桥梁橡胶支座更换时支座偏压病害的处置
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公路桥梁板式橡胶支座的常见问题及处理途径作者:高峰来源:《新农村》2011年第24期【摘要】高速公路桥梁、城市高架桥已经成为大中城市的主要交通动脉和枢纽,在国民经济和居民日常生活中发挥着重要作用。
桥梁支座是桥梁结构的重要组成部分,直接影响桥梁的使用寿命和结构安全,其中,板式橡胶支座由于其具有构造简单、性能可靠、安装更换方便、造价低等优点,被广泛应用于公路、城市桥梁建设中。
但是在板式橡胶支座中有些常见病害问题需要我们及时处理,并适时地措更换支座。
【关键词】公路桥梁;板式橡胶支座;处理途径在本文中笔者将对板式橡胶支座中经常出现的问题进行一一处理,有针对性的预防病害并保证公路桥梁的正常使用。
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。
预防要点: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。
预防要点: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,如C30混凝土改为C50混凝土。
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)支座垫石与梁底支承楔块内钢筋缺漏或保护层厚度过大。
预防要点:重视支座垫石与梁底支承楔块等细小部位的施工质量,严格按设计图纸和规范要求安装上述部位的钢筋。
(4)个别支座的规格型号与设计要求不完全相符。
常用桥梁支座病害原因及更换方法王鼎摘要:桥梁支座是连接桥梁上部和下部结构的重要构件,然而在其使用过程中由于荷载、施工等原因会产生不同种类的病害。
本文主要介绍了桥梁支座的分类方法,总结了球形钢支座、板式橡胶支座等几种常见支座的病害类型和产生病害的原因,介绍了现有的支座更换方法和步骤,并提出了一种更换支座前预先调整桥梁上部结构姿态的新理念,对实际工程中桥梁支座的更换具有指导意义。
关键词:桥梁支座;病害;姿态调整;更换1 支座病害主要种类桥梁在运营一段时间后由于支座选择不合理、施工问题或养护维修不及时等原因会产生不同种类的病害,下面对3 种常用支座的病害种类进行介绍。
2.1 球形钢支座主要病害球形钢支座的病害主要有支座挡板螺栓被剪断、支座上板倾斜、支座聚四氟乙烯板窜出[1]。
2.1.1 支座挡板螺栓被剪断支承垫石处有积水会导致支座处螺栓锈蚀,锈蚀后的螺栓受力面积变小,相同荷载下应力增大,螺栓容易被剪断。
而荷载过大导致传递到支座处的水平力增大也是支座锚栓折断的主要原因之一。
在安装过程中由于预留孔位置对不上,采用其他方法安装时也会导致螺栓收到伤害,造成螺栓在运营过程中容易被剪断。
支座上表面与梁底或支座下表面与垫石之间存在空隙,贴合不密实,也会导致支座受力不均,导致螺栓受力不均,首先折断。
2.1.2 支座上板倾斜在施工过程中混凝土不密实或垫石表面不平整会导致支座上板倾斜,支座受力不均。
2.1.3 支座聚四氟乙烯板磨损或窜出支座聚四氟乙烯板窜出有一只角窜出、两只角窜出和整条边沿一个方向窜出。
安装之前就已产生错位却未经过调整,也可能是由于施工问题或支座挡板宽度不足所致。
聚四氟乙烯板磨损是指聚四氟乙烯板和不锈钢之间滑动或转动引起的磨损,会直接影响支座的使用寿命。
2.2 板式橡胶支座主要病害板式橡胶支座的病害种类很多,常见的几种主要包括支座脱空、支座剪切变形过大、橡胶老化开裂、钢板外露、支座本身质量问题等等[2、3]。
铁路桥梁支座病害分析与整治办法摘要:近几年来,伴随着国家经济水平的迅速提升,铁路桥梁建设也有了长足的进步。
然而,由于总体上我国的铁路桥梁工程还处在起步时期,缺乏完善的、规范的管理与技术体系,因此,铁道桥梁工程在实践中经常会出现一些问题。
其中,铁路桥梁支座作为工程项目中的基础内容之一,可以为铁路桥梁提供安全稳定的重要作用,对其病害问题进行分析是极具现实意义的。
本文主要就铁路桥梁支座病害分析与整治办法展开探讨,以供参考。
关键词:铁路桥梁;支座;病害;整治随着我国工业化水平的飞速提高,国家对于铁路桥梁的建设要求也越来越高。
在铁路桥梁工程中,质量和安全问题尤为重要,是需要被首要考虑的因素。
在实际施工过程中,从设计到施工完成,铁路桥梁支座发挥着关键的作用,是贯穿于整个施工过程中的重要内容,所以,相关部门及人员需要重视铁路桥梁支座病害整治,保障其安全和质量,这也是保证铁路桥梁工程品质的基础。
