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盆式橡胶支座安装质量控制LBR支座的水平变形测试

2018-07-18 07:33:22 安通公路桥梁配件厂 阅读

盆式橡胶支座安装质量控制LBR支座的水平变形测试151-3082-8567

盆式橡胶支座安装质量控制中通常会存在哪些问题,一般来说可能出现对于预埋钢板不平整:箱梁预制时先将预埋钢板放置在箱梁的底模上,由于模型在制作过程中,面板由于在焊接过程中容易变形,如果控制的不好容易出现面板的翘曲现象。预埋钢板不能和模板密贴见图3。《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》中要求:模板应具有足够的强度、刚度和稳定性;应保证梁体各部形状、尺寸及预埋件的准确位置。模板安装尺寸允许误差应符合表1的要求。

表1  模板安装尺寸允许误差
 
序  号 项          目 要      求   
1 模板总长 ±10mm   
2 底模板宽 +5mm、0   
3 底模板中心线与设计位置偏差 ≤2mm   
4 桥面板中心线与设计位置偏差 ≤10mm   
5 腹板中心线与设计位置偏差 ≤10mm   
6 横隔板中心位置偏差 ≤5mm   
7 模板倾斜度偏差 ≤3‰   
8 底模不平整度 ≤2mm/m   
9 桥面板宽 ±10mm   
10 腹板厚度 +10mm、0   
11 底板厚度 +10mm、0   
12 顶板厚度 +10mm、0   
13 横隔板厚度 +10mm、-5mm 

而且在实际的模板制作过程中表1中的精度也不宜保证。而且在加工预埋钢板过程中由于焊接套筒及相关锚固钢筋,钢板也宜变形不宜控制,当预埋钢板安装时容易出现缝隙。混凝土浇筑后模板底层不实见图4。在《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》3.3.1.2条中要求“橡胶支座板应保持平整、光洁,安装后预制梁四个支座板相对高差不得超过2mm。”相邻支座位置模板高差为了保证箱梁架设后,各支座的受力相近,在《客运专线铁路桥涵施工质量验收暂行标准》铁建设【2005】160号表14.1.11《支座安装允许偏差和检验方法》中要求盆式橡胶支座同一梁端支座高差不大于1mm。但在施工过程中由于钢模板在制作和安装过程中很难达到1mm的要求,而且在施工过程中由于箱梁张拉后箱梁的受力集中在两端位置,容易引起模板的变形,如果每片梁都对支座位置模板进行调整又会给施工进度带来较大的影响,所以在施工中支座的高差不易控制。箱梁架设后的支座见图5。

盆式橡胶支座安装质量控制LBR支座的水平变形测试151-3082-8567

盆式橡胶支座安装质量控制LBR支座的水平变形测试151-3082-8567

2、LBR支座的水平变形能力

在橡胶支座的钢板约束橡胶的竖向变形但对其水平变形没有影响。同时铅芯能够很好地追随支座变形,吸收地震能量。LRB支座水平性能稳定,LRB支座由于铅芯的存在,能够限制支座的水平变形,如下图所示,装有LRB支座的隔震结构的水平变形要比装有RB支座的小(不考虑外加阻尼作用下)。

如何克服盆式支座安装存在的问题采用

在8156铁路桥梁橡胶支座的上支座盖板和下支座盖板灌浆锚固的方式保证上、下支座盖板的平整和锚固的稳定性。具体步骤如下:浇筑垫石时预留支座下盖板锚固杆孔位;根据垫石的支座轴线将支座放置在垫石上,然后精确定位支座的高度和平整度,检查合格后再对支座下盖板及锚固孔位进行灌浆安装;在预制箱梁时在梁底支座位置预留支座上盖板锚固孔,并预留灌浆排气孔;在箱梁架设时将支座上盖板的锚固螺杆伸入箱梁支座底部位置的预留孔内,然后调整梁体位置,检查合格后安装上支座盖板灌浆模板,然后进行上支座盖板灌浆。这样既可以保证支座的安装平整,又可以保证支座受力一致,也能降低箱梁在预制过程中的控制精度要求,简化了制梁工艺,提高工序效率和效果。

按照目前的施工工艺和施工条件,盆式橡胶支座安装很难达到设计的要求,所以只有通过工艺的革新,才能便于施工控制。采用在上支座盖板和下支座盖板灌浆锚固的工艺,能够很好的解决支座安装精度的要求,通过施工验证具有很好的推广价值。在客运专线施工中因为我国客运专线才刚刚开始大面积的建设,相对施工经验不足,对于细节问题不是能够全部理解,所以我们还要向国外学习控制细节和关键的工艺,可以通过不断的学习和思考来提高施工水平。对于在施工中难以控制的施工点要及时发现和提出,发挥集体智慧,寻求简单和实用的解决方案。同时要不断的开展各施工单位之间的交流,相互学习、相互探讨、互相促进和提高。

