桥梁板式橡胶支座安装质量问题的分析及预防.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流桥梁板式橡胶支座安装质量问题的分析及预防.精品文档.桥梁板式橡胶支座安装质量问题的分析及预防 摘要：本文分析了桥梁板式橡胶支座安装质量问题的原因及由此引起的危害，提出了保证支座安装质量的预防技术措施。 关键：板式橡胶支座安装质量 原因 对策 中图分类号：S776.06 文献标识码：A 文章编号： 1、前言 随着我国建设事业的大力发展，在市政道路及公路的高速发展中，桥梁的建设日益增多。桥梁支座是桥梁结构的一个重要组成部分，但由于其在桥梁工程造价中所占比例很小，因而往往未引起工程技术人员的重视，在70年代之前，我国的公路桥梁上常不设支座或仅设置传

2、统的钢支座。随着各种大跨度桥梁的不断涌现，因而对桥梁支座的承载力、对支座适应位移和转角能力的要求不断提高，近十几年来与之相适应的新型桥梁支座各种橡胶支座先后在桥梁上得到推广的应用。由于目前在橡胶支座安装施工过程中的材料、操作工艺、检查等方面普遍存在的不足，极易发生质量问题。造成支座丧失功能，甚至会发生剪切破坏，使上、下部结构产生附加应力，严重时会挤裂桥台面的混凝土造成结构破坏的后果。本文对使用最为广泛的板式橡胶支座安装质量的若干问题进行分析，并提出一些解决的技术措施，希望得到有关施工各方的重视，使板式橡胶支座安装质量能够得到可靠的保证。 2、主要构造与作用 2.1板式橡胶支座 （1）、该支座上

3、下表面为橡胶层，中间为薄钢板，由一层橡胶、 一层钢板多层重叠而成，有不同厚度，可按需要选用。板式橡胶支座 的构造见图一。 （2）、主要作用 其基本工作原理是以橡胶的弹性压缩来实现梁的竖向转动，以橡胶块的剪切变形来保证梁的水平位移。故它只适用于跨度不大的，支座反力和水平位移均不大的桥梁。 2.2四氟橡胶滑板支座 （1）、这种支座是在板式橡胶支座的顶面粘贴一层平面尺寸与之相等的聚四氟乙烯板，在梁的底面设置一不锈钢板与之作相对的滑移运动。 （2）、主要作用 这是利用聚四氟乙烯和不锈钢之间相对运动时摩擦系数很小的特点，使之成为活动支座。它除了具有板式橡胶支座的优点外，还能满足水平位移量较大的要求。 3

4、、板式橡胶支座计算示例 某桥为五梁式双车道简支梁桥，标准跨径L=20m，计算跨径l=19.5 m，荷载为汽车-15级，挂车-80，梁肋宽0.18m，RD=160KN，Rpmax=155.6KN,Rpmin=63KN,汽车-15级时梁的跨中扰度f=17.4mm，主梁的计算温差t=35ºC,试按两端等厚度设计板式橡胶支座。 （1） 确定支座平面尺寸 选用定型设计的橡胶支座，初拟顺桥向长a=200mm，横桥向宽b=180mm,使支座与梁助等宽，在五根主梁每梁端设置一个橡胶支座。支座厚度初拟选用28mm，其中有四层钢板和五层橡胶片，上下表层橡胶片厚2.5mm，中间各层厚5mm，加劲钢板每层厚

5、2mm，则：t=22.5+35=20mm 支座的平面形状系数； S = =9.58 取用橡胶支座的平均许压应力=10Mpa 橡胶支座的应力验算： =8.77 Mpa=10 Mpa （2） 验算支座的厚度 主梁的计算温差为35ºC，伸缩变形为两端支座均摊，则每一支座的水平位移； D= tl = 10-53520103=3.5mm 20m梁的车队重343.2KN，制动力为343.20.1=34.3KN。 汽车-15级重车196.1KN，制动力为196.10.3=58.8KN。 由重车控制，每一支座承受的水平力：HT =5.88KN 橡胶支座的弹性模量： E=（530S-418） =（53

