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橋樑板式橡膠支座施工技術

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橋樑板式橡膠支座施工技術
橋樑板式橡膠支座施工技術
張臺鐵路項目部  範志軍
摘 要:板式橡膠支座是最普通,運用最多的橋樑支座形式,對空間位置的要求較高,故增加了一定的施工難度。結合板式橡膠支座的施工,重點介紹了普通板式橡膠支座的施工技術,安裝注意事項及消除支座脫空、偏壓、不密貼等質量缺陷的方法。
關鍵詞:板式橡膠支座;支座墊石;安裝施工;剪切變形;探討
1 前言
 隨着公路的飛速發展,橋樑工程也在日心月異地發生着變化,無論是跨度還是結構形式都與過去無法比較,出現了斜拉橋、懸索橋、鋼管混凝土拱橋等大跨度新型橋樑,但由於經濟等原因,目前在我國
簡支樑或連續樑橋還在橋樑結構中佔着主導地位,故避免不了板式橡膠支座的施工。支座處於橋樑上、下部構造連接點的重要位置,它的可靠程度直接影響橋樑結構的安全度和耐久性。因此除了確保橡膠支座的設計選型合理及加工質量符合技術標準外,正確的施工與安裝是橡膠支座應用成功與否的關鍵所在。
2 板式橡膠支座的結構及性能
 橋樑板式橡膠支座由多層橡膠片與薄鋼板硫化、粘合而成,它有足夠的豎向剛度,能將上部構造的反力可靠地傳遞給墩臺;有良好的彈性,以適應樑端的轉動;又有較大的剪切變形能力,以滿足上部構造的水平位移。板式橡膠支座不僅技術性能優良,還具有構造
簡單、價格低廉、無須養護、易於更換、緩衝隔震、建築高度低等優點。
3 板式橡膠支座的種類及適用範圍
3.1按結構形式分類如下
(1)普通板式橡膠支座。
有矩形、圓形、球冠形等。
(2)四氟板式橡膠支座。
有矩形、圓形、球冠形等。
3.2適用範圍
 (1)普通板式橡膠支座適用跨度小於30m,位移量較小的橋樑,不同的平面形狀適用於不同的橋跨結構;正交橋樑用矩形支座;曲線橋、斜交橋及圓柱墩橋用圓形支座。
 (2)四氟板式橡膠支座適用大跨度、多跨連續、簡支板連續橋面等結構的大位移量橋樑。它還可用作連續樑頂推及T樑橫移中的'滑塊。矩形、圓形四氟板式橡膠支座的應用分別與矩形、圓形普通板式橡膠支座相同。
4 支座墊石的設定
 爲了確保橡膠支座的施工質量,以及安裝、調整、觀察及更換支座的方便,不管樑是採用現澆法還是預製安裝法施工,不管是安裝何種類型的橡膠支座,在墩臺頂設定墊石是必須的,而且新評定標準(JTJF8o/1—2004)對支座墊石的檢查驗收做了特別嚴格的限制,如頂面高程允許偏差±2mm,頂面四角高差允許lmm,軸線偏位5mm,而且該檢測項目爲重要實測項目,合格率不得低於9O ,不得出現露筋、空洞、蜂窩、麻面現象及任何裂縫,否則必須進行返工處理。
 (1)支座墊石的平面尺寸大小應能承受上部構造荷載爲宜,一般長度和寬度應比橡膠支座大lOcm左右,施工允許偏差爲土5mm,墊石高度應大於6cm,以保證從樑底到墩臺頂面有足夠的空間高度,用來安放千斤頂(或扁千斤頂),供支座調換時使用。
 (2)支座墊石內應布鋼筋網,豎向鋼筋與墩臺內鋼筋相連接(如下圖1所示)。澆注墊石用的混凝土強度應不低於C4O,墊石混凝土頂面應預先用水平尺標準,力求平整而不光滑。
 
