试论桥梁板式橡胶支座病害分析及防治对策
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桥梁板式橡胶支座病害原因分析及防治措施韩之江(山西省交通科学研究院,山西太原030006)摘要:桥梁支座是连接桥梁上下部结构之间的传力构件,受使用环境、使用条件及其他因素的影响,使支座过早出现一定的病害,从支座病害产生的原因入手进行分析,并提出相应的防治措施,对延长支座的使用寿命有着非常重要的意义。
关键词:板式橡胶支座;病害;原因;防治措施中图分类号:U443.361文献标识码:A文章编号:1006-3528(2008)01-0059-03收稿日期6;修回日期作者简介韩之江(6—),男,浙江萧山人,高级工程师,年毕业于东北林业大学。
板式橡胶支座是桥梁上下部的连接点,承受着车辆荷载的反复作用,同时由于暴露在大自然中,受到环境温度,空气中臭氧、氧、紫外线的影响,再加上不良的施工环境及支座本身的质量问题等原因影响,使支座过早地出现大量的病害,因此对公路桥梁板式橡胶支座病害原因分析并采取必要的防治措施是一项非常有意义的工作。
1板式橡胶支座病害原因分析1.1设计方面原因a)对板式橡胶支座的性能了解不够,对设计所需板式橡胶支座的尺寸以多大为宜通常不做验算,使设计支座过早地由于抗压、抗剪不足等方面的原因造成损害。
b)板式橡胶支座的计算中未将支座的平面尺寸确定、支座厚度确定、支座偏转验算、支座抗滑性验算等方面综合考虑,使支座不能完全满足实际受力要求。
c)现行设计规范考虑中的不足,为避免支座的最外缘局部脱空,现行规范设计只验算最大活载挠曲转角的支座外侧最外缘脱空,而梁上无荷载时,支座在预应力砼梁徐变上拱转角和较小的恒载压应力共同作用下,更容易使支座内侧的最外缘脱空,使支座受力不当而引起破坏。
d)当梁体出现较大的纵向坡度时,支座调整措施不当,使支座与梁体不能密贴,受力不当而造成破坏。
制造过程的原因桥梁支座的制造对于原材料和结构均有严格的规定,钢板的厚度、钢板的层数、橡胶的厚度、品种等全部有明确的规定。
而一些不具备生产条件和检测手段的企业或者手工作坊,在制造过程中,没有严格的工艺规程和生产配方,粗制滥造,给产品质量带来隐患,给工程造成损失。
桥梁橡胶支座的常见病害分析及整体顶升更换施工技术摘要:本文首先分析了桥梁橡胶支座的常见病害及原因,进而从施工方案的选择、施工原则、施工准备、整体顶升板梁、更换新支座及落梁、桥面连续结构的处理这几个方面详细阐述橡胶支座整体顶升更换的施工技术,以供参考。
关键词:桥梁橡胶支座;常见病害;整体顶升更换;施工技术1 前言桥梁支座是桥梁结构的一种特殊而重要的部件,是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构构件,承担着传递上部结构的支承反力和保证结构在活载、温度变形、混凝土收缩徐变等因素下的自由变形。
而桥梁橡胶支座是桥梁支座中最广泛使用的一种支座。
但近年来,随着桥梁橡胶支座使用年限的增加,大多桥梁橡胶支座受到不同程度的损伤、老化,有些甚至已危及桥梁和行车安全。
在此,为了确保桥梁橡胶支座的使用功能,本文就桥梁橡胶支座的常见病害及整体顶升更换技术进行阐述,以供参考。
2桥梁橡胶支座常见病害及原因分析2.1板式橡胶支座橡胶或橡胶与加强钢板的固结受到剪切破坏,限制了上部结构的自由伸缩,从而使上部结构产生附加应力。
2.2由于梁底不平或预埋钢板变位,致使梁安放后与设计要求有出入,从而导致梁对两个橡胶支座的压缩不等,甚至个别支座有缝隙,会使支座不均匀受力而缩短使用寿命。
2.3支座安装在支座槽内,吊梁后支座被压缩,发生”落坑”现象,即梁底与桥墩(或桥台)顶面相接触,将改变桥墩的受力状态,增大其偏心变距,甚至会因梁低温收缩时发生局部劈裂。
2.4由于支座与滑板间未涂抹足够的润滑物质,当支座顶面滑板与梁收缩量超过支座剪切变形量时,滑板未发生滑动,致使支座的剪切变形加剧,严重时会挤裂桥墩台面的混凝土。