6、09.5-418） =461.7MPa 则由活载制动力引起每一支座的水平位移： L= 1.1mm t2D 2023.5=7mm t1.43（D+L）201.43（3.5+1.1）=6.58mm根据公路桥梁设计规范要求，t0.2a=0.2200=40mm，满足要求。故：采用支座总厚h=t+h钢板=20+42=28mm （3） 验算支座偏转 平均压缩变形：S= 0.38mm 应满足S0.05t=0.0520=1mm，满足要求。 梁的挠度与梁端转角的关系： f= •=•=•=f 设恒载作用下，梁端转角=0，汽车-15级的f中=17.4mm，则： = = 0.002

7、85rad S2=S -a=0.38 - 0.00285200 =0.95mm0 满足要求，故支座不会脱空。 （4） 验算抗滑性能 在无活载情况下：已知：µ=0.3，RD=160KN µRD1.4GA 0.31601031.41.120018 48KN12.94KN满足要求。 活载在桥上时：RD=160KN，Rpmin=63KN, HT=5.88KN µ(RD+Rpmin)1.4GA +HT 0.3（160+63）12.94+5.88 66.9KN18.82KN满足要求，故支座不会滑脱。 4、产生的现象及危害 4.1现象 （1）、板式橡胶支座橡胶或橡胶与加强

8、钢板的固结，剪切破坏。 （2）、梁对两个橡胶支座的压缩不等，甚至个别支座有缝隙。 （3）、支座安装在支座槽内，吊梁后支座被压缩，梁底与桥台或桥墩盖梁顶面相接触，称为支座“落坑”。 （4）、支座顶面滑板当梁收缩量超过支座剪切变形量时不发生滑动。 4.2危害 （1）、当板式橡胶支座发生剪切破坏时，会限制上部结构的自由伸缩，将使上、下部结构产生附加应力。 （2）、梁下两支座压缩不等，甚至有缝隙，将使支座不均匀受力而缩短支座寿命。 （3）、支座“落坑”，使梁支点错位，不仅会使桥台或桥墩上顶，混凝土因梁低温收缩时发生局部劈裂，也改变了桥台、桥墩的受力状态，增大其偏心矩。 （4）、支座顶面应滑动时不能滑动

9、，必然加剧支座的剪切变形，严重时会挤裂桥台面的混凝土。 5、主要原因 5.1产品质量缺陷 橡胶支座在工厂生产时出现部分技术性能指标不符合设计要求。 5.2桥梁结构误差 （1）、梁底面有些翘曲，或梁底预埋钢板变位，造成梁安放后与设计值出入过大，形成支座受力不等。 （2）、桥台、桥墩的盖梁顶面实际标高大于设计值时，为保持梁底标高，将支座处留成凹槽去凑合，形成梁底与墩、台顶面净空过小；或墩、台顶面未按桥面横坡要求留有坡度，造成部分梁下的墩、台顶面标高超标。 5.3支座安装误差 （1）、安装时在板式橡胶支座粘结于支座垫石的环氧砂浆尚未固结，就吊放上部结构，使支座位移；或支座安装位置有误，梁吊装后，欲纠

10、正梁位置而采用横向顶梁，使支座侧向剪切变形，形成支座在梁胀、缩时，剪切变形过量而剪坏。 （2）、支座与滑板间及滑板上，未按操作工艺要求涂抹润滑物质，而造成滑动支座不能滑动，从而加刷支座的剪切破坏。 5.4施工检查 由于支座安装定位检查措施均在吊梁前，同时在吊梁完成后，梁底与墩、台顶面的间隙比较小，施工中检查只能采用简单的目测及尺量，无法采用其它更准确的方法措施进行检查，因此支座安装在吊梁后的质量毛病不易被发现。 6、对策 6.1加强对产品质量的检验 （1）、橡胶支座安装前必须对支座本身的产品质量进行检查、验收。全面检查产品合格证书中有关技术性能指标，如不符合设计要求时，不得使用。 （2）、对支

