板式橡膠支座是新型橋梁支座。本產(chǎn)品具有結(jié)構(gòu)簡單、制造容易、用鈉少、成本低、安裝方便等優(yōu)點,在國內(nèi)外橋梁工程中得到廣泛應(yīng)用。
我國自1965年起,由上海橡膠制品研究院、上海市政工程研究院和上海市政設(shè)計院研制和試驗的板式橡膠支座,已在廣東、上海、山東、廣西、福建、江蘇、浙江、安徽等地的一些公路橋梁上使用。肇慶公路大橋是我國座采用板式橡膠支座的橋梁,已經(jīng)使用了25年。板式橡膠支座已成為我國公路和城市橋梁中廣泛應(yīng)用的支座形式。1988年制定了4/4公路橋板橡膠支座技術(shù)條件,先后制定了《公路橋板橡膠支座規(guī)范系列》、《公路橋板橡膠支座力學(xué)性能檢驗規(guī)程》等交通部標(biāo)準(zhǔn)。1994,對4號公路橋梁板式橡膠支座標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂和頒布,并對其進(jìn)行了修訂和實施,以促進(jìn)板式橡膠支座在大面積的應(yīng)用,建立了新型橡膠支座的基礎(chǔ)。
1969年,安徽省固鎮(zhèn)大橋邊跨的12m預(yù)應(yīng)力混凝土梁進(jìn)行了板式橡膠支座的首次試驗。隨后,由于更換舊梁和新建工程的需要,其他鐵路局相繼采用板式橡膠支座。為了系統(tǒng)地研究板式橡膠支座的壓縮、剪切和轉(zhuǎn)動等力學(xué)性能,鐵道科學(xué)院于1979~1981年對160個不同規(guī)格、形狀系數(shù)和橡膠層厚度的橡膠支座進(jìn)行了系統(tǒng)的試驗研究,1982年9月通過鐵路部門技術(shù)鑒定。
板式橡膠支座在世界范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。早在1936年,橡膠支座就開始在法國巴黎郊區(qū)的一座鐵路橋上使用。二戰(zhàn)后,英、德、美、日等許多國家相繼使用板式橡膠支座。直到1958年,他們才真正積累了豐富的經(jīng)驗。
球型橡膠支座,四氟板式橡膠支座,傳力通過橡膠板來實現(xiàn)支座住移通過聚四氟乙烯板滑動或橡膠的剪切來實現(xiàn),支座轉(zhuǎn)角則通過橡膠的壓縮變形來實現(xiàn)。
普通板式橡膠支座:板式橡膠支座是一種新型橋梁支座、它具有構(gòu)造簡單、加工制造容易,用鋼量少,成本低廉安裝方便等優(yōu)點、目前在國內(nèi)外橋梁工程上得到廣泛應(yīng)用,在我國板式橡膠支座從1965年起由上海市橡膠制品研究所,上海市政工程研究和上海市政設(shè)計院等單位開始研制與試驗,并先后在廣東、上海、山東、廣西、福建、江蘇、浙江和安徽等地部分公路上使用。
盆式橡膠支座:盆式橡膠支座是國外50年代末開發(fā)的一種新型橋梁支座、它是用設(shè)置在鋼盆中的橡膠板承壓和轉(zhuǎn)運,用聚乙烯和不銹鋼之間的平面滑動來適應(yīng)橋梁的位移要求,該支座是1959年由西德研制成功,并于1962年在德國的Wiedbaden-Schierst ein之間跨萊茵灑的高速公路B42號橋上使用,到今運營良好、目前德、英、西班牙等國均有專門廠家生產(chǎn)盆式橡膠支座,支座設(shè)計反力150MN。優(yōu)點:盆式橡膠支座構(gòu)造簡單結(jié)構(gòu)緊湊滑動摩擦系數(shù)小,轉(zhuǎn)運靈活與一般鑄鋼輥軸支座相比具有重量輕,建筑高度低,加工制造方便,節(jié)省鋼材,降低造價等優(yōu)點,與板式橡膠支座相比,具有承載能力大、容許支座位移量大、轉(zhuǎn)運靈活等優(yōu)點,因此盆式橡膠支座特別適用于在大跨橋梁上使用。