2.5由于预制梁板在预制和预应力张拉时,可能造成支座上垫板不平、梁板翘曲变形,加之墩台支座垫石标高控制误差,当梁板安装后,易致使支座由于承受不均匀受压而损坏,或部分支座未承压而脱空等不良工作状态。
2.6 由于支座的设计、选型及布置未能考虑到桥梁的结构形式或规模,或是未考虑到主梁平、纵、横端面的形状,致使支座受力不合理,导致支座产生永久变形、压溃、失效的现象。
公路桥梁板式橡胶支座的常见病害成因分析及主要预防措施研究一、公路桥梁板式橡胶支座常见病害成因分析1.老化:板式橡胶支座长时间使用后,由于阳光、雨水等气候变化以及车辆振动的作用,会导致橡胶材料老化、硬化。
橡胶支座若老化则降低了弹性,失去了原有的吸震能力,容易损坏。
2.变形:由于长期受到重载车辆的作用,桥梁支座会承受巨大的压力,而且车辆滚过桥梁的频率较高,这样就会导致板式橡胶支座产生变形。
一旦发生变形,不仅会降低支座的功能,对整个桥梁的稳定性也造成威胁。
3.裂纹:板式橡胶支座在长期使用过程中,可能会出现由于疲劳、压力变化等原因导致的裂纹。
这些裂纹如果不及时修补,会继续扩大,最终导致支座的失效甚至发生断裂。
4.磨损:板式橡胶支座在承受车辆滚动和振动的同时,还要经受大量的机械摩擦力和摩擦磨损。
如果没有进行及时的维护保养,摩擦磨损会导致支座表面破损,进一步降低了支座的使用寿命。
5.接触面失效:板式橡胶支座和桥梁梁面之间的接触面一旦松动或者发生脱落现象,会导致支座与桥梁之间的接触不良,从而影响支座的正常使用功能。
1.定期检查和维护:对于使用了一段时间的公路桥梁板式橡胶支座,需要定期进行检查和维护。
包括检查橡胶材料的老化程度、是否有裂纹、变形以及接触面状态等,针对发现的问题及时修补和更换。
2.加强材料选择和质量控制:在选择公路桥梁板式橡胶支座时,应选择优质的橡胶材料,并且要求厂家提供材料的相关检验报告。
同时加强质量控制,确保材料符合相关标准,提高支座的使用寿命。
3.加强建设及维护人员的培训:4.加强自然条件下的保护:板式橡胶支座在自然条件下容易受到阳光、雨水等影响,导致老化和损坏。
为了保护支座,可以采取措施如:覆盖防护层、及时清除杂物等,避免支座长时间暴露在恶劣环境中。
5.合理的荷载限制:在设计桥梁时,应合理估计和规划车辆荷载情况,避免超荷载造成对支座的过度压力,从而减缓支座的变形和老化速度。
总之,公路桥梁板式橡胶支座的常见病害成因分析及主要预防措施,可以通过定期检查和维护、加强材料选择和质量控制、加强建设及维护人员的培训、加强自然条件下的保护以及合理的荷载限制来有效预防。
桥梁橡胶支座的常见病害及其治理方法探析支座是桥梁机构中的重要组成部分,它影响到桥体的安全性和耐久性。
橡胶支座由于具有结构简单、成本经济、性能可靠、易于施工养护等明显优势而逐渐成为目前桥梁结构中普遍采用的主要支座形式,在桥梁抗大变形量及减震方面发挥了非常重要的作用。
但随着目前广泛应用中橡胶支座技术也在设计施工过程中暴露出不少质量问题。
本文针对橡胶支座中常见的几种质量问题进行了分析,并提出了相应的处置对策。
标签:处理对策;橡胶支座;桥梁工程1 前言随着城市的发展及各项基础设施建设规模的不断扩大,公路桥梁竣工投入运营后,就会逐步暴露出一些质量缺陷,特别是作为桥梁工程中常见早期病害的支座问题,也逐渐受到大家的重视。
2 桥梁工程中橡胶支座的应用支座作为桥梁结构中重要的组成部分,实现将上部构造荷载向墩台的可靠传递,并承担由于荷载而引起的结构形变,对地震、风力等外力引起的结构平移与温湿度差异引起的结构变化等实施阻抗与适应,以桥体受到各种不利影响的破坏作用得到明显减小。
目前常用的支座种类较多,有混凝土支座、聚四氟乙烯支座、钢支座、橡胶支座等,橡胶支座由于具有结构简单、成本经济、性能可靠、易于施工养护等明显优势已日益成为广泛采用的支座形式,被应用于各种桥梁工程结构建设中。
