談小跨徑橋梁板式橡膠支座的設(shè)計安裝檢查

郭 文 杰

(臨沂市知行交通規(guī)劃設(shè)計有限公司，山東 臨沂 276000)

在小跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土空心板橋和鋼筋混凝土空心板和實(shí)心板橋中，上部結(jié)構(gòu)和墩臺之間所設(shè)置支座的主要功能是傳遞梁板、橋面鋪裝及附屬工程的支承反力，包括活載和恒載引起的水平力和豎向力，保證結(jié)構(gòu)在混凝土收縮及徐變、活載、溫度變化、恒載等因素作用下的自變形，并且使結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力狀態(tài)基本符合結(jié)構(gòu)的靜力圖式，對橋梁的耐久性及質(zhì)量具有重要的影響。因此一定要高度重視支座的設(shè)計水平、梁板安裝的精確度、支座安裝的質(zhì)量問題。

1 板式橡膠支座

板式橡膠支座因其具有安裝方便、易于更換、構(gòu)造簡單、節(jié)省鋼材、價格低廉、養(yǎng)護(hù)簡便等特點(diǎn)被小跨徑橋梁廣泛使用。板式橡膠支座是連接橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部墩臺的結(jié)構(gòu)部件，它能將梁板、橋面鋪裝及附屬工程的反力和變形(位移和轉(zhuǎn)角)可靠的傳遞給橋梁墩臺下部結(jié)構(gòu)，從而使實(shí)際受力情況與計算的理論圖式更接近。

2 GYZ圓形板式橡膠支座

GYZ圓形板式橡膠支座是由各向同性的多層橡膠與薄鋼板鑲嵌、粘合、硫化而成。

3 GYZ圓形板式橡膠支座的特點(diǎn)

1)其機(jī)械性能在平面上的各向同性，更適用于小跨徑橋梁；

2)有良好的防震功能，可減少動載對橋跨結(jié)構(gòu)與墩臺的沖擊；

3)有足夠的豎向剛度來承受垂直荷載，并且能將上部構(gòu)造的受力可靠地傳遞給下部結(jié)構(gòu)；

4)有較大的剪切變形來滿足梁板、橋面鋪裝及附屬結(jié)構(gòu)的水平位移；

5)有良好的彈性以適應(yīng)梁端的轉(zhuǎn)動。

圓形板式橡膠支座結(jié)構(gòu)圖見圖1，圓形板式橡膠支座力學(xué)性能參數(shù)表見表1。

表1 圓形板式橡膠支座力學(xué)性能參數(shù)表

項(xiàng)目指標(biāo)符合交通部標(biāo)準(zhǔn)符合國家標(biāo)準(zhǔn)備注極限抗壓強(qiáng)度/MPa≥70≥70容許平均壓應(yīng)力/MPa1010抗壓彈性模量E1/MPa[E]±[E]×20%[E]±[E]×30%抗剪彈性模量G1/MPa[G]±[G]×15%[G]±[G]×15%老化后抗剪彈性模量G2/MPa[G1]±[G]×15%[G1]±[G]×15%實(shí)測轉(zhuǎn)角正切值tanθ混凝土橋≥1/300≥1/300鋼橋≥1/500≥1/500四氟板與不銹鋼板摩擦系數(shù)μf≤0.03≤0.03E=5.4G·S2,G=1,S=d-104δ1,其中,S形狀系數(shù);δ1為中間單層橡膠片厚度;d為圓形支座直徑

根據(jù)膠料物理機(jī)械性能參數(shù)(見表2)，在山東地區(qū)優(yōu)先選用天然橡膠支座，見圖2。

表2 膠料物理機(jī)械性能參數(shù)表

4 小跨徑橋梁圓形板式橡膠支座設(shè)置經(jīng)驗(yàn)結(jié)果

根據(jù)工程設(shè)計中的經(jīng)驗(yàn)及支座有效承壓面積、剪變模量、支座橡膠層總厚度等的計算得出板式橡膠支座的尺寸及厚度，統(tǒng)計見表3。

表3 小跨徑橋支座選定(特殊橋梁應(yīng)進(jìn)行特殊計算)