圖1 支座墊石示意圖
 (3)支座墊石的頂面標高力求準確一致,尤其是一片樑一端安置兩個支座時,此兩個支承墊石頂面標高的水平誤差要嚴格控制。同一片樑的兩個或四個支座的支承墊石頂面應處於同一平面內,以免發生偏
壓,初始剪切與不均勻受力現象(俗稱“三條腿”現象)。
5 普通板式橡膠支座的安裝
5.1現澆樑橡膠支座的安裝
 現澆樑安裝橡膠支座較方便。施工順序如下:
 (1)先將墩臺墊石頂面除去浮塵,表面應清潔、平整無油污、若墩臺墊石的標高差距過大,可用水泥砂漿調整。
 (2)在支承墊石上按設計圖標出支座位置中心線,同時在橡膠支座上也標上十字交叉中心線,將橡膠支座安放在墊石上,使支座的中心線與墩臺的設計位置中心線重合,支座就位準確。
 (3)同一片樑的兩個或四個支座應處於同一平面內,爲方便找平,可於澆注前在橡膠支座與墊石間鋪塗一層水泥砂漿,讓支座在樑的重力作用下自動找平。
 (4)在澆注混凝土樑體前,在橡膠支座上需加設一塊比支座平面稍大的支承鋼板、鋼板上焊錨固鋼筋與樑體相連接。將此支承鋼板視作現澆樑模板的一部分澆注。爲防止漏漿,可在支承鋼板與模板之間四周空隙處,用軟木板填沒。以後在拆除模板時,再將軟木板除去。按以上施工,可使支座同樑底鋼板、墊石頂面全部密貼。
5.2預製樑橡膠支座的安裝
 安裝好預製樑橡膠支座的關鍵在於儘可能地保證樑底與墊石表面平整、平行,使其同橡膠支座上下面全部密貼,避免偏壓、脫空,不均勻支承的發生,施工順序如下:
 (1)先將墩臺墊石頂面除去浮塵,表面應清潔、平整無油污、若墩臺墊石的標高差距過大,可用水泥砂漿調整。
 (2)預製樑同支座接觸的底平面應保證水平與平整,若有蜂窩狀或傾斜度應預先用水泥砂漿搗實、整平。
 (3)橡膠支座的正確就位。先按照(2)將橡膠支座在墩臺墊石上按設計中心就位。架樑落樑時,T型樑的總軸線應同支座中心線相重合,板樑與箱梁的縱軸線應與支座中心線相平行。爲落樑準確,在架第一跨板樑或箱梁時,可在樑底劃好兩個支座的十字位置中心線,在樑的端立面上標出兩個支座位置中心線的垂直線,落樑時同墩臺上的位置中心線相吻合。以後數跨以第一跨爲基準落樑。
 (4)架樑落樑時應平穩,防止支座偏心受壓或產生初始剪切變形。
 (5)在安裝T型樑支座時,若支座比樑肋底寬,則應在支座與樑底之間加設比支座略大的鋼筋混凝土墊塊或厚鋼板作過渡,以免橡膠支座局部超載、應力集中。該鋼筋混凝土墊塊或鋼板應同樑底用環氧
樹脂砂漿粘接。
 (6)橡膠支座安裝落樑後,一般情況下,其頂面應保持水平,最大傾斜度不能超過5。
5.3橡膠支座安裝時的調整
 橡膠支座安裝後,若發現下述情況,應及時調整:
 (1)個別支座落空,出現不均勻受力。
 (2)支座發生較大的初始剪切變形。
 (3)支座偏壓嚴重,局部受壓,側面鼓出異常,而局部落空。調整方法一般可用千斤頂頂起樑端,在支座上下表面鋪塗一層水泥砂漿(或環氧樹脂砂漿)。再次落樑,在重力作用下支座上下表面相互平行且同樑底、墊石頂面全部密貼;同時使一片樑兩端的支座處於同一平面內,樑的縱向傾斜度應加以控制,以支座不產生明顯初始剪切變形爲佳。
5.4普通板式橡膠支座的安裝注意事項
 (1)矩形支座短邊應與順橋方向平行安置,以利樑端轉動。若需要長邊平行於順橋向,必須透過轉角驗算。