近几年来,橡胶支座的施工技术比较成熟,使桥梁的结构安全性在减震与抗大变形量等方面得到明显提高。
但是,橡胶支座中尤其是普遍应用的板式橡胶支座在应用过程中还或多或少地存在质量问题,应该引起建设者提高必要的重视。
3 桥梁橡胶支座应用中的常见问题及其处置对策3.1 支座脱空当前桥梁工程应用的橡胶支座中最普遍也最严重的质量问题是支座脱空问题,通常可以分为完全脱空、局部脱空以及支座被压碎而导致的脱空三类,也就是支座与梁底间存在一定角度或缝隙,使其局部处于受压或完全不受压状态。
这类问题产生的主要原因是由于安装过程中支座梁底或支承垫石不够平整,对两端垫石面的标高没有采取适当控制措施,使垫石强度不足,而造成其在受压后出现损坏而导致脱空状况出现。
桥梁橡胶支座常见病害与防治措施摘要:近年来,桥梁橡胶支座广泛被应用,但是橡胶支座也产生了多种问题,影响了桥梁的正常工作,文中列出了橡胶支座的常见病害,以及产生这些病害的原因,并从设计、施工、后期管理方面提出了对橡胶支座的相应的防治措施。
关键词:桥梁橡胶支座常见病害危害防治措施桥梁支座是连接桥梁上下部结构的重要构件,承担着将上部结构荷载合理的传递给墩台,以及减震、隔振、使结构适应因荷载和温度等因素所导致结构变形的功能。
支座按材料可分为钢支座、橡胶支座、混凝土支座等。
近年来,橡胶支座以结构简单、造价低廉、施工方便、养护工作量少等优点而成为最主要的桥梁支座形式。
但由于各种因素影响,支座产生开裂、偏压、脱空等病害,影响了桥梁结构的受力特性,对结构产生不利影响。
本文分析了橡胶支座的常见病害,并提出了相应的防治措施。
1、橡胶支座的常见病害以及对桥梁的危害1.1桥梁橡胶支座常见病害橡胶支座的病害是多样的,常见的病害有以下几种:(1)支座脱空支座脱空有完全脱空、局部脱空和支座被压碎而形成的脱空典型病害见图1,(2)支座开裂橡胶支座还有开裂现象,有水平裂缝和45°方向的斜裂缝,以斜裂缝居多,裂缝短而密。
(3)支座锈蚀橡胶支座锈蚀也比较严重,盆式橡胶支座钢盆表面经常有锈蚀现象,板式支座的钢垫板常会存在锈蚀现象。
(4)其他病害除上述常见病害之外,板式橡胶支座还存在异常变形、支座垫石破损、支座偏位、垫石模板未脱、等病害;盆式橡胶支座还存在支座螺母松动、支座约束未解除等病害。
1.2支座破坏的危害桥梁橡胶支座破坏导致梁体与支座脱空,受力形式与设计不符,处于不合理的受力状态,影响桥梁的耐久性以及行车的舒适性,在车辆载荷的作用下,产生振动,损害桥面结构,影响桥梁使用性能,由于梁板支座约束的改变,将影响梁体整体的受力性能,甚至产生梁体破坏。
2、桥梁支座病害的原因分析产生这些病害的原因是多方面的,包括设计、施工、后期养护管理、自然环境等。
铁路桥梁板式橡胶支座病害原因及处治对策研究摘要:随着铁路通车里程的日益增加,铁路桥梁板式橡胶支座的病害问题愈发严重,要求我们深入研究存在的病害状况,并采取奏效措施予以处治。
本文将在分析铁路桥梁板式橡胶支座病害原因的基础上,从设计、加工制造、施工三方面的视角,探讨病害的处治对策。
关键词:铁路桥梁,板式橡胶支座,病害1.铁路桥梁板式橡胶支座病害的原因分析铁路桥梁板式橡胶支座的常见病害,有支座脱空、剪切变形、中间胶层鼓凸变形、橡胶层开裂、支座位置串动、附属构件次生病害几种,这些病害产生的原因,需要从设计、加工制造、施工三方面的角度进行分析:(1)设计方面原因。
设计是板式橡胶支座病害防治的关键,但如果设计关把控不严,反而会成为病害滋生的诱因,具体表现为设计工程师没有全面了解板式橡胶支座的性能,在设计计算的过程中,缺乏对支座承载能力、抗剪能力、偏转验算、抗滑性能等的周全考虑,所设计的支座无法全面满足实际的承载、抗剪、抗滑、抗拉等受力要求。
另外相关的设计规范不完善,同样使得支座的质量大打折扣,譬如目前设计规范规定避免支座最外缘局部脱空的措施,是在最大活载挠曲转角作用下,对支座最外缘压缩变形量进行验算,但一旦梁上荷载消除,支座受到预拱度和混凝土收缩徐变的共同作用,反而会加剧最外缘的脱空。