1铁路桥梁支座在铁路桥梁施工作业中,支座是最重要也是最基本的工作内容之一。
简单来说,铁路桥梁支座具有连接性的作用,主要作用于桥梁中上部分可视化的结构,以及地下地基与承重结构之间,从而保障铁路桥梁工程整体的稳定性与安全性。
支座的种类很多,按其可变形性可以划分为固定支座、单向及多向可动支座等;而按其使用的材质可分为两种:钢材与橡胶类型,此外,根据支架的构造型式,还可进一步划分出多种类型。
支座是影响桥梁安全的最直接因素之一,因此在实际施工中起着举足轻重的作用。
首先,其安放的位置直接关系到桥梁支撑台柱的结构水准,如果位置固定不合理,则有很大的可能性导致桥梁工程存在位置偏移现象。
其次,铁路工程的跨越的区域相对较长,范围相对较广,极易受到周围环境因素的干扰,从而导致材料性能发生变化,例如热胀冷缩等。
此外,对于西北、新疆等强风区域,也有可能引起台柱与支座连接处发生结构平移问题。
为了保障铁路桥梁工程的使用安全与运行稳定,必须要提高对支座的重视,分析病害问题,并提出解决办法,全面推动我国铁路建设事业的进一步发展。
桥梁支座病害处治的探究为了保证高速公路桥梁的正常运行,在实践过程中必须以提升质量为目标,做好桥梁支座的维护措施。
当前在高速公路桥梁支座具体施工过程中由于影响因素比较多,在实践过程中要求工作人员掌握病害的类型,结合交通设施的建设的具体要求,确定系统有效的处理措施,达到提升高速公路施工质量的目的。
一、当前高速公路桥梁支座的病害类型基于高速公路桥梁的特殊性,在实践过程中需要结合实际情况,对桥梁支座的类型有一定的了解,确定病害类型的属性。
以下将对当前高速公路桥梁支座的病害类型进行分析。
1.裂缝支座对公路桥梁的整体施工有重要的影响,在实践过程中需要及时对支座进行检查。
裂缝是支座常见的现象,主要是由于支座垫石和梁底不平支座受到剪切引起的,随着路面的承载力不断提升,必然会出现变形的情况,导致底部承载力下降,进而出现裂缝[1]。
2.变形支座受力平衡是影响高速公路施工的重要指标,在实践过程中会存在底部受理不均匀的情况,底部如果受到剪切力的影响,很容易出现变形的情况。
由于支座的变形情况很难在短时间内发展,因此如果长期处于变形的状态,必然会导致橡胶底部出现老化的情况,降低支座的应用寿命。
根据支座受力形式的变化,在后续控制阶段必须对变形程度进行分析,掌握支座本身的性能,如果出现检测形式不合理的情况,必然对公路桥梁的后续运行造成干扰。
3.脱空公路桥梁的应用容易受到其他影响因素的影响,在后续应用阶段如果出现松散的情况,必然会出现顶部脱空的情况。
在具体施工阶段如果工序衔接不当,必然会增加施工难度。
脱空是支座施工中容易出现的情况,主要是和梁片受力不均匀有一定的联系,如果支座控制形式不合理,必然会出现受力过大的情况,严重影响支座的耐久性[2]。
4.偏压如果公路桥梁存在严重的受力不均匀的情况,必然会增加局部的受力,进而出现压力过大的情况,进而会出现偏压的情况。
如受力不均匀的情况长期得不到有效的控制,必然会增加施工难度,进而出现偏压严重的情况。
桥梁支座典型病害分析及对策————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:ﻩ第3期(总第171期) 华东公路No. 3 ( To ta lNo. 171)2008年6月20日EAST CH INA HIGHWAYJune2008文章编号: 1001- 7291( 2008)03- 0032- 03 文献标识码: B桥梁支座典型病害分析及对策夏娟,奚勇,刘洪涛( 安徽省公路工程检测中心, 安徽合肥230022)摘要:随着桥梁建设的飞速发展和荷载等级的不断提高,支座也被广泛地使用于桥梁中,同时也出现了支座使用、安装和耐久性问题等等,这些问题都是影响结构安全性和耐久性的重要因素,需要通过科学手段、方法加以诊断、评价。
关键词:支座;脱空;偏位;变形过大支座是桥梁结构的重要组成部分,直接影响桥梁的使用寿命和结构安全。
其作用主要有三个方面:一是将上部构造恒载和活载可靠地传递给墩台,并同时承受由荷载引起的结构端部水平位移、转角等变形;二是适应由于温度、湿度等环境变化引起的结构胀缩变形;三是阻抗风力、地震波等引起的结构平移,减轻震动对结构的不利影响。
在我国,橡胶支座技术相当成熟,因其性能可靠、结构简单、安装和使用方便、造价较低,可以吸收部分振动,减小活载对桥梁结构及墩台的冲击,具有减振、抗震和大变形量等特点,已基本取代了刚性支座,目前桥梁支座主要采用板式橡胶支座和盆式支座,尤以板式橡胶支座应用最为广泛。