相关橡胶支座相关参考文献

[1]《铁路架桥机架梁暂行规定》铁建设【2006】181号  2006-09-26 [2] 《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》TZ213-2005  2005-09-22

[3]《客运专线铁路桥涵工程施工质量验收暂行标准》铁建设【2005】160   2005-09-17[4]《客运专线预应力混凝土预制梁暂行技术条件》铁科技[2004]120号  2005-05

5、铅芯橡胶支座的基本力学性能

铅芯橡胶支座的滞回性能可用下图的双线型模型表示。其中细实线为橡胶支座的滞回特性。LRB支座的水平特性是与图示的橡胶部分与铅芯部分水平性能叠加而成,如图粗实线所示。铅芯橡胶支座在剪切变形为250%能表现出稳定的双线型滞回特性

公路桥梁板式橡胶支座规格标准如下:

在国家关于公路桥梁板式橡胶支座标准规定了关于板式橡胶支座的要求、支座规格系列及板式橡胶支座选用。 本标准适用于承载力小于5000kN 的公路桥梁用矩形、圆形平板式橡胶支座。我们在进行板式橡胶支座生产时参照:欧洲标准《结构物支座第三篇板式橡胶支座》(PrENl337.3-2005)、英国《钢桥、混凝土桥及结合桥第九篇橡胶支座》(BS5400)、德国《板式橡胶支座》(DIN4141.14-2003)等国际先进标准进行编制的。《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T 4-2004)。《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)。

由于板式橡胶支座在我国中小型公路桥梁上的广泛应用,其需要量也在不断地增加着,故生产橡胶支座的工厂也越来越多。伹至今还没有一个严格的、统一的力学性能检验方法和检验标准,因此要想检验工厂生产的产品是否合格,保证橡胶支座产品的质量,就会非常困难。事实上,橡胶支座并非一安装就能立即发现问题(当然作为滑块,进行顶推施工的四氟滑板式橡胶支座,质量不过关时就能很快发现.

板式橡胶支座的主要功能就是将桥梁上部结构的反力可靠地传递给墩台,并同时能适应梁部结构的变形(位移和转角)。根据这些性能要求,就要不论是公路板式橡胶支座还是圆形球冠板式橡胶支座在垂直方向应具有足够的刚度,从而保证在最大竖向荷载作用下桥梁支座产生较小的压缩变形,一般要求支座的最大压缩变形不得超过橡胶厚度的15%。橡胶支座在水千方向则应具有—定柔性,以适应车辆制动力、温度、混凝土收缩利徐变及活载作用下梁体的水平位移。同时,橡胶支座的厚度要能适应梁体转角的需要。

公路桥梁板式橡胶支座可分为非加劲支座和加劲支座两种。非加劲支座只有一层橡胶构成,在水平力的使用下能使橡胶支座能满足水平位移的需要,但在竖向荷载作用下,支座的垂直压缩变形过大,橡胶向侧向膨胀,在四周产生较大的凸突,此处橡胶有较大的拉伸变形,而产生应力老化。这类支座在荷载较大的桥梁上很少采用。

板式支座的设计理念就是为了既可承受较大的垂直荷载,又能满足支座水千位移量的要求,通常可用若千层橡胶片(厚度分别为5、8、11、15mm等)和薄钢板(厚度分别为2、3、5mm等)为刚性加劲物组合而成(加劲物也可用帆布、钢丝网或钢筋)。将各层橡胶与钢板之间经涂胶粘剂加压硫化牢固地粘结成为一体。使板式支座在竖直荷载作用下,嵌入橡胶片之间的钢板将约束橡胶的侧向膨胀,从而使垂直变形相应减少,可大大提高支座的竖向刚度。此时橡胶支座的竖向变形。对于国标的公路桥梁板式橡胶支座规范性引用文件如下

下列文中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。 JT/T4 一2004 公路桥梁板式橡胶支座;JTG D60 一2004 公路桥涵设计通用规范;JTG D62 一2004 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范