(2)加工制造方面原因。
橡胶材料是板式橡胶支座病害处治的基础,也是提高支座性能指标的关键,但由于橡胶材料配方、加工、制造等方面因素的影响,造成支座受力的差异,譬如个别支座受力偏大。
国内诸多支座的生产商,生产质量问题非常突出,譬如个别厂家采用劣质钢板,导致支座受力太大而出现连锁型的破坏。
目前板式橡胶支座的加工制造问题,表现为选用材料品种规格不规范、支座橡胶层厚度不均匀、金属板厚度层数不规范、橡胶层与金属板粘结力不足、厂家不了解支座技术性能和盲目生产等。
这样的支座应用到铁路桥梁工程当中,很有可能造成事故隐患。
(3)施工方面原因。
板式橡胶支座的安装施工,直接关系到支座的受力状况和耐久性能,但实际施工过程中,常见以下几方面的质量问题:支座垫石施工质量不过关,譬如强度低于c30,使得垫石混凝土强度不够;支座安放时没有控制好中心线,与设计中心线不重合,影响支座的受力状态;支座的规格型号与设计规范要求不吻合,潜伏了梁体不正常滑动的隐患;支座安装后,没有清除周边的杂物,使支座不能够传递荷载,从而丧失部分或者全部作用。
桥梁板式橡胶支座病害分析及防治摘要:随着我国近几年交通事业的不断发展,桥梁起到了很大的积极作用。
作为桥梁结构的重要组成部分,桥梁支座的使用寿命和安全直接关系到了桥梁的寿命和安全性。
本文就是针对桥梁板式橡胶支座在使用过程中出现的病害来提出一些针对性的措施。
关键字:板式橡胶支座;病害;防治1 引言我国早期的桥梁支座大多采用的是钢支座,一些中小型的桥梁普遍采用的是油毛毡之类的简易支座。
这些类型的支座都存在很大的弊端。
橡胶支座具有很好的使用性能,结构简单,能够很容易的进行安装和更换,有很好的适用性能,适用于各种类型的桥梁结构。
并且能够减小移动荷载对整个桥梁结构的冲击作用,从而达到延长道路使用寿命的作用。
但是通过调查和检测结构来看,橡胶支座在产品的质量、施工过程和养护维修中暴露出来了一些问题,施工中一些技术人员对支座安装施工质量意识薄弱,常常出现支座垫石不平整、支座与梁底脱空、支座偏位、支座型号与设计不符等质量问题。
支座日常养护维修工作也未得到充分认识,许多使用中的桥梁,板式橡胶支座表面积水积尘严重、四氟乙烯滑板的储油坑内存有杂质灰尘等。
上述问题直接影响了橡胶支座的使用性能和使用寿命,对桥梁结构造成严重影响,这些问题都直接影响到了桥梁的安全和使用寿命。
2 板式橡胶支座产生病害及原因分析2.1板式橡胶支座产生病害描述桥梁板式橡胶支座的缺陷、病害,形式各样,常见的主要有以下几种:(1)橡胶支座受压不均匀。
有的支座局部脱空,有的甚至完全脱空,不参与结构受力,从而造成其它支座压力增大,发生较大变形。
(2)板式橡胶支座的质量。
橡胶材料暴露在空气之中很容易受到光、热、氧等外界环境的影响,时间一长,很容易发生橡胶材料的开裂等问题。
我国在上世界的八十年代曾经对橡胶板式支座利用热空气加速老化的原理进行了研究,结果表明在橡胶支座的使用初期,材料老化的速度较快。
之后随着时间的延长老化的速度在逐渐变缓,并且呈现出较为平温的一个状态。
桥梁橡胶支座应用中的质量问题分析及对策摘要]随着我国公路桥梁等交通设施的不断完善,为促进社会交通事业健康发展,对其建设过程中所匹配的相关技术工具进行检测和养护的工作也提上日程。
橡胶支座作为桥梁建设过程不可忽视的重要固定工具,理应受到重视。
本文对此进行研究分析,首先提出橡胶支座存在的质量问题,进而提出具体对策。
[关键词]桥梁;橡胶支座;质量问题;分析及对策引言在公路桥梁建设过程中,为了保证桥梁稳定性,需要提升其耐磨性和平滑力度。
在车辆通过进行倾轧,如果因为桥梁支座出现裂缝,容易发生安全事故。
而桥梁支座是一种适应现代化发展的科技产物,它摆脱了传统桥梁转角能力低下的问题,大大提升了公路桥梁的承载力。
然而,在施工过程中,由于对桥梁支座缺乏重视,容易出现质量问题,从而对桥梁的质量产生不利影响。