11、座的质量应根据现行公路桥梁板式橡胶支座（JT/T4）的标准的有关规定进行验收。 6.2提高桥梁结构尺寸的准确性 （1）、梁底支承部位，要求平整、水平，支承部位相对高程误差不应大于0.5。为保证混凝土梁底面的平整度，可以在梁端设置810厚的梁底支承垫板，该板板面要求平整，平面误差小于0.5，并在梁体浇时精确测量支承板的位置及水平。或者在梁体浇注时，在梁端支承部位用钢模板，以保证梁端支承平面的平整。 （2）、桥墩、台支承垫石顶面标高应准确，且上表面要平整；每一墩台上，同一片梁的支承垫石顶面相对高程误差不大于1，相邻两墩、台同一片梁下，支承垫石顶面相对高程误差不大于3。 （3）、当达不到（2）项标准

12、不得不留支座坑槽时，应使支座用环氧砂浆固结后，支座与坑槽间有足够变形预留量。同时，注意梁底面与墩、台顶面净空隙应大于支座压缩量加上20的量值。 6.3 安装施工技术措施 6.3.1施工准备 在安装前，对技术人员及工程管理人员进行技术交底，组织学习施工规范和熟悉设计图纸。组织所有有关的施工人员、测量仪器、施工机械、材料等调入施工现场。 6.3.2测量放样 （1）、各种测量仪器均应按有关的质量管理规定，送有关部门进行检测，取得有关质检部门的合格证书后才能使用，使之保持在良好的状态中。 （2）、计算并复测墩、台支座垫石的标高和支座中心位置，将设计图上标明的支座中心位置标在支座垫石上，要求支座中心线同

13、支承垫石中心线相重合。 6.3.3安装气温的选择 支座的安装尽可能安排接近年平均时进行，以减少由于温差变化过大而引起的剪切变形。当不可避免须在最高温或高温、或低温时安装的话，可使支座产生预变位（其值根据计算确定），即先使梁的一端就位压住支座，然后对梁在纵向施以推力（可用水平千斤顶施加推力），使其产生预先计算好的变位值，在此状态下，使梁的另一端座落在支座上，然后拆除推力即可。 6.3.4对结构误差的处理 如果出现墩、台顶面的支座垫石的高程、平面位置与设计要求有误差时，应将支座垫石处理干净，用水灰不大于0.5的1：3干硬性水泥砂浆抹平，并使其顶面标高准确，表面平整；假如支座垫石的标高超过设计标高时

14、，必须先凿除一部分混凝土后才能进行上述的工序。 6.3.5安装施工 （1）、与其下结构结合如采用环氧树脂等材料粘贴，要事先配刷，使用合格原料。 （2）、对于分块式拼装的条形板式橡胶支座，其各分块连接边缝安装前应打磨平齐，试拼编号，现场安装时应对号入座，同时应注意保持上下滑动面清洁，切勿受磨损。 （3）、环氧砂浆固结是有一定时间的，安装支座后，必须静置足够时间，待环氧砂浆完全固结后，才能进行上部结构的吊装，以保证支座位置的准确。 （4）、支座与梁底，或支承垫石顶面，应全部紧密接触，局部有缝隙，不得超过0.5宽；有滑板时，必须按要求在支座与滑板间、滑板上涂抹润滑物质。 （5）、支座中心尽可能对准梁

15、的计算支点，必须使整个橡胶支座的承压面上受力均匀，这就要求接触于橡胶支座板上下的梁底面和墩台顶二面的混凝土面要平顺、清洁、粗糙，而且相互平行。梁在预制时，必须准确地安装梁底支承部分的模板，每片梁两端也要平行，使不产生翘曲现象。 （6）、为了必要时如上述放松橡胶支座或因原支座压坏、老化须更换支座，应在墩台帽上设置搁放千斤顶的位置。 （7）、梁、板落位时应稳妥，勿使支座产生剪切变形，若位置不准确时，必须吊起重放，不得用撬棍移动梁、板。 （8）、支座周围应设排水坡，防止积水，支座附近应清除尘土、油脂、污垢等。 （9）、若墩台上设计有限制梁、板移动的构造如混凝土块，边框、限铁等宜在梁、板安装好后在安设

