桥梁板式橡胶支座安装质量问题的分析及预防

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1、桥梁板式橡胶支座安装质量问题的分析及预防　　[摘要]：本文分析了桥梁板式橡胶支座安装质量问题的原因及由此引起的危害，提出了保证支座安装质量的预防技术措施。　　[关键]：板式橡胶支座安装质量原因对策　　中图分类号：S776.06文献标识码：A文章编号：　　1、前言　　随着我国建设事业的大力发展，在市政道路及公路的高速发展中，桥梁的建设日益增多。桥梁支座是桥梁结构的一个重要组成部分，但由于其在桥梁工程造价中所占比例很小，因而往往未引起工程技术人员的重视，在70年代之前，我国的公路桥梁上常不设支座或仅设置传统的钢支座。随着各种大跨

2、度桥梁的不断涌现，因而对桥梁支座的承载力、对支座适应位移和转角能力的要求不断提高，近十几年来与之相适应的新型桥梁支座——各种橡胶支座先后在桥梁上得到推广的应用。由于目前在橡胶支座安装施工过程中的材料、操作工艺、检查等方面普遍存在的不足，极易发生质量问题。造成支座丧失功能，甚至会发生剪切破坏，使上、下部结构产生附加应力，严重时会挤裂桥台面的混凝土造成结构破坏的后果。本文对使用最为广泛的板式橡胶支座安装质量的若干问题进行分析，并提出一些解决的技术措施，希望得到有关施工各方的重视，使板式橡胶支座安装质量能够得到可靠的保证。　　2、

3、主要构造与作用　　2.1板式橡胶支座　　（1）、该支座上下表面为橡胶层，中间为薄钢板，由一层橡胶、　　一层钢板多层重叠而成，有不同厚度，可按需要选用。板式橡胶支座　　的构造见图一。　　（2）、主要作用　　其基本工作原理是以橡胶的弹性压缩来实现梁的竖向转动，以橡胶块的剪切变形来保证梁的水平位移。故它只适用于跨度不大的，支座反力和水平位移均不大的桥梁。　　2.2四氟橡胶滑板支座　　（1）、这种支座是在板式橡胶支座的顶面粘贴一层平面尺寸与之相等的聚四氟乙烯板，在梁的底面设置一不锈钢板与之作相对的滑移运动。　　（2）、主要作用　　这

4、是利用聚四氟乙烯和不锈钢之间相对运动时摩擦系数很小的特点，使之成为活动支座。它除了具有板式橡胶支座的优点外，还能满足水平位移量较大的要求。　　3、板式橡胶支座计算示例　　某桥为五梁式双车道简支梁桥，标准跨径L=20m，计算跨径l=19.5m，荷载为汽车-15级，挂车-80，梁肋宽0.18m，RD=160KN，Rpmax=155.6KN,Rpmin=63KN,汽车-15级时梁的跨中扰度f=17.4mm，主梁的计算温差Δt=35ºC,试按两端等厚度设计板式橡胶支座。　　（1）确定支座平面尺寸　　选用定型设计的橡胶支座，

5、初拟顺桥向长a=200mm，横桥向宽b=180mm,使支座与梁助等宽，在五根主梁每梁端设置一个橡胶支座。支座厚度初拟选用28mm，其中有四层钢板和五层橡胶片，上下表层橡胶片厚2.5mm，中间各层厚5mm，加劲钢板每层厚2mm，则：Σt=2×2.5+3×5=20mm　　支座的平面形状系数；　　S===9.5＞8　　取用橡胶支座的平均许压应力[σ]=10Mpa　　橡胶支座的应力验算：　　σ===8.77Mpa＜[σ]=10Mpa　　（2）验算支座的厚度　　主梁的计算温差为35ºC，伸缩变形为两端支座均摊，则每一支座的水

6、平位移；　　ΔD=α·Δt·l=×10-5×35×20×103=3.5mm　　20m梁的车队重343.2KN，制动力为343.2×0.1=34.3KN。　　汽车-15级重车196.1KN，制动力为196.1×0.3=58.8KN。　　由重车控制，每一支座承受的水平力：HT==5.88KN　　橡胶支座的弹性模量：　　E=（530S-418）=（530×9.5-418）·=461.7MPa　　则由活载制动力引起每一支座的水平位移：　　ΔL===1.1mm　　Σt≥2ΔD20＞2×3.5=7mm　　Σt≥1.43（ΔD+ΔL）20

7、＞1.43（3.5+1.1）=6.58mm根据《公路桥梁设计规范要求》，Σt≤0.2a=0.2×200=40mm，满足要求。故：采用支座总厚h=Σt+h钢板=20+4×2=28mm　　（3）验算支座偏转　　平均压缩变形：ΔS===0.38mm　　　　应满足ΔS≤0.05Σt=0.05×20=1mm，满足要求。　　梁的挠度与梁端转角的关系：　　∵f=•=•=•θ∴θ=·f　　　　设恒载作用下，梁端转角θ=0，汽车-15级的f中=17.4mm，则：　　θ==0.00285rad　　ΔS2=ΔS

8、-θ·a=0.38-×0.00285×200　　=0.95mm＞0满足要求，故支座不会脱空。　　（4）验算抗滑性能　　在无活载情况下：已知：µ=0.3，RD=160KNµRD≥1.4GA　　0.3×160×103≥1.4×1.1×200×18　　48KN＞12.94