四川西昌位于川西高原安寧河-則木河地震帶，海拔1500米以上。
近日，中建一局總承包公司在這里建設的一座抗震烈度9度的全國在建最大“抗震醫(yī)院”——川投西昌醫(yī)院項目主體全面封頂。他們是怎樣創(chuàng)新建造工藝，智慧建造了全國在建最大“抗震醫(yī)院”項目的呢？
川投西昌醫(yī)院占地面積202畝，總建筑面積約29.79萬平方米，系全國最大建筑面積的“抗震醫(yī)院”。項目總投資約35億元，由三級綜合醫(yī)院、國際醫(yī)養(yǎng)服務中心、教育與就業(yè)培訓中心3部分組成。
智慧數(shù)據提升抗震結構建造精度
川投西昌醫(yī)院項目距離安寧河地震斷裂帶不到200米，屬于9度高烈度設防區(qū)、可建乙類高層建筑區(qū)域，其結構設計屬于超A級高度的超限高層建筑。
9度高烈度的概念是什么？項目經理杜飛解釋說，要說清這個問題，要先講清什么是地震烈度？“地震烈度，簡稱烈度，就是發(fā)生地震時，波及范圍內地面振動的激烈程度，也就是地震影響和破壞的程度。7度以上就是高烈度地震，9烈度地震時，地面破壞嚴重，出現(xiàn)普遍性樓房房倒屋塌，最明顯的情況就是鐵路上的鐵軌會扭曲變形?！?/p>
項目于2019年3月經二次通過全國超限審查及結構安評工作。在設計階段，項目開始利用BIM技術模擬綜合醫(yī)院的地震作用力逬行了分析。BIM模擬計算地震作用力，分別獲得了重要的減震系數(shù)、反應譜分析系數(shù)。獲得這兩種數(shù)據，對項目抗震建造成功與否，關系重大。
在多種組合結構形式的對比中，項目最終決定采用基礎隔震的鋼筋混凝土框架-剪力墻結構，并設置隔震層黏滯阻尼器、上部結構BRB屈曲約束支撐、核心筒型鋼勁性柱和鋼板剪力墻等多項減隔震措施，
這樣的“組合拳”建造的“抗震醫(yī)院”項目，有效地抵抗了罕見的地震破壞力。
項目總工程師曹波說：“從BIM技術模擬受力分析明顯看出，采用非隔震建筑結構形式，在罕見的地震破壞力作用下，可將建筑造成整體倒塌式破壞，而采用減隔震結構形式在同樣等級的地震力模擬作用下，未見損傷或有較小損傷,這充分說明了基于BIM技術的減隔震設計，不僅是項目一大亮點，也是建筑結構安全可靠的重要保障?！?/p>
鉛芯隔震橡膠變身“定樓神器”
項目技術人員獲得了重要的“抗震醫(yī)院”抗震的理論數(shù)據，那么怎樣讓理論數(shù)據應用到項目建造實踐中呢？
針對項目所在的特殊地質情況，項目采用工程基礎整體隔震建造方式，即在隔震層設置517個超大直徑鉛芯隔震橡膠支座，穩(wěn)穩(wěn)支撐起整個醫(yī)院的上部結構。
鉛芯隔震橡膠支座是建造抗震工程的重要設施，那么它是怎樣讓如此重的工程結構，抵抗住強烈的地震破壞力的呢？
曹波說，鉛芯隔震橡膠支座由支承荷載的層狀橡膠、鋼板及吸收耗能的鉛芯組合而成，鉛芯提供了地震下的耗能和靜力荷載下所必須的屈服強度與剛度，具有較強的初始剛度，在地震作用力下變形較小。這種隔震支座將建筑的水平變形集中于隔震層，使80%以上的地震能量不能傳遞至隔震層上部，可將上部結構從激烈的擺動轉化為緩慢的平動，以達到震時“地動，樓不動”或“地大動，樓小動”的目的，這樣整個大樓就像是建在隔震層上的一座建筑。
川投西昌醫(yī)院項目采用的鉛芯橡膠隔震支座最大直徑達到1.4米，自重高達4.5噸，上下安裝板寬度達到1.5米，支座高度到達0.52米，上下安裝板預留孔有12個，安裝工序復雜精度要求高，在安裝過程中極易出現(xiàn)偏位問題。
針對這項建造難題，項目釆用“避讓式四點定位微調節(jié)技術”“隔震支座與下支墩高精度貼合安裝技術”、“三角形中心定位試穿安裝技術”等多項創(chuàng)新建造工藝。在縮減工期的同時，達到隔震支座精準安裝的效果，保證了隔震支座支墩澆筑質量，形成了一套部級優(yōu)秀工法《超大直徑鉛芯橡膠隔震支座安裝施工工法》。
粘滯阻尼器化作阻風“大氣囊”
為讓項目更好地抵御和消減地震對工程的破壞力，項目技術人員還在工程隔震層內的高矮支墩之間，設置了80個水平速度型粘滯阻尼器，猶如給項目裝上了“安全氣囊”，可最大限度消耗地震破壞力。
粘滯阻尼器是個耗能減震裝置，也是抵御和消減地震破壞力的神器，它的工作原理是利用阻尼介質粘性，提供阻尼來耗散地震的振動能量，是一種應用極為廣泛且非常有效的減震技術。
地震來襲之際，粘滯阻尼器是怎樣工作的呢？看看它的內部結構就知道了。
它的內部猶如一個汽車發(fā)動機，由缸體、活塞、阻尼介質、端蓋、導桿及連接體組成?；钊稍诟左w內進行往復作用，活塞上開有適量小孔與缸體間留有空隙。當建筑結構產生輕微變形后，活塞與缸體發(fā)生相對運動，迫使阻尼介質從小孔或空隙中流動，從而產生阻尼力，將振動能量通過粘滯耗能消掉，以減少建筑結構的形變。
要在工程中安裝好粘滯阻尼器較為困難，主要的難點就是這個項目的隔震層較矮，在狹小空間內，運輸和吊裝阻尼器較為困難。對此，項目專門設計了阻尼器運輸小車，其功能可同時滿足阻尼器運輸及豎向吊裝，解決了這個棘手贓題，最終粘滯阻尼器全部成功安裝，給大樓又加了一道抗震的安全閥。（中建一局 羅雪柏）