板式橡胶支座的三大衍生品种主要有:桁架橡胶支座、隔震橡胶支座、板式拉压橡胶支座三种。隔震橡胶支座橡胶隔震支座是在一胶板式橡胶支座的基础上,在支座中心放入铅棒以改善支座隔震性能的一种隔震支座。铅芯橡胶支座随结构物的重量及水平力,使支座产生滞后隔震的塑性变形,并通过橡胶体的弹性提供水平恢复力。因此铅芯橡胶支座即起到隔震作用,又起到阻震效果,是解决地震区桥梁及现代建筑隔震系统较为优良的一种支座。

板式拉压橡胶支座板式拉压橡胶支座这是在板式橡胶支座的中心设一根拉力螺栓,将橡胶支座顶板和下滑板联接在一起.支座下滑板和底板及锚固定架板之间设不锈钢板和聚四氟乙烯滑板,以使支座可以纵向滑动。该支座即随压力,又承受拉力。桁架橡胶支座桁架橡胶支座是为适应现代建筑需要,解决大跨度结构因温度变化而产生的水平位移和建筑结构之间的隔震、减震要求页设计的,桁架支座是由多层橡胶片和多层加劲钢板经加压、硫化制成,具有足够的竖向钢度,以支撑上部结构的垂直载荷。同时,通过其良好的弹性和较大的剪切变形,来满足上部结构因温度变化而引起的支撑结构的推力,并通过支座的耗能起到减震、隔震作用。支座定位通孔,通过螺栓将支座固定在支撑结构上。

对于板式橡胶支座设计要求

1、板式支座产品分类、代号、结构、技术要求、试验方法、检验规则及标志、包装、贮存、运输、安装和养护均应满足JT/T4 一2004的要求.

2、板式橡胶支座使用阶段平均压应力бC=10M Pa ( S <7时бC=8M Pa);橡胶硬度60 ( IRHD )时,其常温下剪变模量G = 1.OMpa 。剪变模量随温度下降而递增, 当累年最冷月平均温度的平均值O ~-10℃时为寒冷地区,G = 1 . 2MPa ;当低于-10 ℃ 时为严寒地区,G =1.5MPa ;当低于-25 ℃ 时,G = 2 . 0 MPa 。全国气温分区图见JTG D60 一2004附录B。

3、支座橡胶弹性体体积模量Eb= 2000 MPa。支座与混凝土接触时,摩擦系数μ= 0 . 3 ,与钢板接触时,摩擦系数μ=0 . 2 。聚四氟乙烯板与不锈钢板接触(加硅脂)时,μf=0 . 06 ,当温度低于-25 ℃ 时,μf值增大30 % ,当不加硅脂时,μf应加倍。若有实测资料时,也可按实测资料采用。

4、橡胶支座剪切角α 正切值,当不计制动力时,tan α不大于0 .5 ,当计入制动力时,tan α不大于05、橡胶支座的计算和验算均应满足JTG D62 一2004的要求。

普通板式橡胶支座规格表示方法

普通板式橡胶支座代号,矩形为GJZ 、圆形为GYZ。其规格系列见表1 ,表中符号意义如下: ιa ×ιb或d -----平面尺寸或直径;Rck-----最大承压力;S -----形状系数;t -----支座总厚度;△ι1, -----不计制动力时最大位移量;△ι2 -----计人制动力时最大位移量;
t e-----橡胶层总厚度;tanθ -----允许转角正切值;RGk -----抗滑最小承压力;

板式桥梁支座由多层高弹性的橡胶为主体材料,与薄钢板镶嵌、粘合、硫化而成。该产品有足够的竖向刚度以承受垂直荷载,且能将上部构造的压力可靠地传递给墩迨台;有良好的弹性以适应梁端的转动;有较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移。橡胶以其独特的功能从根本上改善了桥梁支座的性能。

橡胶支座主要适用于公路桥梁、铁路桥梁、城市立交桥。它的主要功能是将上部的反力可靠地传递给墩台,并同时能完成梁体结构由于制动力温度、混凝士的收缩徐变及荷载作用等引起的水平位移及梁端的转动。板式橡胶支座按形状划分:矩形板式橡胶支座(GJZ系列)、圆形板式橡胶支座(GYZ系列)。

由于板式橡胶支座的构造简单,加工方便;用钢量少、造价相比盆式橡胶支座价格更低,因此也由于具有良好的抗冲击阻尼性能好,安装方便、工作性能可靠;免维护、抗震性好。四氟板式支座与不锈钢板磨擦系数(加硅脂时):≤0.03,荷载等级100KN~15000KN。

板式桥梁支座的性能与特点如下:

1、普通板式橡胶支座由多层橡胶片与加劲钢板钢板,且钢板全部包在橡胶弹性材料内形成的橡胶支座。板式支座具有足够的竖向刚度以承压垂直荷载,能将上部构造的反力可靠地传递给墩台,有良好的弹性,以适应梁端的转动;又有较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移。