目前,橡胶支座在产品质量和使用上存在较多隐患,对桥梁结构安全性和耐久性影响很大,必须引起高度重视。
1支座脱空支座脱空是目前支座安装上存在最普遍和严重的质量问题之一,主要是由于支座底部砂浆垫块开裂松散及墩台顶面不平造成的底面局部脱空,顶部完全脱空、局部脱空及支座的缺失。
某个支座脱空将造成其他支座受力过大,影响支座的耐久性,此外,可能会使上部构造受力不均,对结构产生不利影响。
浅谈橡胶支座更换处理方法摘要:公路桥梁是重要的交通设施之一,支座在桥梁结构中起到承上启下的作用,是桥梁结构中的重要构件。
由于施工人员在施工中不严谨,造成安放好的支座发生轻微的剪切变形,为确保桥梁的安全及使用寿命,更换该支座。
本文结合国道G105国道G105线中山细滘至沙朗段改造二期工程浅谈橡胶支座更换处理方法。
关键词:支座;剪切变形;更换;Abstract: roads and bridges is one of the important transport facilities, bearing play a connecting role in the bridge structure is an important component of the bridge structure. Construction workers in construction is not rigorous, resulting in placed the good bearing a slight shear deformation, to ensure the safety and service life of the bridge, replace the bearing. In this paper, the transformation of two projects of National Highway G105 National Highway G105 line the Zhongshan Xikau to Sharon segment Discussion rubber bearing replacement approach. Keywords: bearings; shear deformation; replacement;中图分类号:U445文献标识码: A 文章编号:2095-2104(2012)07-0020-02公路桥梁是重要的交通设施之一,支座在桥梁结构中起到承上启下的作用,是桥梁结构中的重要构件。
桥梁支座常见病害的养护维修和更换方法探讨发表时间:2019-03-25T16:12:57.507Z 来源:《基层建设》2018年第35期作者:张宝兴张成林[导读] 摘要:在桥梁运营过程中,支座是桥梁结构中承受载荷、位移、转角的关键部件,其可靠性直接影响着桥梁整体的使用性和经济性。
中国水利水电第十四工程局有限公司云南省昆明市 650041摘要:在桥梁运营过程中,支座是桥梁结构中承受载荷、位移、转角的关键部件,其可靠性直接影响着桥梁整体的使用性和经济性。
桥梁支座各种病害的产生直接影响着公路桥梁的通行质量、通行安全、耐久性和寿命。
因此本文主要就对桥梁支座常见病害的养护维修方面进行分析。
关键词:桥梁支座;病害;养护维修;更换方法1支座常见类型桥梁一般采用盆式橡胶支座、球形钢支座,大跨度梁也可采用铰轴滑板支座,墩台基础工后沉降大的桥梁应采用调高支座。
2支座养护维修的重要性现在,我们国家的经济和社会得到了很大的发展,尤其是交通运输业,交通运输业的发展和发达在一定程度上丰富了我们的生活,作为交通的基础,道桥是很重要的,那么支座起到支撑道路和桥梁的作用,也是必须要进行保护的。
我们现在正在建设很多公路,现在科学技术发达,对支座的要求更高了。
因为在施工的时候,施工的质量参差不齐,另外,后期会有一些变化,这些都会让桥梁里面的支座产生问题,所以,我们一定要及时给支座进行安全的检查,发现问题了及时解决问题,而且要用合适的方法,尤其是养护的方法,还有维修的方法,要是合适的话就能够增加桥梁的寿命。
在特殊情况下,有必要对桥墩进行更换,这样就降低了成本。
3桥梁支座常见病害及发生的原因3.1桥梁支座偏位桥梁支座偏位主要为横向偏位和纵向偏位两种形式。
偏位将导致支座承受不均匀受力,从而导致桥梁梁体局部内力过大,造成局部破坏。
导致桥梁支座偏位的主要原因为垫石或支座放样时未精确放样。
