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安通中小型跨度桥梁应该如何选择桥梁伸缩缝橡胶支座?

2018-07-09 16:43:57 安通公路桥梁配件厂 阅读

安通中小型跨度桥梁应该如何选择桥梁伸缩缝橡胶支座?151-3082-8567

中小型桥梁使用什么类型的桥梁伸缩缝产品?我们在桥梁伸缩缝安装使用过程中,容易破坏的,因此,为了提高车辆在桥梁上行车舒适性,减轻桥梁的养护工作和提高桥梁的使用寿命,就应力求减少伸缩缝的数量。而现在的桥面连续是一个好的方法,相信在以后的施工设计中桥面连续是替代伸缩装置好方法,对于不同跨径桥梁伸缩缝的设计施工方法也是不一样的。

1、我们主张小跨径的中小桥(如20m以内的)宜不设伸缩缝。支座采用固定式橡胶支座,让墩台的弹性变形和台后的土抗力来抵抗温度应力(因变形长度在10m以内伸缩量一般在5mm以内)。也可以在路面及桥面铺装摊铺完了,再沿原缝开一条宽2cm深3~5cm的假缝,内填以沥青麻絮或其他可塑性材料以防面龟裂。 

2、对于中、小型桥梁采用F型、C型、z型公路桥梁伸缩缝,它具有以下一些优点:伸缩装置与铁件联接可不用胶水,而利用橡胶本身的预压密缝防水;②构件尺寸小,相应材料用量省,施工方便,造价低;③温度伸缩变形发挥像胶弹性材料性能。在外荷作用下则充分利用拱形结构的优势。

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3、在桥梁伸缩缝施工应注意:伸缩缝中所用的异型钢外观应光洁、平整,不允许变形扭曲。2.伸缩缝必须在工厂进行组装。组装钢构件应进行有效的防护处理。吊装位置应用明显颜色标明。在运输中应避免阳光直接暴晒、雨淋雪浸,并应保持清洁,防止变形,并不能与其他物质相接触,注意防火

2010年4月14日青海省玉树县发生两次地震,最高震级7.1级,震中在县城附近截止至15日16时30分,地震已造成760人死亡,243人失踪,11477多人受伤玉树.近的来,我国的地震活动十分广泛,除浙江、贵州两省外,其他各省(直辖市、自治区)都有6级以上强震发生,其中18个省(直辖市、自治区)均发生过7级以上大震,约占全国省(直辖市、自治区)数的60%,地震在我国频繁的发生,随时威胁着我国人民的生命安全,国家防震减灾法的实行,使各地对建筑抗震的安全性越来越关注。

近年来,我国不断加大对于于建筑物基础抗震技术作为防震减灾的新技术的一种,同时也是国内防震新技术最为成熟的一种,不论从理论设计、施工到完工验收,还是对抗震技术产品的规定,国家都对此做出了明确的规范与标准,保证了抗震技术的实施与推广。已经建好的抗震工程也是得到了广大科研人员的认可,和各大媒体的宣传。

一、铅芯抗震橡胶支座的性能特点

铅芯抗震橡胶支座采用抗震技术可以有效的减小上部结构水平地震作用效应,所以任何抗震设防类别、抗震设防烈度的建筑,都可以采用抗震技术,但对抗震重要性分类为甲类、乙类的建筑或地震高烈度区的建筑,可优先选用抗震方案,以减轻结构和非结构构件的地震损坏,提高建筑物及内部设施和人员在地震中的安全性。《抗震规范》规定:抗震设计应主要应用于使用功能有特殊要求及抗震设防烈度为8、9度的建筑。(《建筑抗震设计规范》3.8.1)。使用本橡胶支座可以使建筑物抗震结构的抗震措施是否降低,应根据建筑的重要性和水平向减震系数来确定。《建筑抗震设计规范》中作了详细的规定(规范第193页),只要抗震设防烈度大于6度且水平向减震系数不大于0.5的丙类抗震建筑,其抗震措施就可降低。

我们为了便于我国设计人员掌握抗震,建筑抗震设计规范中提出了“水平向减震系数”的概念。水平向减震系数是结构抗震与非抗震两种情况下各层层剪力的最大比值的0.7倍,按减震系数进行设计,抗震层以上结构的水平地震作用和抗震验算,构件承载力在致留有0.5度的安全储备,因此对建筑物构造要求也可有所降低。(规范第327页)由于铅芯抗震橡胶支座由多层橡胶和多层钢板交替叠置组合而成,对应不同铅芯、桥梁的要求,抗震橡胶支座可以有不同的叠层结构、制造工艺和配方设计,以满足所需要的垂直钢度、侧向变形、阻尼、耐久性、倾覆提离等性能要求,并保证具有不少于60年的使用寿命。铅芯抗震橡胶支座一般分为普通型(无铅型GZP)和有铅型(GZY)两种(如图CJ-2)。