 (2)圓角支座各向同性,安裝時無需考慮方向性,只需將支座圓心同設計位置中心點相重合即可。
 (3)使用普通板式橡膠支座一般設有固定端與活動端之分,使用等高度支座時,上部構造的水平位移由同一片樑兩端支座的剪切變形共同完成,一個承擔一半,也可用厚度較小的橡膠支座作固定支座。
 (4)橡膠支座安裝以春秋季節(年平均溫度時)進行爲佳。如在最高或最底氣溫時安裝,爲避免支座發生過大的剪切變形,過去曾提出兩種方法:一是到年平均氣溫時頂起主樑,將支座調整到中心位置;
二是在安裝時根據當時氣溫計算使支座產生預變位。前者在鐵路橋樑上使用尚可,在公路橋樑上很難進行;後者現場施工技術難度高,難於掌握。有一教簡易的方法可供選擇:若預計不可能在年平均氣溫時安裝,則設計選用橡膠支座時可適當增加支座高度,使其在極端高低溫安裝時,上部構造的最大位移量靠橡膠支座的剪切變形來完成,這樣可在任何氣溫條件下安裝橡膠支座,最大剪切變形都能控制在允許範圍內,並無需額外特殊的施工手段。
 (5)當樑體有縱向坡度或綜合坡度時,可按下列幾種方法處理:在樑端底面與支座之間安置楔形鋼板或將支座墊石(樑端底面)製成斜坡狀,此種方法適用於坡度<l 的橋。採用坡度支座,此種方法適用於坡度≥ 1 的橋。
6 四氟板式橡膠支座的安裝
6.1四氟板式橡膠支座的構造及連接
 四氟板式橡膠支座的整體結構有“封閉型”與“簡易型”兩種。對城市橋樑及紫外線輻射、空氣污染與粉塵嚴重的地區,選用封閉型,其它場合可採用簡易型。封閉型四氟支座下鋼板的連接可在墩體支座墊石上預留相應凹槽,架樑時下鋼板用環氧樹脂砂漿粘接於凹槽內。或在支座墊石上預埋錨固螺栓、架樑時先將下鋼板固定。現澆樑施工採用上鋼板焊錨固鋼筋,就地澆注時同樑體連接;預製樑施工上鋼板採用環氧樹脂砂漿與樑底粘接或用錨固螺栓連接。
6.2 四氟板式橡膠支座安裝注意事項
 (1)四氟板式橡膠支座系作活動支座用,應同普通相交支座(作固定支座)配套使用。
 (2)安裝四氟板式橡膠支座必須精心細緻。支座應按設計支承中心準確就位。樑底鋼板與支座墊石(或下鋼板)頂面儘可能保持平行和平整,同支座上下面全部密貼;同一片樑的各個支座位於同一平面上,避免支座的偏心受壓、不均勻支承與個別脫空的現象。
 (3)四氟支座安裝後若發現問題需要調整時,可頂起樑端,在四氟支座底面與支座墊石(或下鋼板)之問,鋪一層環氧樹脂砂漿來調節。
 (4)支座四氟面的儲油凹坑內,安裝時應塗刷充滿不會揮發的5201硅脂”作潤滑劑,以降低磨擦係數。
 (5)與四氟板接觸的不鏽鋼表面不允許有損傷、拉毛現象,以免增大摩擦係數及損壞四氟板。
 (6)落樑時,爲防止樑與支座發生縱橫向滑移,宜用木製三角墊塊在樑體兩側加以定位,待落樑工作全部完畢後拆除。
 (7)爲了防止樑體(上部構造)的橫向滑動,在支座或上部構造兩側設防滑擋塊。
 (8)支座與不鏽鋼板的位置要視安裝時的溫度而定,若不鏽鋼板有足夠的長度,則任何季節均可按春秋季節支座距不鏽鋼板中心安置。
參考文獻:
[1] 交通部,公路工程質量檢驗評定標準(JTJF8O/1—
2004).
[2] 橋樑支座的設計與施工.中國公路雜誌,1980(5).
[33 交通部規劃設計院.板式橡膠支座.1988.
[4] 鐵道部.板式橡膠支座安裝及養護維修細則.1984.