支座作为桥梁梁体重要基础支撑结构,一旦出现偏位,将导致上部梁体出现严重偏位,对桥梁整体使用寿命造成严重影响。
桥梁病害的原因分析及处理办法摘要:本文分析了桥梁工程橡胶支座、伸缩缝、湿接缝等施工中容易出现的病害产生的原因,并结合工程实际介绍了各种病害的处理方法,在今后的工程中具有借鉴意义。
关键词:桥梁;病害;原因;处理办法abstract: this paper analyzes the bridge rubber bearings, expansion joints, such as the construction of wet joint easily arise in the cause of disease, and combined with the engineering practice introduces a variety of disease treatment, in the future of the project is had draw lessons from a meaning.key words: bridge; damage; causes; treatment method中图分类号:u445文献标识码: a 文章编号:2095-2104(2012)06-0020-02随着全国公路网的快速建设,桥梁修建的也越来越多,通车比较早的公路桥梁,已经使用了多年,渐渐的老化。
新建的桥梁,由于施工工艺的差异或缺陷,导致一些桥梁部件快速的老化或者达不到设计的技术要求。
以下为最常见的几个方面。
1板式橡胶支座病害现象主要有以下几个问题⑴在桥梁使用中,由于各种原因,导致支座缺失,需要补缺。
⑵支座包裹不可见或部分可见现象。
原因为施工现浇中横梁的时候,底模板漏浆,或未设置底模板直接用砂(石屑)箱替代,导致砼泄露包裹支座,或者模板未拆除、沙土未清理或清理不干净,导致不能正常发挥支座的减震作用、剪切变形能力,也不能全面检查评价支座本身质量情况和工作情况。
图1 支座包裹处理方法为全部清理,使支座具有发挥其自身工作性能的空间。
桥梁支座病害成因及防治作者:王娟来源:《砖瓦世界·下半月》2019年第11期摘要:随着我国社会、经济的不断发展,人们对于运输行业的质量安全关注程度越来越高。
桥梁支座作为整体运输行业工程建设的重要组成部分,相关工作人员必须要给予其足够的重视程度,对于桥梁支座病害成因进行分析并找出具有针对性的防治措施,促进桥梁支座建设更好的发展,推动我国运输行业的发展。
关键词:桥梁支座;病害成因;防治措施一、桥梁支座常见病害及发生的原因(一)桥梁支座偏位问题及产生的原因桥梁支座的偏位问题主要体现为纵向偏位以及横向偏位两种。
无论哪一种偏位问题都会造成支座所承受的力不均匀,从而导致桥梁梁体的局部内力偏大,对整体的安全质量以及稳定性造成影响。
桥梁支座偏位问题发生的主要原因是在实际施工过程当中,相关工作人员在垫石或是支座放样工作中没能够控制好其精准度。
桥梁支座作为整体工程中重要的支撑结构,一旦发生桥梁偏位问题,则会对整体工程造成严重的影响,缩短桥梁的使用寿命。
(二)桥梁支座脱空问题及产生的原因桥梁支座脱空问题一般可以分为局部脱空和顶部完全脱空以及地面局部脱空。
桥梁支座脱空问题是桥梁支座缺失中比较典型的问题,此问题出现的主要原因在于桥梁桥体在实际的预制工作当中,在梁端所采用的三角楔型块垫石没能够达到所需的强度或者是所使用的三角楔型块不够平整所导致,同样也可能是因为相关工作人员没能够控制好桥梁墩台支座的标高所造成的。
在实际的施工工作当中,温度是否合理对于实际操作有着直接的影响,安装垫石工作中若是温度不符合实际的要求或者是垫石受压后发生破碎的问题,都非常容易导致桥梁支座脱落问题的出现。
一旦出现桥梁支座脱落问题,就会导致其支撑作用不能够很好的发挥出来,直接影响到上部结构的受力状态,降低结构的稳定性。
(三)桥梁支座出现开裂现象问题及产生的原因相关工作人员可以通过结构中斜裂缝的出现来判断桥梁支座开裂现象的严重性,因为支座开裂一般情况下所呈现出的都是斜裂缝,很少会出现水平裂缝。
橡胶支座在桥梁应用中常见问题及处理措施作者:刘辉王捷来源:《建筑工程技术与设计》2015年第11期摘要:60年代前,在我国的公路、铁路桥梁建设中基本不设支座,或者只设钢支座。
随着桥梁建设的不断发展,对桥梁支座的承载能力、支座位移、转角能力的要求不断提高,普通支座已不能满足需求,新出现的问题促使行业人士进行新的研究,本文论述了橡胶支座在桥梁施工的应用及常见问题,并提出了处理措施。
