BRB屈曲约束支撑安装施工技术分析

张子径

减隔震技术是一种增设消能部件或隔震装置来提升抗震效果的抗震技术，可以显著的提升建设抗震能力，并且减少人员伤亡、降低财产损失。在现代建筑工程项目，BRB 屈曲约束支撑安装施工技术可以达到以上目标。本文以厦门市公安局特警基地训练场（综合演练用房）为例，详细分析BRB 屈曲约束支撑安装施工技术的应用，以供参考。

BRB 屈曲约束支撑组成部分包括芯板、套管、无黏结材料和填充材料，这种材料具有强大的拉力与抗压力。在屈曲约束支撑中实现芯板和其他构件连接，芯板可以完全承担荷载，约束芯板受压出现屈曲，使得芯板承受拉力、压力时进入屈服状态。随着对建筑抗震能力的关注，需要施工单位组织施工人员学习屈曲约束支撑安装施工技术，严格遵守施工机理，确保其支撑效果，提升建筑结构的安全性，以下进行相关分析。

一、项目介绍

厦门市公安局特警基地训练场地处厦门市海沧区，位于马青路北侧，石塘立交桥西侧，特警支队现有营房后山。本工程总建筑面积19321 平方米，地上建筑面积19205 平方米，地下室建筑面积116 平方米，建筑高度23.1 米。建筑上部结构体系为框架结构，主体结构合理使用年限50 年。建筑详情如下：建筑结构安全等级：二级，抗震设防烈度为7 度，建筑抗震设防分类为丙类。建筑耐火等级：二级，地下室防水等级：一级，地基基础设计等级：甲级。本次选用BRB 屈曲约束支撑安装施工技术，其中屈曲约束支撑16 套，工程达到《建筑工程施工质量验收统一标准》（GB50300-2017）、《建筑消能减震技术规程》（JGJ297-2013）、《钢结构设计标准》（GB50017-2017）等相关规定。

二、屈曲约束支撑施工安装方案

本工程在主体结构施工前制定了安装方案，根据合同规定将屈曲约束支撑部件运往现场，之后分析整体施工进度计划，实施屈曲约束支撑的安装工序。本工程屈曲约束支撑墙体位置预埋件、屈曲约束支撑本体、土建施工实现了同步安装，进而确保整个项目进度得到控制，施工顺序依次为：前期准备、开工检查、支撑部件进场、预埋件安装、上节点板安装、屈曲约束支撑吊装、下节点板安装、固定就位、连接节点检测、防火防腐涂装、安装完成。

1.施工前准备

在施工前期，全体施工人员到达现场，并且对施工人员进行了现场的安全教育和技术强化培训。与此同时，施工开始前，准备好包括焊机、切割机、吊装机械在内的施工机具。之后现场管理人员进行开工检查，检测内容包括产品安装位置相邻柱梁的误差，及时调整不满足精度要求的部分，设计师确认安装位置的连接板位置偏移与结构受力位置变化情况，进而确保产品安装合理。

（1）支撑部件进场

准备好以上工作支撑部件进场，其中在支撑堆放管理中，使用塔吊卸货支撑结构，施工人员将支撑堆放区打扫干净平整、保持干燥、通风良好，并且在底部设置软木枋。选择重叠交叉，并且呈井字形堆放，堆放层数不得超过四层，将软木枋设置于屈曲约束支撑中间（如表1）。施工人员根据构件类型和安装顺序分区存放，为避免擦伤采用临时加固措施，并且设置安全警告标识，之后现场安排专人管理，进而避免出现二次倒运。将构件连接的各种小连接件、螺母转移到库房存放，安排专人管理。

表1 屈曲约束耗能支攮教量及参数表

（2）屈曲约束支撑现场运输

本工程的屈曲约束支撑现场运输采取垂直运输和水平运输两种方式，场内运输遵循安全、经济便捷的原则科学选择线路，运输途中加强建筑物内的原有设备及物品的保护。具体运输方式如下：

垂直运输通过垂直提升防屈曲约束支撑摆放到相应楼层处，施工现场使用了塔吊、汽车吊等设备。品支撑构件自带专用的吊耳，施工人员直接穿入吊索并且绑扎吊装，穿入吊索时主要使用吊耳，支撑有吊耳的平面向上。在起吊期间确保处于平稳状态，并且落地时保证速度缓慢，为确保平稳落地施工人员在落地处设置垫木，提升过程中全程由监管人员使用对讲机指挥，保证信号清晰。