2、四氟乙烯板式橡胶支座是在普通板式橡胶支座上粘接一层厚1.5-3mm的聚四氟乙烯板而成。除具有普通板式橡胶支座的竖向刚度与弹性变形,能承受垂直荷载及适应梁端转动外,因四氟乙烯与梁底不锈钢板间的低摩擦系数(μ≤0.08)可使桥梁上部构造的水平位移不受限制。

滑动板式橡胶支座是一种在普通板式橡胶支座的表面粘复一层1.5mm-3mm厚的聚四氟乙烯板,就能制作成桥梁板式支座产品,又称之为:四氟滑板式支座(GJZF4、GYZF4系列)。除具有GYZ系列橡胶支座的所有功能外,聚四氟乙烯板(F4板)与梁底不锈钢板之间的低摩擦系数,使上部构造的水平位移,不受支座本身剪切变形量的限制,能满足一些桥梁的大位移量需要。该板式橡胶支座除具有球冠橡胶支座的功能外,还特别适用大位移量的桥梁。广泛用于本工厂,矿山,机械,电子,机械设备,厨房设备。我公司的产品经衡水市技术监督局检验合格并投入生产,其产品型号多达2000余种,因板面原因在这里不能一一展示望多多原谅

我公司生产的“TXPZ”小位移弹性固定盆式橡胶支座问世,我们在公司三楼的会议室举行了由鉴定会由衡水市科技局副局长赵志勇主持,来自中国铁道科学研究院、中交规划设计院、河北省机械学研究设计院、河北省交通勘察设计研究院、衡水交通规划设计院等设计院的院长、总工等专家参加了本次鉴定会。

什么是TXPZ小位移弹性盆式固定橡胶支座

此种盆式橡胶支座产品是以GPZ(II)型盆式固定橡胶支座为基础,通过设置弹性机构和滑移面,使其在水平力作用下,可发生小位移变形,依靠弹性机构缓解水平冲击力,并在水平力消失后使桥梁复位。与会的专家和领导认真审查了新产品的资料,在听取了其创新点、技术研究报告、工艺技术难点及新产品查新报告的答辩后,此种橡胶支座顺利通过了专家鉴定。专家们对该新产品给予了很高的评价,认为其具有良好的经济和社会效益明显以及广阔的市场前景。

XPZ小位移弹性盆式固定橡胶支座设计思路新颖、生产工艺先进,总体技术水平居国内领先。同时鉴定组希望产品研发人员在行业标准的基础上针对本产品技术特点制定产品企业标准,并进一步完善新产品的适用范围,尽快投入市场。此次新产品鉴定会的顺利召开,对于我公司发展有着重大的意义。新橡胶支座的研制成功,极大地提高了公司的声誉,更增强了我们在国内盆式支座上的竞争力,我们今后不断将新产品推向市场、服务中国交通事业的信心。

公路桥梁盆式橡胶支座按承载力可以分为28 级 1000KN 1250KN 1500KN 2000KN 2500KN 3000KN 3500KN 400KN 500KN 6000KN 7000KN 8000KN 9000KN 10000KN 12500KN 15000KN 17500KN 2000KN 22500KN 25000KN 30000KN 32500KN 35000KN 37500KN 40000KN 45000KN 50000KN。

目前国内的大中型桥梁通常采用盆式橡胶支座,此种支座产品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。

由于盆式橡胶支座出现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。

这与盆式橡胶支座的优良特点是分不开的:

1 、GPZ盆式橡胶支座采用不锈钢板与聚四氟乙烯模压板简的平面滑崐移作为支座的滑移面,具有低的磨擦系数,承载能力大崐、变形小、耐磨耗、抗腐蚀能力强。

2 、采用密封的橡胶兴不但不大提高了支座的承载能力及橡胶的寿命,更为重要的是保证了支座具有灵活的转动性能及良好的缓冲性能。3 、盆式支座的构造简单、重量轻、价格便宜。具有明显的经济效果。4 、橡胶支座建筑高度低,对桥梁设计非常有利。 

公路桥梁盆式橡胶支座支座规格

本橡胶支座可承受的水平力;固定支座 (GD 类型 ) 单向活动支座 (DX 类型 ) ,横桥向所能承受的水平力为支座反力的 10% 。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。

如果进桥梁盆式橡胶支座安装时,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。

盆式橡胶支座位置确定好后,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。

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。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。

对于大中型桥梁中橡胶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。


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