关键词:桥梁建设;橡胶支座;常见问题一、橡胶支座常见问题及原因分析桥梁支座缺陷的种类众多,这里针对板式橡胶支座、盆式橡胶支座和坡形球冠板式橡胶支座的常见病害进行成因分析。
(一)老化。
板式橡胶支座和坡形球冠板式橡胶支座。
板式橡胶支座和坡形球冠板式橡胶支座性能劣化类型包括橡胶老化开裂、钢板外露、不均匀鼓凸与脱胶、脱空、剪切变形、鼓包开裂等现象,主要是施工单位在支座安装时未重视坡形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。
(二)来裂。
开裂是指板式橡胶支座表面形成的龟裂裂纹。
一般板式橡胶支座经一定使用年限后,均会出现表面的龟裂裂纹,但裂纹宽度和深度均不大。
但是下图支座在使用一年后就出现大量的起鼓、开裂,支座本身质量问题占很大比例。
(三)外露。
钢板外露是指由于橡胶龟裂或支座制作不佳使板式橡胶支座内部的钢板外露。
(四)不均匀鼓凸与脱变发生在橡胶与钢板粘结破坏时。
通常板式橡胶支座在荷载作用下,钢板之间的橡胶向外发生均匀的凸起属正常现象。
当橡胶与支座内加劲钢板粘结不良,在荷载作用下发生钢板与橡胶脱胶,引起不均匀的鼓凸,严重时就会出现起鼓开裂甚至爆裂。
(五)支座脱空。
脱空是指板式橡胶支座与桥梁底面及支承垫石顶面出现的缝隙大于相应边长的25%。
支座脱空是由于支座底部砂浆块开裂松散及墩台顶面不平造成的底面局部脱空,顶部完全脱空,局部脱空及支座的缺失。
公路桥梁板式橡胶支座施工中的典型病害分析与防治研究吕学益摘要:随着我国基础设施建设的快速发展,公路桥梁工程建设的不断完善,公路桥梁作为现代化运输的咽喉,对促进经济发展的作用越来越明显、突出。
桥梁支座是设置在桥梁上部结构与墩台之间结构最小,刚度最柔,且承受着梁体结构的重力、活载、徐变、水平位移及梁端的转动等,是连接上下部结构的重要部件,广泛应用于路桥建设中。
桥梁支座在施工、养护以及长期的运营过程中,非常容易产生各种病害问题,影响公路桥梁的使用安全,必须及时进行有效的治理,避免安全事故的发生。
本文针对路桥板式橡胶支座施工典型病害进行分析,为施工及管养相关人员提供一些参考性的处治方法。
关键词:公路桥梁工程;板式橡胶支座;病害;防治一、板式橡胶支座产品特点该种类型的橡胶支座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(反力)可靠地传递给墩台,有良好的弹性以适应梁端的转动,同时又有较大的剪切变形能力,以满足上部构造的水平位移。
二、板式橡胶支座的典型病害1、支座脱空现象支座与梁的上部构造的底面或者是支座与下部垫石、垫板之间出现缝隙或整体脱离。
造成脱空的因素很多:1.1支座安装时垫石标高不控制一致,造成同一墩支座标高差异,个别支座脱空;1.2安装支座的垫石制作强度太低(根据JT/T 4-2004支座垫石的混凝土强度等级不应低于C30),当上部结构受力时造成受压变形或破碎;1.3梁体结构由于制动力、温度、混凝土的收缩徐变太大也有可能导致支座脱空的出现;1.4设计的支座转动能力不足,桥梁在恒、活载作用下发生转角,转动能力不足造成支座整体转动。
(由于脱空中间钢板翘起导致支座功能失效。
由于支座脱空现象的存在,致使各梁间的荷载分配关系发生了改变,梁体偏离了设计的受力状态,极易诱发桥梁的其他病害。
)图 2 支座局部脱空2、局部承压或偏载2.1施工时支座安装不规范,造成支座局部承压或偏载,缩短了使用寿命。
① 施工方法和顺序错误,直接导致支座局部承压或偏载。
空心板梁桥支座位移病害的处理方案梁桥是现代交通建设中常见的桥梁形式,而其中的支座位移病害是较为常见的问题之一。
支座位移病害的发生往往会对桥梁的结构和使用功能带来不利影响。
因此,本文将就处理空心板梁桥支座位移病害的方案进行探讨。
一、病害诊断分析在制定处理方案之前,首先需要进行病害的诊断与分析。
空心板梁桥支座位移病害一般可以通过以下几个方面来进行分析:1. 观察病害现象:仔细观察桥梁的支座,查看是否存在明显的位移、倾斜或裂缝等现象。
2. 测量数据分析:通过激光测距等工具,对支座位移进行量化测量,并对测量数据进行分析,以确定位移病害的程度和范围。
3. 结构分析:通过对桥梁结构的力学性能进行分析,判断病害的原因和可能发生的影响。
通过以上分析,可以对病害进行科学全面的评估,为后续的处理方案提供准确的依据。
二、加强支座固定性能支座位移病害的主要原因之一是支座的固定性能不足,导致其在使用过程中发生位移。