水平运输期间水平搬移防屈曲约束支撑，将其摆放到相应轴线处，水平运输设备主要包括钢管、钢滚轮小车和自制小推车，为避免损伤构件禁止使用钢管和撬杠运输。在现场的水平运输过程中最大重量为1吨的构件在楼板面运输；1 吨～5 吨的构件采取水平运输方式，将钢板铺设于楼层表面；超过5 吨的构件选择水平运输方式，并且在楼面上设置型钢导轨或走管。

2.屈曲约束支撑安装

结合连接方式将屈曲约束支撑分为焊接式、销轴式及螺栓式，本工程对以上方式综合应用，施工步骤依次为：安装点清理、测量消差、上部节点板安装、屈曲约束支撑吊装、下部节点板安装、最终固定、表面处理、安装完成。

（1）安装前准备

施工人员根据图纸定位并清理安装点，对节点板安装位置进行打磨除锈，然后测量安装点实际尺寸和放样，为了消除误差施工人员通过切割或补焊节点板，之后实测尺寸加工节点板进而保证屈曲约束支撑安装长度合理，避免误差导致成本增加。完成上述工作后划线定位，施工人员对比深化图和产品外形图，然后在支撑安装位置划出安装定位线。步骤如下：其一，施工人员结合屈曲约束支撑安装位置在梁柱节点板安装处划出中心线；其二，在节点板安装处设置节点板的外边缘线，将其作为节点板安装定位线，之后在地面梁上划出屈曲约束支撑的外边缘线，宽度和屈曲约束支撑外套筒相同，便于校对和调整支撑整体垂直度偏差；其三，施工人员测量节点板宽度，取其宽度的1/2，并做好标记。此外，本项目施工严格遵守进度计划运输各类构件，正式开工前两天将构件运到指定地点，现场人员做好标识，保证堆放区域整洁，避免后续施工二次倒运，构件根据安装次序分开安放在枕木上。在施工现场运输构件时提前选好运输路线，最后用手推叉车把构件运往安装现场。

（2）上节点板的安装

施工现场的上部节点板规格繁多、尺寸差异明显，重量范围在80 千克～160 千克，所以组织工人根据图纸安装上部节点板，再根据设计位置依次编号，制作完成后开始检查质量，合格后运往即将安装施工区域的框架周边。在安装上节点板时施工顺序如下：节点板吊运、节点板校正、节点板点焊固定。技术要点为：其一，施工人员按照优化后的图纸和定位尺寸安装节点板，节点板平面内外的偏差严格控制，确保屈曲约束支撑的长度与平面外垂直度；其二，采用葫芦吊吊运节点板，施工人员根据单个节点板最大自重选择葫芦吊型号；其三，吊运到位马上校正节点板位置，然后通过点焊或者加劲板临时固定，确保临时固定牢靠再进行下道工序。

（3）手拉葫芦安装

准备和安装两台规格为5T 的手拉葫芦，固定手拉葫芦，并且连接钢梁，为后续起重与吊装做好准备，验收BRB 屈曲约束支撑是否质量达标，并从临时存储仓库中倒运到塔式起重机的下方，使用塔式起重机械进行垂直起升，钢丝绳连接BRB 屈曲约束支撑，设置两个专门的吊耳，钢丝绳通过专用卸扣和吊耳进行连接，处在楼层位置时起重机可将其顺利吊装。吊装到距离作业楼层地面1.3 米位置暂停，停稳后通过人力把两根缆风绳拉入室内，风绳固定于室内的主体结构。BRB屈曲约束支撑的吊装需要校正平面位置，发现偏位平面超过节点位置板材最大厚度1/3 时及时停工处理，针对超过允许偏差的情况用液压千斤顶校正，之后才开始焊接作业。

3.屈曲约束支撑吊装

（1）起吊注意事项

其一，成品支撑构件配有专用的吊耳，施工人员直接穿入吊索绑扎吊装；其二，避免现场坡口质量不达标问题，现场焊接与安装屈曲约束支撑都在出厂前开好坡口；其三，牵拉过程中落实安全措施，其中施工人员穿戴好安全帽、防护鞋以及防护手套；其四，吊装支撑部件过程中遵守“十不吊”原则，严禁作业；其五，屈曲约束支撑就位后采用焊接钢片法和螺栓安装法临时固定，本工程应用了十字形接头焊接连接的屈曲约束支撑，并且用钢片焊接临时固定。本工程螺栓安装法用于高强螺栓型屈曲约束支撑、H 型接头的焊接型屈曲约束支撑。高强螺栓型屈曲约束支撑的临时固定顺序是先设置部分普通螺栓，使其起到临时固定效果；H 型接头的焊接型屈曲约束支撑接头腹板宽度较大，为了便于固定在工厂制作支撑接头和节点板时设置了临时安装螺栓孔，现场安装使用普通螺栓加以固定。对两端焊接操作时确保支撑两侧不变形，得到均匀、饱满的焊缝。

