再焊接上端节点。

（4）焊接是屈曲支撑施工中的特殊工序，也是屈曲支撑施工中的重点部分。必须自始至终有一套行之有效的焊接管理体系和质量监控手段，把好焊前、焊中、焊后质量控制关。屈曲约束支撑应滞后连接，焊接时先焊接一段，另一端待结构封顶及个别设备就位后再焊接后一端。焊接完成后，应对连接焊缝进行探伤检查，并应达到二级探伤要求。

4工程质量检查和验收

4.1质量验收的划分

根据GB50300—2011《建筑工程施工质量验收统一标准》和屈曲约束支撑构件的自身特点，借鉴钢结构子分部工程的分项工程划分，可将屈曲约束支撑划分为主体结构分部工程的一个子分部工程，其分项工程可划分为：钢结构焊接、紧固件连接、钢零部件加工、屈曲约束支撑安装和屈曲约束支撑涂装共5个分项工程。检验批可根据与施工方式一致且便于质量控制的原则划分，例如可按楼层、施工流水段、变形缝等进行划分。?

4.2进场材料（屈曲约束支撑构件）验收

本文只限于对屈曲约束支撑构件材料的验收。其他如高强度螺栓、连接板、涂料等材料，按相应规范要求验收。屈曲约束支撑材料按JG/T209—2012《建筑消能阻尼器》第6.4条、第7.4条和第8条进行检查验收。

（1）检查产品合格证、产品使用说明书和出场检验报告。其中，出场检验报告内的检测项目应包含：屈服承载力、最大承载力、屈服位移、极限位移、弹性刚度、第二刚度和滞回曲线。

（2）外观质量检查：表面平整，无机械损伤，无锈蚀，无毛刺，标记清晰；有焊接连接部位，焊缝等级应为一级；各部位尺寸偏差应符合相关规定（见表1）。

表1外观质量检查各部位尺寸允许偏差值

（3）见证取样。

抽检数量为同一类型、同一规格数量的3%。当同一类型、同一规格的消能器数量较少时，可以在同一类型消能器中抽检总数量的3%，但不应少于2个；检测合格率为100%，检测后的消能器不能用于主体结构。

检测项目包含力学性能和耐久性。试验得到的屈曲约束支撑的屈服轴力、弹性刚度、设计位移和设计控制力与设计值相差不应超过15%；在设计位移下的疲劳循环次数不少于30次，循环试验后支撑的性能参数变化小于15%；目测无锈蚀。

体力学性能检测的项目和要求，按JG/T209—2012《建筑消能阻尼器》第6.4.3条规定进行检查。

（4）检查结果判定：按外观质量检查时，若有一条不符合标准要求，则该件产品不合格，不得使用；见证取样复试时，若有一件样品的一项性能不符合标准要求，对同批产品进行加倍复试，若仍有一项不合格，则该批产品不合格，不得使用。

4.3施工验收

（1）审批屈曲约束支撑专项施工方案，掌握屈曲约束支撑构件的安装方法和安装顺序，并作为一项重要检查内容。

表2屈曲约束支撑有关安全及功能的检验和见证检测项目

（2）检查屈曲约束支撑构件的定位轴线和安装偏差。具体允许偏差值参照GB50205—2009《钢结构工程施工质量验收规范》的规定。

（3）焊接和螺栓连接，按GB50205—2009《钢结构工程施工质量验收规范》、GB50661—2011《钢结构焊接规范》JGJ82—2011《钢结构高强度螺栓连接技术规程》的相关规定进行验收，并符合设计图纸要求。

（4）在加固和改造工程中，与主体混凝土结构的连接构造和后锚固的要求，需满足GB50550—2010《建筑结构加固工程施工质量验收规范》的要求。

（5）与墙体、梁或节点等支承构件的连接，应符合钢构件连接、钢与钢筋混凝土构件连接、钢与钢管混凝土构件连接的构造要求，并能承担消能器施加给连接节点的最大作用力。?

（6）防腐和防火涂装质量按GB50205—2009《钢结构工程施工质量验收规范》相关规定验收。

4.4屈曲约束支撑子分部工程质量验收

（1）检验批的检查和验收，参考GB50205—2009《钢结构工程施工质量验收规范》中的检验批进。

（2）分项工程的检查和验收，参考GB50205—2009《钢结构工程施工质量验收规范》中的分项工程进行。

（3）屈曲约束支撑子分部工程有关安全及功能的检验和见证检测项目，如表2所示。

（4）屈曲约束支撑子分部工程观感质量检查项目，如表3所示。

表3屈曲约束支撑观感质量检查项目

4.5屈曲约束支撑子分部竣工验收形成的资料

屈曲约束支撑子分部的竣工验收资料可参考钢结构分部工程，主要包括：屈曲约束支撑竣工图纸及相关设计文件；施工现场质量管理检查记录；有关安全及功能的检验和见证检测项目检查记录；有关观感质量检验项目检查记录；子分部工程所含各分项工程质量验收记录；分项工程所含各检验批质量验收记录；强制性条文检验项目检查记录及证明文件；隐蔽工程检验项目检查验收记录；原材料成品质量合格证明文件中的中文标志及性能检测报告；不合格项的处理记录及验收记录；重大质量技术问题实施方案及验收记录；其他有关文件和记录。

5结语

综上所述，屈曲支撑结构与现有技术相比，结构简单，减震耗能效果显著，经济性和适用性俱佳，它可以有效提高建筑的抗震安全性能，有利于进一步延长建筑的使用寿命，其经济效益与社会效益十分显著。因此，应加强监理人员和工程技术管理人员技术培训，推动屈曲约束支撑的施工质量监理验收工作的顺利进行。

参考文献

[1]张小刚.屈曲约束支撑的施工质量控制[J].建材技术与应用.2017（04）

[2]黄军超，张善国.浅析屈曲约束支撑设计与施工验收技术[J].建设监理.2017（05）