因此,需要对此做出相应的策略探索。
1.桥梁橡胶支座质量问题产生的来源由于桥梁施工规模的不断扩大,而立交桥以及大跨度桥梁不断显现,也造成交通承载力相适应的橡胶支座种类不断显现。
而不同种类的桥梁橡胶支座所产生的质量问题也各有不同,本文主要以板式支座作为研究对象。
在橡胶支座的发展过程中,会出现材料老化和施工不严谨的问题,造成支座塌陷和磨损[1]。
而这就要从桥梁支座的发展过程来说,因为一开始交通建设的要求并不高,交通规模也并不大,所以通常很多公路和桥梁并不设置桥梁支座,有的桥梁虽然设置了一定的支座,仅仅是以钢制品作为材料缝合的,不具有高效的坚固性。
而随着社会发展,如果一直不予以更换,容易促使支座在倾轧过程中扁平或者出现轴旋转的情况,难以抵抗重大外力的压迫,便渐渐断裂,而桥梁也会随之出现裂缝。
我们从材料的老化来看,这是桥梁支座产生质量问题的基础。
很多桥梁支座与桥梁匹配度不高,这是很关键的问题。
一般在支座安装前期,施工人员就必须对桥梁所能承载的坡度进行测量,同时需要对桥梁支座的合成面积进行计算,确保其能够在不影响桥梁截面的情况下安装完全。
公路桥梁橡胶支座的常见故障病害成因分析及对策(精选5篇)第一篇:公路桥梁橡胶支座的常见故障病害成因分析及对策公路桥梁橡胶支座的常见故障病害成因分析及对策摘要:普通板式橡胶支座在使用过程中,由于材料质量以及老化、设计和施工的原因,经常出现相交老化开裂、钢板外露、不均匀鼓凸与脱胶、脱空、剪切超限和支座位置串动等病害;盆式橡胶支座缺陷类型包括钢件裂纹和变形、钢件脱焊、锈蚀、聚四氟乙烯滑板磨损、支座位移超限、支座转角超限和锚栓剪断等。
这些病害除了材料质量问题需要生产厂家进行改良,主要是施工单位在支座安装时未重视坡型支座的合成坡度方向,随意安装,导致支座偏压而产生不同变形;由于支承垫石标高不准,预制梁产生横向滑移而对支座产生剪切;未将支座按设计及规范要求稳固地粘贴在垫石上,致使吊梁时随意拖动支座,导致方向、位置不准而不能均匀受力;不熟悉盆式支座的安装方法、纵横限位概念模糊或施工管理不到位导致。
需要认真熟悉规范,严格按施工规范和操作规程施工。
关键词:橡胶支座;病害;对策一、桥梁支座在我国的发展在20世纪60年代以前,我国的公路、铁路桥梁上常不设支座或仅设置钢支座,随着桥梁建设事业的发展,各种桥式大跨度桥梁不断涌现,因而对桥梁支座的承载能力、对支座的位移和转角能力的要求不断提高,从而促进了桥梁支座的发展。
在20世纪60年代以来,我国先后在桥梁上推广应用了扳式橡胶支座、盆式橡胶支座和球形支座等新型支座,并取得了良好的经济技术效益。
与此同时,结合工程监理需要开发了高度可调的板式橡胶支座、水平盆式橡胶支座、抗震盆式橡胶固定支座、盆式橡胶测力支坐及承载力达15000t的巨型支座等。
随着交通运输业的发展,各种斜桥越来越多,梁体魄度从1%~4%不等,有的特殊桥梁设计甚至达到8%左右。
斜桥由于倾斜或桥面逐渐升高,就给支座的设计准则增添了更多的因素,一部分垂直于桥面的作用力作用于支座的剪切面上,如果设计未迎合这些力的需要,支座就会产生过大变形,影响其使用性能和寿命。
桥梁橡胶支座的病害分析与处理措施研究【摘要】桥梁橡胶支座作为桥梁重要的结构构件,也是传递桥梁上部结构荷载与变形的关键设施。
本文针对较为常见的板式橡胶支座以及盆式橡胶支座,分别分析了其常见病害以及养护处理措施,以期为桥梁养护管理提供合理侧参考。
【关键词】桥梁;橡胶支座;病害;处理;0 引言近年来我国交通事业迅猛发展,对于推动我国经济的发展与社会的进步发挥了巨大的作用。
橡胶支座作为桥梁上部结构与下部结构的重要联接点,直接关系到桥梁结构的安全可靠与耐久性。
但是橡胶支座受到生产质量以及安装方式等一系列因素的影响,导致桥梁橡胶支座病害频发,严重威胁桥梁结构的安全可靠。
因此,必须重视桥梁橡胶支座的病害分析与处理,保障桥梁结构整体安全,实现国家交通干线的安全畅通。
