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板式橡胶支座

发布时间:2018/03/02
板式橡胶支座

  1. 总则
  1.1概述
  公路桥梁板式橡胶支座的主要功能是将上部结构的反力可靠地传递给墩台,并同时能完成梁体结构所需要的变形(水平位移及转动)。板式橡胶支座在垂直方向具有足够的刚度,从而保证了在最大竖向荷载作用下,支座产生较小的变形;橡胶支座在水平方向具有一定的柔性,能够适应梁体由于制动力、温度、混凝土的收缩、徐变及荷载作用等引起的水平位移;同时橡胶支座还适应梁端的转动。
  本说明书规定了公路板式橡胶支座产品的分类、结构及特点、型号、使用范围、技术要求、质量控制、检验、标志、包装、储存、运输、移交、安装及养护维修等要求。
  1.2.依据的主要标准、规范
  1.2.1《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T 4-2004)
  1.2.2《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》(JT/T 663-2006)
  1.2.3《公路桥梁盆式支座》(JT/T 391-2009)
  1.2.4《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)
  1.2.5《碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板及钢带》(GB/T 912)
  1.2.6《不锈钢冷轧钢板与钢带》(GB/T 3280)
  1.2.7《5201硅脂》(HG/T 2502)
  2. 支座分类、结构及特点、型号
  2.1.分类
  2.1.1按支座材料和适用温度分为:
  a)常温型橡胶支座,应采用氯丁橡胶(CR)生产,适用温度-25℃~+60℃。
  b)耐寒型橡胶支座,应采用天然橡胶(NR)生产,适用温度-40℃~+60℃。
  2.1.2按形状的不同可以分为:
  a)圆形板式橡胶支座(GYZ、GYZF4)。
  b)矩形板式橡胶支座(GJZ、GJZF4)。
  2.1.3按结构形式的不同可分为:
  a)普通板式橡胶支座(GYZ、GJZ)。
  b)四氟板式橡胶支座(GYZF4、GJZF4)。
  2.2.结构及特点
  2.2.1 GYZ板式橡胶支座
  GYZ板式橡胶支座即圆形板式橡胶支座,是由多层圆橡胶片与圆形薄钢板硫化、粘合而成,它有足够的竖向刚度,能将上部构造的反力可靠的传递给墩台;有良好的弹性,以适应梁端的转动;又有较大的剪切变形能力 ,以满足上部构造的水平位移。
  2.2.2 GYZF4四氟滑板式橡胶支座
  在GYZ圆形板式橡胶支座表面粘覆一层1.5mm~3mm的聚四氟乙烯板,就制成了聚四氟乙烯滑板橡胶支座。它除了具有竖向刚度与弹性变形,能承受垂直载荷及适应梁端转动外,因聚四氟乙烯滑板的低磨擦系数,可使梁端在四氟板表面自由滑动,水平位移不受限制;特别适宜中、小荷载,大位移量的桥梁使用。
  2.2.3 GJZ板式橡胶支座
  GJZ板式橡胶支座即矩形板式橡胶支座,是由多层矩形橡胶片与矩形薄钢板硫化、粘合而成,它有足够的竖向刚度,能将上部构造的反力可靠的传递给墩台;有良好的弹性,以适应梁端的转动;又有较大的剪切变形能力 ,以满足上部构造的水平位移。
  2.2.4 GJZF4板式橡胶支座
  GJZF4板式橡胶支座即四氟板式矩形橡胶支座,在上述的GJZ矩形板式橡胶支座表面粘覆一层1.5mm~3mm的聚四氟乙烯板,就制成了聚四氟乙烯滑板橡胶支座。它除了具有竖向刚度与弹性变形,能承受垂直载荷及适应梁端转动外,因聚四氟乙烯滑板的低磨擦系数,可使梁端在四氟板表面自由滑动,水平位移不受限制;特别适宜中、小荷载,大位移量的桥梁使用。
  板式支座不仅技术性能优良,还具有构造简单、价格低廉、无需养护,易于更换,缓冲隔震、建筑高度低等特点。因而在桥梁界颇受欢迎,被广泛应用。
  2.3.型号
  支座型号表示方法如下:
  3.适用范围
  3.1.普通板式橡胶支座适用于跨度小于30m、位移量较小的桥梁。不同的平面形状适用于不同的桥跨结构;正交桥梁用矩形支座;曲线桥、斜交桥及圆柱墩桥用圆形支座。
  3.2.四氟板式橡胶支座适用于大跨度、多跨连续、简支梁连续板等结构的大位移量桥梁。它还可用作连续顶推及T型梁横移中的滑块。矩形、圆形四氟板式橡胶支座应用分别与矩形、圆形普通板式橡胶支座相同。
  4. 技术要求
  4.1.设计要求
  4.1.1板式支座的设计参数,设计要示及验算方法应按JTG D62-2004的规定执行。
  4.1.2板式橡胶支座的要求、规格系列及选用按JT/T 663-2006的规定执行
  4.2.材料要求
  4.2.1橡胶