16、。 （10）、当墩、台两端标高不同，顺桥向有纵坡时，支座安装方法应按设计规定办理。 （11）、四氟橡胶滑板支座，在安装时除按上述要求施工外还应注意以下各点： 、墩台上设置的支承垫石，其标高应考虑预埋的支座下钢板厚度，或在支承垫石上预留一定深度的凹槽，将支座下钢板用环氧树脂砂浆粘结于凹槽内。 、在支座下钢板上及四氟滑板式支座上标出支座位置中心线，两者中心线相重合放置，为防止施工时移位，应设置临时固定措施。安装时宜在与平均气温相差不大时进行。 、梁底预埋有支座上钢板，与四氟滑板式支座贴接触的不锈钢板嵌入梁底上钢板内，或用不锈钢沉头螺钉固定在上钢板上，并标出不锈钢板中心线位置。安装支座时，不锈钢板、

17、四氟板表面均应清洁、干净，在四氟滑板表面涂上硅脂油，落梁时要求平稳、准确，无振动，梁与支座密贴，不得脱空。 、支座正确就位后，拆除临时固定装置，采取安装防尘围裙措施。 6.3.6质量检查 （1）、橡胶支座安放时，应按设计要求，在墩、台顶面标出其纵、横中线，并将线延长到墩、台顶面的外缘，以方便在上部结构吊装后施工、监理方检查。 （2）、安装支座后，必须静置足够时间，待经检查确从环氧砂浆完全固结后，才能进行上部结构的吊装，以保证支座位置的准确。 （3）、由于目前的市政桥梁工程质量检验评定标准(CJJ2-90)中没有具体橡胶支座的检验标准,因此在施工中质量检查时可以参见公路桥涵施工技术规范(JTJ0

18、41-2000),具体如下表: 7、结束语 （1）、桥梁支座是桥梁结构的一个重要组成部分，然而一般工程施工人员对支座的安装质量不太重视，极易出现质量问题，留下安全隐患，参与建设的各有关方面应引起高度重视。 （2）、不断开发新的产品，逐步改善板式橡胶支座的老化问题，延长橡胶支座的使用寿命，减少在使用过程中更换支座的情况。 （3）、改进支座安装工艺流程，加强现场施工管理、由专业化队伍操作，施工中严格执行监督、监理、检查的质量保证体系是确保质量的关键。 参考文献： （1） 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范（JTJ023-85）. 北京：人民交通出版社，1989 （2） 庄军生编著.桥梁支座。

19、 北京：中国铁道出版社，1994 （3） 王佰惠、徐风云编著.柔性墩台梁式桥设计北京：人民交通出版社，1991 附：毕业论文格式1、题目：应简洁、明确、有概括性，字数不宜超过20个字。2、摘要：要有高度的概括力，语言精练、明确，中文摘要约100200字;3、关键词：从论文标题或正文中挑选35个最能表达主要内容的词作为关键词。4、目录：写出目录，标明页码。5、正文：专科毕业论文正文字数一般应在3000字以上。毕业论文正文：包括前言、本论、结论三个部分。前言(引言)是论文的开头部分，主要说明论文写作的目的、现实意义、对所研究问题的认识，并提出论文的中心论点等。前言要写得简明扼要，篇幅不要太长。本论

20、是毕业论文的主体，包括研究内容与方法、实验材料、实验结果与分析(讨论)等。在本部分要运用各方面的研究方法和实验结果，分析问题，论证观点，尽量反映出自己的科研能力和学术水平。结论是毕业论文的收尾部分，是围绕本论所作的结束语。其基本的要点就是总结全文，加深题意。6、谢辞：简述自己通过做毕业论文的体会，并应对指导教师和协助完成论文的有关人员表示谢意。7、参考文献：在毕业论文末尾要列出在论文中参考过的专著、论文及其他资料，所列参考文献应按文中参考或引证的先后顺序排列。8、注释：在论文写作过程中，有些问题需要在正文之外加以阐述和说明。9、附录：对于一些不宜放在正文中，但有参考价值的内容，可编入附录中。想要了解更多，请访问豆丁主页：