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桥梁盆式橡胶支座的设计与施工
作者:衡水鑫磊工程橡胶厂 来源:衡水鑫磊工程橡胶厂 发表时间:2011-9-8 浏览:次  

多数桥梁在桥跨结构与墩台之间须设置支座。橡胶支座由于具有构造简单、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。但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。近年来出现的盆式橡胶支座,克服了板式橡胶支座的缺点,其主要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。

2、盆式橡胶支座的设计
2.1、盆式橡胶支座类型的选择
     盆式橡胶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。
     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。
2.2、盆式橡胶支座承载力的确定
     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。
2.3、位移量的计算
     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。
3、         盆式橡胶支座的施工
3.1、安装前的准备工作
     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。
3.2、支座安装
     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。
     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。
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