二、铅芯抗震橡胶支座的优点及主要性能要求

抗震橡胶支座支座的优点:铅芯抗震橡胶支座除了本身的抗震力学性能满足抗震设计及使用要求外,还具备以下优点:一是铅芯抗震橡胶支座耐久性好,抗低周期疲劳性能、抗热空气老化、抗臭氧老化、耐酸性、耐水性均较好,其寿命可达60~80年[1],期间的抗震力学性能不会发生明显变化,也就是说在60年之内不会影响使用,可见,与铅芯物具有同等寿命。二是具有足够的安全储备,水平变形250%不会影响使用,另外具有足够竖向承载力保证稳定的支撑铅芯物,铅芯抗震橡胶支座结构中的抗震层具有稳定的弹性复位功能。

三、抗震橡胶支座中主要材料的材质要求

抗震橡胶支座能够满足正常的使用功能, 对橡胶支座制作的基本材料也应有一定的要求。一般来讲, 叠层橡胶支座和铅芯橡胶支座的主要制作材料有3 类: 橡胶、钢板和铅芯。

1、 天然橡胶:铅芯抗震支座天然橡胶的物理和机械性能应满足《JG 118-2000》标准中4.1.1条的规定。

2、 钢材钢板应采用Q235-A或不低于Q235-A性能的钢板,并符合GB912中的规定。夹层薄钢板不应小于1.5mm及每层橡胶层厚度的1/3。对结构复杂、承载力大或有特殊要求时,应校核钢板的强度。

3、 铅芯;为了保证铅芯橡胶支座的动力性能,铅芯应采用纯度不小于99.99%的铅,经加工而成的铅芯,应符合GB/T469的规定。铅样中的杂质:锡Sn、镅Am、铋Bi、锑Sb、锌Zn、镄Fm的含量不得大于0.01%,铜Cu的含量不大于0.005%。

四、橡胶支座的抗震技术原理及主要力学性能

桥梁盆式橡胶支座多用于桥梁在桥跨结构与墩台之间,由于盆式支座具有构造简单、结构高度小、安装方便和有利于抗震等一系列优点而得到普遍的应用。对于一般的板式橡胶支座处于无侧限受压状态,其抗压强度不高,加之其位移量取决于橡胶的容许剪切变形和支座高度,所以板式橡胶支座的承载力和位移值受到一定的限制。

我公司生产的GPZ盆式橡胶支座,克服了以我们以往板式橡胶支座的一些缺点,其主要产品构造特点有二:一是将橡胶块放置于凹型的钢盆内,使橡胶处于有侧限受压状态,大大提高了支座的承载力;其二是利用嵌放在金属盆顶面的填充聚四氟乙烯板与不锈钢板相对摩擦系数小的特性,保证了活动支座能满足梁水平移动的要求。所以盆式橡胶支座一经问世,就被广泛地应用于大、中型桥梁和城市高架桥中。这里介绍公路和城市道路桥梁中使用的盆式橡胶支座(简称GPZ)的设计与施工。

我们为您提供详细的盆式橡胶支座施工方法

盆式橡胶支座在安装前应检查零部件是否齐备。对活动支座应用酒精或丙酮清洗相对活动面,擦干后在四氟滑板凹槽内涂满295硅脂。支承垫石顶面及梁底的支座安装部位必须清洁平整。根据公路桥梁施工规范,支座的四角高差不得大于2mm。

如果进橡胶支座安装时,要对现浇主梁,应将支座上、下底板临时固定相对位置,整体吊装,固定在设计位置上。对于预制吊装主梁,则应将支座上座板固定在大梁上,然后确定底盆在墩台上的位置。对具有临时支座的连续梁,则应先固定下座板,待主梁施工完毕,且校正位置后,拆除临时支座,让梁落在支座上。临时支座若系硫磺砂浆,在拆除临时支座时,必须在支座与临时支座之间采取隔热措施,以免损坏四氟滑板。支座安装时,其顺桥向中心线必须与主梁中心线或切线重合或平行。

桥梁支座位置确定好后,即可将上、下部固定。支座与上、下构造连接方式,可采用焊接,也可采用地脚螺栓锚固。采用焊接时,不能连续施焊,要采用跳跃式断续焊接方法,逐步焊满周边,以免局部温度过高。采用地脚螺栓连接时,应将支座上座板与地脚螺栓按设计要求放好,再浇灌混凝土。下支座板与墩台连接处,应预留地脚螺栓孔。孔中灌注环氧树脂砂浆,于初凝前,从支座的地脚螺栓孔中插入地脚螺栓并带好螺母,待完全凝固后再拧紧螺母。

桥梁用户单位如何确定哪种规格盆式橡胶支座类型

盆式支座包括固定支座和活动支座两大类。活动支座又区分为单向活动支座和双向活动支座。一般来说,桥梁固定端选用固定支座,活动端选用活动支座。例如:简支梁桥应在每跨的一端设置固定支座,另一端设置活动支座;连续梁桥应在每联中的一个桥墩上设置固定支座,其余墩台上均应设置活动支座。但若桥面较宽,固定端的两个支座间距较大,横桥向伸缩值不容忽视时,固定端就不能使用固定支座,而是使用单向活动支座,将其旋转90度置于梁下,这样既能保证纵桥向的固定作用,又能起到横桥向的活动作用。此外,为了减小墩台的受力,对于简支梁桥,宜将固定支座布置在标高低的墩台上;对于连续梁桥,为使全梁的纵向变形分散在梁的两端,宜将固定支座布置在靠中间的支点处。