1 桥梁橡胶支座作用分析桥梁支座种类以及形式较多,现阶段应用最为广泛的便是板式橡胶支座与盆式橡胶支座,橡胶支座在桥梁结构体系中的作用主要有以下几点:(1)荷载传递作用。
利用桥梁橡胶支座可以及时的将桥梁上部结构的自身恒载以及活荷载及时的传递给桥梁下部结构,发挥连接传力的功能。
(2)自由变形。
桥梁上部结构由于在荷载的作用下会出现水平位移或者是转角等自有变形,而利用桥梁橡胶支座可以适应这些变形,确保桥梁结构的安全可靠。
此外,桥梁橡胶支座可以使得桥梁整体能够适应桥梁结构由于环境温度、湿度等原因造成的结构胀缩变形。
(3)避免桥梁结构在恶劣环境下的结构损坏。
对于风力或者是地震等不可抗拒因素造成的桥梁结构平移,桥梁橡胶支座可以这些情况下的较大变形,确保桥梁结构的安全可靠。
2 橡胶支座常见病害研究2.1 板式橡胶支座病害分析板式橡胶支座是由多层橡胶片以及刚性的加劲物组成,由于板式橡胶支座并不能够抵抗侧向位移,因此为了避免由于横向力或者是桥梁斜交所造成的侧向位移,一般需要在板式橡胶支座与支撑结构物之间进行横向限位处理。
板式橡胶支座常见病害主要有以下几种:(1)支座脱空以及支座表面开裂。
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、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Δt=35ºC,试按两端等厚度设计板式橡胶支座。
板式橡胶支座质量缺陷原因分析及解决措施板式橡胶支座是我国应用范围较为广泛的一种支座形式,但是其内部仍然存在着许多的质量缺陷,包括外部质量缺陷,内部质量缺陷以及力学性能不合格等等诸多的问题。
因此本文重点分析板式橡胶支座存在的缺陷以及产生缺陷的原因并提出相关的优化措施,希望能够优化板式橡胶支座的质量,推动其向着更加优异的方向发展。
标签:板式橡胶支座;内部缺陷原因分析;优化方法一、板式橡胶支座的构成板式橡胶支座是由不同层次而且均匀分布的橡胶片和钢板分布交替平行连接而形成的一种较为常见的支座形式,其主要的应用地点就是桥梁的上部结构,能够将结构内部的结构反力传递给下部的承接台,并且完成整个桥梁的结构位移和变形的转接工作。
这就使得板式橡胶支座的应用十分广泛,能够起到很好的隔离和防震的作用,是现阶段我国桥梁工程中不可替代的施工环节。
二、板式橡胶支座的缺陷原因分析2.1内部质量分析随着板式橡胶支座应用的逐步广泛,很容易分析出内部缺陷的表现形式为以下三种,其一一分别是内部钢板不粘、胶层厚度不均和橡胶层蜂窝问题。
已经作为成品的板式橡胶支座,经过解剖之后很容易发现其橡胶与钢板的粘接不牢固的现象。
造成这一现象的主要原因是采取的粘接措施并不到位,从而出现了离隔层。
上下的保护层偏薄或者偏厚,有可能导致整个橡胶支座的厚度并不均匀,无法妥善地应用到日常的施工之中,也无法完全承载结构反力。
橡胶曾出现蜂窝会造成整个支座受压时容易出现撕裂。
若是想解决这些问题:1、针对这些问题可以选择不同的解决方案,但是这些解决方案要根据实际情况的不同进行,有针对性的选择,在这其中经济性能最高,也是处理效果最好的方案,就是更换更加有力的粘着剂,粘着剂在不同的施工过程中表现出来的特性不尽相同,所以要严格的按照施工工艺进行规范性的施工,确保整个施工范围内全部涂抹均匀,没有遗漏的地方,然后在屠杀完成之后要进行铺晒晾干,确定其完全干涸之后才能够投入应用。
2、要严格的控制橡胶片和钢板的厚度,确保其一致性,然后要保证上下的橡胶片和钢板,均匀分布不会出现重量偏差等等重心不稳的问题,而每层的厚度一致也能够方便后期的工序应用。
试论桥梁板式橡胶支座病害分析及防治对策[摘要]随着我国近几年交通事业的不断发展,公路桥梁板式橡胶支座目前应用广泛,质量问题也频繁出现。
本文就是针对桥梁板式橡胶支座在使用过程中出现的病害来提出一些针对性的措施,掌握质量情况,以便发现问题及时改正。