5 橋梁支座的質(zhì)量問題

我國的橋梁的支座還存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

1)橋梁的支座位置放置的不十分準(zhǔn)確。橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)即墩臺之間設(shè)置的支座結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生一定的位置偏差，主要包括橫豎位置放反、橫橋向位置偏差、順橋向位置偏差等。

2)支座的受力不均衡。橋梁的支座安裝時可能引起各個部位承受的力不均衡，因此引起了支座受力不完全。主要包括脫空、不密貼、半脫空、敲擊能移動等。

3)支座墊石標(biāo)高的質(zhì)量在施工時沒有得到較好的控制。橋梁的支座墊石標(biāo)高因控制不嚴(yán)所引起橋梁的負(fù)荷會不同，這容易引起橋梁的耐久性及橋梁支座的使用壽命等受到影響。主要包括支座下墊較厚砂漿、支座頂墊砂漿，支座墊石因二次澆筑而出現(xiàn)脫空現(xiàn)象，支座上、下墊多層鋼板，支座下墊鋼板或支座墊石尺寸偏小等。

4)支座的剪切及變形很嚴(yán)重及支座所選用的型號不合適。橋梁支座的型號選用不當(dāng)會導(dǎo)致橋梁支座所能承受負(fù)荷的能力下降并因此產(chǎn)生斷裂，這時應(yīng)改用其他型號的支座。如在施工中對支座型號等有疑問應(yīng)及時與設(shè)計單位聯(lián)系。

5)鋼板未及時進(jìn)行防腐防銹處理等。小跨徑橋梁選用的支座的底部的固定板一般都是鋼板，它很容易被腐蝕，因此為使橋梁的支座更牢靠更有耐久性應(yīng)當(dāng)對底板進(jìn)行防腐防銹處理。

6 橋梁支座安裝質(zhì)量問題的解決方法

橋梁支座安裝前應(yīng)對安裝人員進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)，操作人員首先要仔細(xì)核對圖紙、研究圖紙，選定施工放樣方案、方法，控制標(biāo)高的方案和方法，及減少誤差的方案和方法。技術(shù)工人應(yīng)本著認(rèn)真、誠實(shí)的原則，對施工方法以及操作要領(lǐng)認(rèn)真領(lǐng)悟、認(rèn)真執(zhí)行。施工管理人員應(yīng)分工明確，對于技術(shù)交底不詳細(xì)、不徹底，甚至有歧義的地方應(yīng)及時指出，橋梁支座的安裝技術(shù)交底不應(yīng)僅停留在書面階段，現(xiàn)場操作工人對具體的作業(yè)要求必須了解。監(jiān)理旁站應(yīng)嚴(yán)格履行工序驗(yàn)收制度，即本道工序未經(jīng)過驗(yàn)收，不準(zhǔn)進(jìn)入下道工序作業(yè)。相關(guān)人員應(yīng)認(rèn)真理解、專門負(fù)責(zé)等。

檢查時應(yīng)對橋梁支座位置進(jìn)行檢查，未按設(shè)計要求放置的要按照施工圖或設(shè)計變更圖紙要求進(jìn)行放置。如發(fā)現(xiàn)已損壞的支座，支座剪切變形，或者過小尺寸的支座應(yīng)進(jìn)行替換以防止支座剪切變形。加固處理時為防止開裂可在混凝土內(nèi)加一層薄鋼絲網(wǎng)加固然后待混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求的支座安裝強(qiáng)度要求時再進(jìn)行支座的安裝。對不符合要求的橋梁支座底部的鋼板，也要按照規(guī)定進(jìn)行更換的同時所有外露鋼板，都需要進(jìn)行防銹處理。

7 結(jié)語

文章經(jīng)過研究及多年的經(jīng)驗(yàn)選定了小跨徑橋梁支座的一般經(jīng)驗(yàn)值，也分析了目前正在使用的橋梁支座在施工過程中出現(xiàn)的問題，提出了一些解決措施及預(yù)防建議，這項(xiàng)研究對于提高橋梁支座的安裝質(zhì)量及橋梁支座的耐久性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，對于未來新建小跨徑橋梁支座的安裝具有重要的參考價值和借鑒意義。只有嚴(yán)格執(zhí)行了設(shè)計、施工、維護(hù)全過程橋梁支座正確選定及安裝的方法，才能保證橋梁的質(zhì)量，同時也能有效的保證橋梁的適用性能。