对于盆式双向活动支座能在水平面内向任意方向移动。因此,弯桥的活动墩台上应选择这种支座。至于单向活动支座,可在直桥中使用。但应注意,只有当活动墩上只有一个支座,或者支座间横向温度伸缩量很小的情况下才宜采用。

对于大中型桥梁中盆式支座承载力的确定

由于桥梁的承载力是盆式橡胶支座的重要指标。在求得桥梁的恒载和活载支座反力之和后,便可确定所选用的盆式橡胶支座的容许承载力。确定SH-PZ盆式橡胶支座容许承载力时,一般应使支座的最大反力不要超过其容许承载力的5%。但需要注意的是,支座的容许承载力并不是选择愈大愈好,这是因为第一:容许承载力大,支座尺寸也就较大,这样会加大墩台尺寸,不仅造成浪费,也不美观。第二:更重要的是支座中四氟活板的摩擦系数与支座正压力成反比,如果支座反力比支座容许承载力小得多,则摩擦系数会大大增加,导致墩台和基础所受的水平力大幅度增加,这将极为不利。因此设计时不必担心支座的安全储备。

进行桥梁位移量的计算出哪种盆式支座更合适

桥梁施工单位了为了增加行车的平顺,现在大型桥梁中的伸缩缝间距都很大,这就需要有大位移量的支座。每个级别的活动支座都有大、小两种位移量。因此,在设计盆式橡胶支座时,需要计算活动支座的最大纵桥向位移量。支座纵桥向的位移量应包括温度变化、混凝土徐变、混凝土干缩引起的位移和汽车制动力引起的位移。支座横桥向的位移一般均能满足要求,不需验算。


1、通过铅芯物的地震反应谱可以很好地说明基础抗震原理,加速度反应谱和位移曲线谱(如图CJ-4)。从图中可以看出,对铅芯物地震反应有重要影响的因素主要有两个:一个是结构的自振周期,另一个是阻尼比。普通非抗震中低层铅芯物的刚度大、周期短,其基本周期正好在地震输入能量最大的频段上。因此相应的加速度反应比地面运动放大得多,而位移反应却较小,如图中A点所示。如果延长铅芯物的周期,而保持阻尼不变,则加速度反应被大大降低,但位移反应却有所增加,如图中B点所示。如果继续加大结构的阻尼,加速度反应则继续减弱,且位移反应也得到明显降低,如图中C点。这就是说,通过抗震支座来延长结构的周期并给予较大的阻尼,就可使结构上的加速度反应大大降低。同时,对结构产生的较大位移也是由抗震支座中的抗震层来提供,而不由上部结构自身的相对位移来承担。这样,上部结构在地震过程中就会发生接近平移的运动,大大提高了上部结构的安全度。

2、抗震支座的主要力学性能主要有:竖向刚度、极限压应力、极限拉应力、水平等效刚度、水平屈服后刚度、等效黏滞阻尼比等,其试验与设计误差应按《JG118-2000》标准执行。

如何对于桥梁伸缩缝质量控制要点及保证措施

对于桥梁伸缩缝质量检查标准采用交通部标准《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000。健全质量保证体系,严格质量管理制度,做到优必奖,劣必罚。严格施工前的技术交底,对作业人员定期进行质量教育和考核,教育作业队人员应严格按设计及规范要求施工,确保工程质量。严格控制施工工序,上道工序不合格决不进行下道工序,严格执行“三检”制度,即施工队自检、技术复检、监理工程师检查,对于特别工序实行岗位责任制,使每个过程均受控严把原材料采购、进场、使用、检验。

从目前已经施工的伸缩装置来看,板式伸缩装置的平整度较好,其原因是胶体内不仅加入了足够数量的钢板以增加变形体的刚度,而且又有足够数量的铆钉使伸缩体同桥梁变形体的联结比较牢固,不至于象原来空心板橡胶伸缩缝那样易于脱出。而且改善了施工工艺,注意到施工时的安装温度,其定位值A易于控制。经实桥施工2年来的考验效果良好。其缺点是变形似欠灵活。据有关方面介绍每延米须施加2.5t的压力方能达到其设计缩短值,而且价格比较贵。

伸缩缝中所用的异型钢外观应光洁、平整,不允许变形扭曲。伸缩缝必须在工厂进行组装。组装钢构件应进行有效的防护处理。吊装位置应用明显颜色标明。伸缩缝在运输中应避免阳光直接暴晒、雨淋雪浸,并应保持清洁,防止变形,并不能与其他物质相接触,注意防火。


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