因此,在处理方案中,应重点加强支座的固定性能。
具体操作如下:1. 检查支座:对存在位移病害的支座进行彻底检查,包括支座的固定螺栓、嵌入部位和周围的支座底座等。
2. 更换固定螺栓:对老化或损坏的固定螺栓进行更换,确保支座的稳定性和承载能力。
3. 强化底座:在支座底座周围增加加固构件,如钢筋混凝土或钢板等,以提高其承压性能。
通过以上操作,可以明显提高支座的固定性能,从而减少支座位移病害的发生。
三、修复病害损坏部位在病害分析过程中,如果发现了已经发生位移的支座或其他损坏部位,则需要进行相应的修复。
具体操作如下:1. 加固支座:对已经发生位移的支座进行适当的加固处理,可以使用钢筋混凝土、高强度胶粘剂等材料对其进行固定。
2. 修补裂缝:如果发现支座或桥梁上出现了裂缝,应及时进行修补,以防裂缝扩大导致结构失稳。
3. 强化连接部位:对连接桥梁和支座的部位进行加固,增加其稳定性和承载能力。
通过以上修复措施,可以有效恢复和加固空心板梁桥的支座位移病害,确保桥梁的正常使用。
第11卷第4期 2014年8月 现代交通技木
Modern Transportation Technology V01.11 NO.4
Aug.2014
桥梁橡胶支座更换时支座偏压病害的处置 袁建东 ,黄跃平 ,周明华 (1.扬州合力橡胶制品有限公司,江苏扬州225003;2.东南大学力学试验中心,江苏南京210096; 3.东南大学土木工程试验中心,江苏南京210096)
摘要:支座偏压痛害会导致支座胶层开裂及其他早期劣化,并影响支座强度储备,文章分析了支座偏压病害产生 的原因,结合现行规范有针对性地提出解决措施。 关键词:桥梁工程;普通橡胶支座;偏压病害;施工初始转角 中图分类号:U443.36 文献标识码:B 文章编号:1672—9889(2014)04—0052—03
Study on Bearing Bias Disease Treatment during Bridge Rubber Bearing Replacement Yuan Jiandong’,Huang Yueping2
,Zhou Minghua’
(1.Yangzhou Heli Rubber Products Co.,Ltd ,Yangzhou 225003,China; 2.Mechanics Experiment Center of Southeast University,Nanjing 210096,China; 3.Civil Engineering Experiment Center of Southeast University,Nanjing 210096,China)
Abstract:Bearing bias disease can cause glue line cracking and other early deterioration,and affect bearing strength reserve. This article analyzes the caHses of bearing bias disease.Corresponding solutions are put forward combined with existing specifications. Key words:bridge engineering;ordinary rubber bearing;bias diseases;construction initial angle
我国普通橡胶支座大规模使用已有多年,但病 害逐年增多,其维护及更换工程也逐年增多。普通 橡胶支座的病害与支座的产品质量和施工安装环节 直接相关,也与桥规中支座设计条文规定和支座产 品标准中性能参数规定存在的缺陷密切相关。支座 更换工程实践中发现,更换不同时期建设的桥梁支 座,会遇到不同时期对支座的技术标准要求不同的 问题,除了设计应力的取值不同,抗压弹性模量和 允许转角取值也不同,尽管有些品种的支座如球冠 支座和坡形支座因其固有的缺陷已禁用或停产,但 这些产品应用在桥梁工程中已超过10年,所产生 的影响仍然存在。 研究发现,使用中的普通橡胶支座当其承受的 转角超过支座本身的允许转角时,支座即进入偏压 状态,当局部应变之和达到橡胶材料的扯断伸长率 时,称为转角病害(偏压病害),从而导致支座胶层 开裂及其他早期劣化病害,并影响支座强度储备, 使得支座耐久陛能大幅下陬降低使用寿命)。因此, 在支座更换设计方案中不仅要控制竖向应力,还要 对支座的转角加以严格控制。支座产品标准中应提 高橡胶扯断伸长率技术指标和转角允许值。