（2）屈曲约束支撑吊装就位

屈曲约束支撑吊装是为了屈曲约束支撑连接上节点板，起吊方法为两端不等高起吊，吊装时在屈曲约束支撑吊至安装点附近，通过手动葫芦吊具吊索中滑轮的伸缩调整安装角度，之后上节点板连接固定。

安装过程中上端不脱钩直到安装完成支撑整体。本工程选择以下安装方式：一种是焊接型连接。屈曲约束支撑牵拉指定位置后通过牵拉支撑上端和撬动支撑前后面临时固定，再校正支撑两侧，依次焊接支撑的下端节点、上端节点。本工程为十字形接头，现场焊接顺序为①加强板与节点板焊接；②加强板和支撑弹性头对接；③节点板和支撑弹性头对接。

两侧高强螺栓型屈曲约束支撑螺栓连接时要求连接板长度比设计长度多20 毫米，钻好和屈曲约束支撑相连的孔洞，然后现场钻孔和节点板相连的孔。随着屈曲约束支撑牵拉到位设置临时螺栓加以固定，数量至少为接头螺栓总数的1/3 且每个接头至少设置2 个，数量控制在临时螺栓总数的30%。施工人员组装时先用冲钉对准孔位，再用扳手拧紧插入指定位置的临时螺栓，校正后安装高强螺栓，施工人员根据钢结构高强螺栓连接设计方案与验收规程进行安装。

两端销轴型屈曲约束支撑连接时，施工人员对运至现场的销轴做出标记，牵拉屈曲约束支撑，先临时固定支撑下端销轴，葫芦不撤出，插入下端销轴后再牵拉和撬动，准备支撑上端后插入销轴；施工人员在临时固定后调节支撑位置，最后紧固支撑两端的销轴盖，旋紧螺丝并固定。为加强屈曲约束支撑销轴安装精确性，在连接时施工采取如下措施：其一，连接板为低合金高强度钢，通过和支撑相连接不仅增加抗震性，还降低了连接板厚度；其二，由屈曲约束支撑生产单位配套加工连接板和支撑耳板，将销轴插入耳孔后间隙从2 毫米缩小到0.3 毫米，进而显著提升构件受力性能；其三，主体结构梁柱的屈曲约束部位伸出接头板，然后焊接屈曲约束支撑节点板。

（3）焊接技术

其一，BRB 屈曲约束支撑构件使用和钢框节点相同厚度的钢板制作，之后通过焊丝焊接连接；其二，检查BRB 屈曲约束支撑和上部钢板间的缝隙，间隙超过2 毫米用千斤顶紧BRB 型屈曲约束支撑与上部钢板，然后点焊固定；其三，BRB 屈曲约束支撑两端同时施焊，保证两边变形一致，保证屈曲约束支撑的焊缝饱满、均匀；其四，焊接过程中监测构件轴线位置，及时调整偏差；其五，焊接坡口位置保持洁净，焊接过程中速度平稳。

4.连接节点检测

施工人员检测屈曲约束支撑拌和结构连接节点，技术要点如下：其一，连接焊接的检测。施工人员施工仪器探伤检查接焊缝；其二，检测高强螺栓连接质量，标记初拧和终拧螺栓的位置，终拧完毕当天开始安装高强螺栓，之后开始检查进而防止漏拧；其三，销轴连接检测。施工人员检查销轴和连接板、孔壁间间隙大小，确保符合技术要求，最终检查螺丝拧紧效果。

5.防腐防火涂装施工

屈曲约束支撑施工需要分析约束机制并加以设计，进而达到防火要求。具体如下：其一，用纯钢约束体系时加强防火保护，防火等级达到技术规定；其二，约束体系套筒内的填充材料要求具有隔热性能，防火保护集中在自由伸缩段和封头板；其三，套筒内填充不具有隔热性能的材料，再处理自由伸缩段、封头板和套筒的防火情况。最后正常维护屈曲约束支撑，检查防腐效果，要求达到《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205。

三、结语

综上所述，屈曲约束支撑在施工中具有诸多优势，其中强化了结构的抗扭刚度，位移得到了控制，提升了结构的强度，同时减少了钢材使用量。通过对BRB屈曲约束支撑的探析，掌握了建筑设计、生产、安装等环节的要点，为建筑企业带来良好的效益，也为建筑行业同类工程建设积累了宝贵经验。