球冠圓板式橡膠支座:球形橡膠支座是在盆式橡膠支座的基礎(chǔ)上發(fā)展來的一種新型橋梁支座,隨著橋梁技術(shù)的發(fā)展,大量的彎橋和寬橋的出現(xiàn),70年代初國外就研制成球型支座,它的設(shè)計轉(zhuǎn)角可遠(yuǎn)大于盆式橡膠支座,一般可為0.01rad,必要時也可以達(dá)到0.05rad設(shè)計反力從1MN-30MN,目前球型支座已在國內(nèi)獨柱支承連續(xù)彎板結(jié)構(gòu),獨柱支承的連續(xù)彎箱梁結(jié)構(gòu),雙柱支承的連續(xù)T梁結(jié)構(gòu)及大跨度斜拉橋中廣泛應(yīng)用。
四氟板式橡膠支座:由于板式橡膠支座是靠橡膠的剪切變形來適應(yīng)橋梁伸縮位移的需要,因此它應(yīng)用在有較大伸縮位移要求的橋梁上就有一定困難,一般只適用于中小跨徑的簡支梁橋,因此有必要在普通板式橡膠支座的表面粘貼一層聚四氟乙烯板,制成四氟板式橡膠支座,成為四氟板式橡膠支座,作為橋梁活動支座使用,同時也可以用作頂推法施工橋梁的滑塊。
普通板式橡膠支座:普通板式橡膠支座有足夠的風(fēng)度以承壓垂直荷載,能將上部構(gòu)造的反力可靠的傳遞給墩臺,有良好的彈性,以適應(yīng)梁體的轉(zhuǎn)動,又有較大的剪切變形以滿足上部構(gòu)造的水平位移對橋梁設(shè)計與降低造價有益,有良好的抗震作用可減少荷載與地震力對建筑的沖擊作用,適用于跨度小于30m適合位移量較小的橋梁,不同的平面形狀適用于不同的橋跨結(jié)構(gòu),正交橋梁用矩形支座,曲線橋、斜交橋及圓柱墩橋用圓形支座。
板式橡膠支座的安裝與施工方法
在橋梁工程施工中,板式橡膠支座施工與安裝往往被施工單位認(rèn)為施工比較簡單不予以重視,給橋梁的使用帶來了隱患,其實板式橡膠支座處于橋梁上、下部重要連接點的重要位置,是將上部的車輛荷載和結(jié)構(gòu)荷載傳遞到下部構(gòu)造的重要構(gòu)件,它的可靠程度直接影響橋梁結(jié)構(gòu)的度和耐久性。因此除了確保橡膠支座的設(shè)計造型合理,及加工質(zhì)量符合技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)外,正確的施工與安裝是橡膠支座應(yīng)用成功與否的關(guān)鍵所在。
1、支承墊石的設(shè)置
為了保證工程安裝質(zhì)量以及安裝、調(diào)整和更換支座的方便,無論是采用現(xiàn)澆梁法還是預(yù)制梁法施工,不管是采用什么規(guī)格型號的支座,都必須在墩臺頂設(shè)置支撐墊石。
支承墊石的平面尺寸大小應(yīng)能承受上部結(jié)構(gòu)荷載為宜,一般長度與寬度應(yīng)比橡膠支座大10CM左右。墊石的高度要大于6CM,使梁底與橋墩頂部有足夠的空間高度,以便安置千斤頂更換支座。
支承墊石時應(yīng)布置鋼筋網(wǎng),豎向鋼筋與墩臺內(nèi)鋼筋焊接在一起。澆筑墊石用的水泥標(biāo)號應(yīng)高于300號,支承墊石要求表面平整但不光滑。
各支承墊石頂面標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計要求,特別是一片梁安裝兩個或四個支座時,各支承墊石平面要一致,以免發(fā)生偏壓初始剪切和受力不均勻而變型。
2、普通板式橡膠支座的安裝
保持墩臺墊石頂面清潔。如果支承墊石標(biāo)高差距過大,可以用水泥砂漿進(jìn)行調(diào)整。
在支承墊石上按設(shè)計圖標(biāo)出中心,安裝時橡膠支座的中心與支承墊石中心線要吻合,以確保支座就位準(zhǔn)確。