1现行桥规有关橡胶支座设计条文的规定 目前国内的公路桥涵设计规范中有关板式橡胶 支座设计条文和设计人员在设计过程中与国外土木 工程界日益重视耐久性、安全性、适用性的设计思 路截然不同,普通橡胶支座设计中只注重承载力而 对耐久性考虑较少。存在这样的问题倾向: (1)考虑普通橡胶支座静强度多,而考虑其耐 久性少;(2)重视普通橡胶支座的极限状态而不重 其使用状态,而橡胶支座在整个生命周期中最重要 的却恰恰是橡胶支座使用时的性能表现;(3)重建
作者简介:袁建东(1968-),男,江苏泰兴人,工程师,主要从事橡胶支座生产及减隔震支座开发研究工作。 第4期 袁建东,等:桥梁橡胶支座更换时支座偏压病害的处置 ・53・ 造而轻维护。 《公路桥梁板式橡胶支座》JT/11 4—2004和《公 路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》JTG D 62--2004均没有明确提出橡胶支座使用年限的要 求,也没有进行专门的耐久性设计和验算方法。这 些倾向在一定程度上导致了当前公路桥梁普通橡胶 支座产品总体强度储备不足和使用性能差、寿命短 等早期劣化后果;与国际橡胶支座界日益重视耐久 性、安全性、适用性:的趋势相违背;不符合综合经 济性的要求¨ 。 桥规JTJ 023—85中第6.5.4条规定:“板式橡 胶支座安装时,应保证其上下表面与梁底及墩台支 承垫石顶面平整密贴、受力均匀,不得有脱空现象。 桥梁纵坡大于或等于1%时,应在支座表面与梁底 之间采取措施,使支座平面仍保持水平。”l3 产品标准JT 93第5.1条和产品标准JT/ T4—2004中第4.2条规定:“钢筋混凝土桥实测转 角正切值tg 0取值为1/300”(约为0.003 3 rad)。 产品标准JT/rI14—2004中第8.1.3条款和现行标准 JTG D62--2004第9.7.5条款都规定:“当桥梁纵坡 不大于1%时,板式橡胶支座可直接设于墩帽上; 当桥梁纵坡大于1%时,应在梁底采取措施,使支 座保持水平。当板桥桥面横坡不大于2%时,板式 橡胶支座可直接设于墩帽顶面横坡上,当板桥桥面 横坡大于2%时,应采取措施予以调整。”关于支座 设计的主要验算项目为:平面尺寸验算、厚度验算、 脱空验算。上述条款说明我国普通支座的安装初始 转角的不确定度(安装误差及平整度)纵坡时为l%, 横坡时为2%。[1-2,41 2支座规格系列标准JT/T663—2006与橡胶支座设 计选用存在的问题 导致支座产生偏压病害(转角病害)的因素如 下:(1)梁的弯曲变形过大;(2)桥梁纵、横坡坡 度过大;(3)混凝土面的不平整度及安装误差过大。 因此,支座设计时应考虑以上因素共同作用时产生 的最大组合转角。施工时的安装误差是无法避免的, 但在设计时必须考虑,这一点在美国标准中有明文 规定,支座设计时,安装误差及平整度以0.5%计[4-5]o 混凝土的不平整度的影响可以用钢板的平面来代替 混凝土平面,即通过增设上下承压钢板就可以解决。 在这方面国际标准、.美国标准和我国的铁道部标准 都有增设上下承压钢板规定,而在公路桥梁支座的 标准中却没有规定。 根据调查,近年来普通橡胶支座早期病害及劣 化现象增多,使用寿命过短。这与胶料配置和生产 工艺、施工安装质量及相关技术标准不完善等因素 有关。运营及在建的普通橡胶支座设计通常都在《公 路桥梁板式橡胶支座规格系列》(JT/T4__93附录或 JT,r 663--2006)中直接选用的 。 值得注意的是,规格系列标准在JT/11 663— 2006中不计F4板橡胶支座,共收录了板式橡胶支 座237块(93版中不计F4板橡胶支座共计640块)。 统计结果如下:允许转角正切值>0.010,计17块(占 7.2%);允许转角正切值>0.012,计10块(占4.2%); 允许转角正切值>0.015,计1块(占0.4%);允许 转角正切值<0.010,计209块(占88.2%)。其中大 部分支座的允许转角都小于1%,允许转角正切值 最小的为0.005 0(规格为150×200×21,S=8.06) 和0.0051(规格为D200 X 35,S=9.5),允许转 角正切值最大的为0.016(规格为100×150×28, S=5.48)。 当纵坡为1%且直接从J 663--2006《公路 桥梁板式橡胶支座规格系列》中选取橡胶支座直接 设于墩帽上时,纵坡为1%可视为安装误差或公差 允许值,普通橡胶支座将在初始永久转角为1%的 基础上承受梁体因活载引起的转动,这时,88%的 普通支座因其允许转角正切值<0.010,将进入偏压 病害状态,这必将影响支座的耐久性。