[关键字]板式橡胶支座;病害;防治
1.支座是桥梁结构的一种特殊而重要的部件,它设置在桥梁的上部结构与墩台之间。
它的作用是:(1)传递上部结构的支承反力,包括恒载和活载引起的竖向力和水平力;(2)保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由变形,以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式。
支座占桥梁工程的造价很小,但出现质量问题后将严重影响桥梁上下部结构的使用寿命和交通安全。
许多使用中的桥梁,板式橡胶支座表面积水积尘严重、四氟乙烯滑板的储油坑内存有杂质灰尘等。
上述问题直接影响了橡胶支座的使用性能和使用寿命,对桥梁结构造成严重影响,这些问题都直接影响到了桥梁的安全和使用寿命。
2.板式橡胶支座产生病害及原因分析
2.1板式橡胶支座产生病害描述
桥梁板式橡胶支座的缺陷、病害,形式各样,常见的主要有以下几种:
(1)橡胶支座受压不均匀。
有的支座局部脱空,有的甚至完全
脱空,不参与结构受力,从而造成其它支座压力增大,发生较大变形。
(2)板式橡胶支座的质量。
橡胶材料暴露在空气之中很容易受到光、热、氧等外界环境的影响,时间一长的话很容易发生橡胶材料的开裂等问题。
我国在上世界的八十年代曾经对橡胶板式支座利用热空气加速老化的原理进行了研究,结果表明在橡胶支座的使用初期,材料老化的速度较快。
之后随着时间的延长老化的速度在逐渐变缓,并且呈现出较为平温的一个状态。
通常橡胶支座的所处的环境差异性较大,支座本身的质量也有较大的差异性。
所以对于其寿命的影响也是不尽相同。
(3)橡胶支座剪切变形。
橡胶支座剪切变形过大,甚至产生裂缝,造成这种现象的主要原因是支座安装时初始剪变形过大。
(4)支座垫石高度不够。
用普通砂浆找平,造成砂浆压碎,其上支座基本不承担上部荷载。
有的支座上部脱空,竟用砂浆封涂空隙。
(5)墩台垫石上有杂物。
如混凝土,木板,泥土。
造成此现象的原因有:浇筑湿接头时漏浆、伸缩缝安装前落入的杂物未清理、临时固定设施未拆除。
墩台上的杂物有的会污染橡胶支座,有的包围着支座,影响支座发挥正常的作用。
(6)安放支座的墩台顶面标高超标。
为了保持梁底标高而将支座处留成凹槽凑合。
(7)支座受压外鼓。
支座胶层厚度和支座胶层不均匀分布,将会产生支座局部应力集中,局部胶层表面裂纹萌生概率大幅增加,导致支座提前损坏。
2.2常见病害原因分析
1)设计方面原因。
有些设计单位设计、选用的公路桥梁板式橡
胶支座与公路桥涵设计规范、行业标准规定的设计要求不符。
一般支座按标准化设置,而部分桥梁要求支座承载力较大,实际选用橡胶支座承载力达不到要求,通常橡胶支座按固定支座受力计算,如果未选用或合理设置滑板支座,再加上支座偏薄、支座抗剪弹模过大等不利因素组合,可能无法满足结构所需要的变形要求,最终导致梁体附加内力增大、支座剪切耐久性降低,桥墩水平推力增大等。
支座承载力与桥梁实际支承反力应尽量接近或吻合,一般变化范围应在±10%左右。
并非选择的支座承载力比实际需要的承载力越大越安全,尤其是选择四氟滑板支座时,应尽量接近实际桥梁结构的支承反力,因为四氟板与不锈钢板的摩擦系数是随着正压力减小而增大的。
板式橡胶支座的计算中未将支座的平面尺寸确定支座厚度确定、支座偏转验算支座抗滑,性验算等方面综合考虑,使支座不能完全满足实际受力要求。
2)安装过程中。
生产产品的配方、施工工艺存在问题,生产出的产品在物理、力学性能方面不能完全满足规范要求。
采用的原材料没有少,认格按照标准要求检验。
如用再生胶代替合成橡胶和天然橡胶,用废旧钢板代替加劲钢板,钢板的材质、厚度均达不到质量要求。
制造出的产品没有少,认格控制硫化时间,橡胶没有能够达到正常硫化点,性能达不到最佳水平,钢板和橡胶之间没有足够的粘结力。
支座保护层厚度不均匀、加劲钢板之间的橡胶层相差较大,远远超出标准的要求。