3解决普通支座偏压病害的措施 由于JT/T 663--2006标准规格系列中普通支座 的许用转角大部分是在l%以下(占88%),选用 这样的支座必然会使支座处于偏压病害状态,极易 造成支座局部损伤和脱空,局部剪应变总和过大, 严重的甚至会引起支座胶层开裂,大大降低支座的 使用寿命,应引起重视。 交通部产品标准的编制者也注意到支座超转角 的问题,在文献[6]中指出:“目前有些设计单位 设计与公路桥涵设计规范、行业标准规定的设计要 求不符。例如,平面尺寸设计得很大,但支座厚度 很薄,如按照桥规和行业标准的规定进行有关项目 的验算,其压缩变形、转动性能等根本满足不了规 范和标准的要求,剪切变形就更小了,即使当作固 定支座使用,也应该至少满足梁端转角的要求”。 文献[7]的研究表明,当前国内公路桥梁橡 胶支座设计无局部总应变校核的技术要求。当采用 现行标准规定进行支座施工时,如在桥梁纵坡不大 于l%时,将直接设于墩帽上,不采取措施予以调 整使支座保持水平时,大部分支座将处于偏压病害 ・54・ 现代交通技术 2014年 (超转角)工作状态。这都将造成相当数量的形状 系数大的橡胶支座产品在正常使用条件下橡胶支座 强度储备不足,该原因是导致近几年大量支座提前 开裂(耐久性能差),支座病害逐年增多,严重影 响桥梁结构安全因素之一。在当前条件下建议优先 使用盆式支座或其它刚性支座。 文献[8]的研究表明,“按JTG D62--2004验 算合格的橡胶支座只能在纯压缩状态和无剪切压缩 +纯纵向倾角的状态下工作,在其他状态下均存在 总应变超标状态。即我国公路桥梁橡胶支座基本工 作在无强度储备状态或称为临界应力状态。由此只 要出现任何一种偏差,橡胶支座就有可能发生损伤。 如瞬态的倾角超载和施工安装上存在合理的标高 偏差造成的支座受力不均匀。另外,依JTG D62— 2004第9.7.5条款的规定当桥面横坡坡度接近2% 时,板式橡胶支座如直接设于墩帽顶面横坡上,无 论是按交通行业标准还是按国际标准验算的结果均 是不合格”。 解决偏压病害(超转角)应从以下几个方面考 虑:(1)普通支座实际转角满足支座规格系列许用 转角要求的可直接选用,超出支座规格系列规定的 许用转角要求的应专门设计;(2)规范标准对偏压 病害(超转角)的问题,要尽快修订和完善,尤其 是支座规格系列标准中应提高允许转角正切值或恢 复部分允许转角正切值大于2%的支座,使之能与 现行标准JTG D62--2004第9.7.5条款相适应;(3) 建议支座安装应增设上下承压钢板,解决混凝土的 不平整度的影响以减小施工安装公差,并对安装偏 差范围要有明确规定,(4)建议相关标准引入局部 总应变验算的概念,在支座设计时进行局部总应变 验算,控制橡胶支座有足够的强度储备。 4支座更换设计标准 在支座更换设计时,应首先查明待换支座是否 符合现行标准,工作应力的取值是否偏高,如果原 设计是按JT厂r4—93标准取值的支座,依现行标准 规定的许用应力进行设计变更。尤其是对JT厂I’4— 93标准执行时期大量使用的球冠橡胶支座,则应依 现行标准设计变更,并作好梁底调平处理。必要时 建议支座设计可用JTJ 023—85进行取值设计。 5结论 (1)修订普通橡胶支座产品标准时,应建立正 确的强度储备概念。与国际标准接轨,以普通橡胶 支座的使用状态,即在组合工作状态(压缩+剪切 +转角)下进行总应变校核,优化设计。由于矩形 支座沿短边方向的转动性能要优于长边方向,应优 先选用矩形支座。 (2)对纵坡度不调整的范围建议减小至0.5%。 对纵坡度不调整的范围不宜过大,应控制在一个合 理的范围,对于实际转角超出支座规格系列许用转 角要求的应专门设计。 (3)支座安装时,应消除混凝土的不平整度的 影响。对混凝土的不平整度的影响,可以通过增设 上下承压钢板,使普通支座在平整的工作面上工作, 消除混凝土不平整所带来的施工初始转角影响。 (4)应考虑支座安装时的误差,施工安装误差 引起的超转角现象很普遍,如何规范安装施工单位 应引起重视,设计单位应对施工安装误差范围加以 规定。同时应考虑温度对支座转动性能的影响,在 支座的转动验算中必须考虑温度的影响。 (5)应重新规范公路桥梁橡胶支座的标识方法, 标识中当包含橡胶支座内部结构信息。