支座垫石表面不平整,使支座安放后局部出现脱空,表面受力不均匀;支座垫石顶面标高控制的不好,使
一片梁底四个支座受力不均匀,尤其一端安置的两个支座,支座偏压少,认贡,支座表面异常鼓出或出现局部脱空;垫石表面的浮砂、油污未清理)几净,沾上油污后使支座过早的出现老化现象;支座安放时支座中心线与墩台上的支座中心线不贡和,支座就位不准确,使支座处在不利的受力环境下;落梁、支座安放过程中,操作不平稳,使支座安放后既出现偏心受压或出现剪切变形。
3.板式橡胶支座常见病害及处理措施
(1)支座垫石与梁底支承楔块的位置、尺寸、标高的施工偏差过大。
即支座垫石与梁底支承楔块的位置不准确,每边宽出支座的尺寸过小、支座垫石与梁底支承楔块的高度过大或过小、垫石顶标高的施工偏差过大。
防治措施:墩台、支座垫石及梁底支承楔块施工前应对测量放线进行复核,确保其施工控制线的精度满足要求,并向有关的施工人员进行技术交底,施工时严格遵照设计与规范要求进行,确保其施工质量满足要求。
(2)支座垫石混凝土顶面不水平、不平整,且强度不足,混凝土不密实,内部有空洞等缺陷,影响承载能力。
防治措施:垫石侧模安装时应用水平尺侧模顶的水平情况,不水平时应及时予以调整。
垫石混凝土施工时注意对垫石顶面进行抹平但不得压光,使垫石混凝土顶面与侧模顶接顺在同一水平面上,且如果有必要应征得设计人同意,提高混凝土标号。
垫石部位帽梁表面混凝土应凿毛彻底,垫石混凝土方量较小,但也必须机械拌合,
严禁人工随意拌合。
混凝土要加强捣固,保证混凝土密实可靠。
(3)个别支座的规格型号与设计要求不完全相符。
防治措施:支座采购进场以及运至垫石旁准备安装时,均应仔细查看支座的规格、型号、数量,确保各处支座的规格、型号、数量完全符合设计要求。
当施工中发现某种支座缺乏或规格、型号不对时,严禁对各处的支座随意代换,也不得以大代小、以强代弱,更不能以小代大、以弱代强。
(4)支座上、下面未与梁底支承面、垫石顶面完全密贴或支座顶面不水平、支座顶标高的施工偏差过大,出现支座局部脱空、偏压等现象。
防治措施:预防要点:①垫石侧模安装时应用水平尺检查侧模顶的水平情况,不水平时应及时予以调整,使垫石混凝土顶面与侧模顶接顺在同一水平面上。
②支座安装前,应先将垫石顶面清理干净,确保垫石顶面无浮砂、灰尘、油污,然后在垫石上采用环氧树脂砂浆找平、坐浆,将支座及时安放在砂浆上,并采用水平尺检查支座的水平度,确保支座顶面水平。
注意砂浆找平层厚度应均匀、合适,以确保支座底砂浆饱满、密实、支座顶面标高满足要求,并注意支座侧面不得粘附有砂浆,如有,则应及时予以刮除干净,以免影响支座将来的正常工作。
③应在支座上加设一块比支座稍大的支承钢板,注意支承钢板外观应平整,无翘曲、变形、锈蚀、裂缝等现象,钢板还应刷防锈漆。
当梁体采用整体现浇混凝土结构时,支承钢板上焊锚固钢筋与梁体连接,此时支承钢板可兼作梁体底模
的一部分;当梁体采用装配式施工时,支承钢板与梁底之间采用环氧树脂砂浆粘结,注意砂浆厚度应均匀、合适,以确保梁底填充砂浆饱满、密实。
(5)四氟乙烯滑板与不锈钢滑板划伤、表面脏污、硅脂未注满,四氟滑板倒置。
防治措施:四氟滑板式橡胶支座开箱后,应注意对支座内的四氟乙烯滑板与不锈钢滑板进行保护,避免划伤和表面粘附脏物、砂尘等,并注意检查四氟乙烯滑板表面储油坑是否已注满,如果不满,则应在支座安装前,采用产品使用说明书上规定的硅脂予以注满,避免四氟乙烯滑板与不锈钢滑板之间的摩擦系数超大。
4.结语
桥梁板式橡胶支座的破坏涉及各环节,各阶段。
设计方面,要选用合适的支座,要求支座实际承载能力、疲劳强度、布置方式等与所用桥梁及环境相适应,并且墩台设计要便于以后支座更换。
施工方面,要求支座安装符合规范和设计的要求,不留质量隐患。
日常使用方面,要做好日常检查和养护工作,发现问题及时解决,保证最佳的使用状态,保障交通安全,延长桥梁的整体使用寿命。