  橡胶的物理机械性能要求应满足JT/T4 -2004标准中表2的要求,不得使用任何再生胶或粉粹的硫化橡胶,其最小含胶量不得低于重量的55%。
  4.2.2加劲钢板
  a)加劲钢板的强度不低于Q235C钢板强度,其质量应满足GB/T 912的有关要求。加劲钢板的厚度不应小于2mm,与支座边缘的最小间距不应小于5mm,上下保护层的厚度不应小于2.5mm。不应使用拼接钢板。不允许在同一支座中使用不同厚度的钢板。
  b)钢板加工时,应除锈、去油污,钢板周边应仔细加工,去除毛刺。
  4.2.3聚四氟乙烯板
  a)支座使用的聚四氟乙烯板应是采用平均粒径不大于50μm的新鲜纯料模压板材,模压成型压力不应小于30MPa。不应使用车削板材,也不应使用回头料或掺加任何填料的板材。
  b)四氟滑板支座中使用的聚四氟乙烯板材的表面应光滑,平整,不应有裂纹、气泡、分层和机械损伤,其物理机械性能应满足JT/T4 -2004标准中表3的要求。
  c)四氟滑板支座上粘贴的聚四氟乙烯板材表面应压制润滑油储油槽。储油槽应采用热压成型,不能用机械方式成型,其排列应符合JT/T 391-2009中图5的要求。
  d)四氟滑板支座粘贴的聚四氟乙烯板材最小厚度应符合JT/T4 -2004标准中表4的规定。
  4.2.4不锈钢板
  四氟滑板支座使用的对滑面为不锈钢板,应材采用OCr17Ni12Mo2、0Cr19Ni13Mo3或1Cr18Ni9T不锈钢,其技术条件应符合GB/T 3280的规定。表面粗糙度Ra值应小于0.8μm,表面硬度应为HV150~HV200。
  4.2.5硅脂油
  硅脂油宜采用5201-2硅脂润滑油。硅脂油的技术条件应符合HG/T 2502的有关规定。
  4.2.6粘接剂
  粘接剂应是不可溶的和热固性的,其质量应稳定,粘结橡胶和钢板、四氟板与橡胶的剥离强度应满足JT/T4 -2004标准中表2的要求。
  5. 质量控制
  5.1尺寸偏差
  a) 支座平面尺寸偏差应符合JT/T4 -2004标准中表6的规定。
  b) 支座厚度尺寸偏差应符合JT/T4 -2004标准中表7的规定。
  5.2外观质量
  每块支座外观质量应满足JT/T4 -2004标准中表8的规定,且同一个产品不允许有两项以上缺陷同时存在。
  5.3内在质量
  支座解剖后应满足JT/T4 -2004标准中表9的要求。
  5.4四氟滑板支座组装
  5.4.1凡工厂配套提供的四氟滑板支座,应进行整体组装。
  5.4.2凡待组装的零部件,应有工厂质检部门的合格标记。
  5.4.3组装时,四氟滑板支座表面和不锈钢板表面应用丙酮或酒精擦拭干净后,注满5201-2硅脂润滑油。
  5.4.4支座外露表面应平整、美观,组装的四氟滑板支座的公差应满足设计图纸要求,并有螺栓或短钢筋临时固定,钢件表面部分,应进行有效防护,同时应标明支座中心位置。
  5.4.5四氟滑板支座应设置防尘罩,构造要求便于装拆。
  6.产品检验
  6.1检验分类
  板式橡胶支座的检验分进厂原材料检验、出厂检验和型式检验三类。
  6.1.1板式橡胶支座加工用原材料及外协加工件进厂时,应进行的验收检验。
  6.1.2出厂检验为制造厂在每批产品交货前必须进行的检验。
  6.1.3型式检验由经国家计量认证的检测机构进行,包括对支座制造厂初次生产支座进行的型式检验,以及在生产过程中按一定抽检频率所进行的型式检验。
  6.2检验项目及检验周期
  支座的原材料、出厂检验和型式检验按JT/T4 -2004执行。
  6.3 检验结果的判定
  6.3.1进厂原材料检验应全部项目合格后方可使用,不合格材料不允许用于支座生产。
  6.3.2 支座出厂检验时,若有一项不合格,则应从改批产品中随机再取双倍支座,对不合格项目进行复检,若仍有一项不合格,则判定改批产品不合格。
  6.3.3型式检验时,应全部项目满足要求为合格。若使用单位抽检支座成品力学性能有两项各有一块支座不合格;颁发产品许可证时,抽检支座有三项各有一块支座不合格,则按照规定进行复检,若仍有一项不合格,则判定该批产品为不合格。
  7. 支座的标志、包装、储存、运输、移交要求
  7.1 标志
  生产厂家的商标应在模具内侧面刻出,以使每块支座留有永久性标记。
  7.2包装
  支座应根据分类、规格分别包装。包装应牢固可靠,包装外面应注明产品名称、规格、制造日期。包装内应附有产品合格证。
  7.3储存、运输
  7.3.1支座在储存、运输过程中,应避免阳光暴晒、雨雪浸淋,并保持清洁;严禁与酸、碱、油类、有机溶剂等影响支座质量的物质接触,并距热源1m以上且不能与地面直接接触。
  7.3.2支座储存期不宜超过一年。如储存期长,则在使用时应进行有关检验,其力学性能应符合本标准的有关规定和要求。
  7.4移交
  7.4.1支座运送至安装工地后,由支座制造厂、施工单位及相关单位共同办理移交手续。
  7.4.2移交之后,施工单位负责支座的保管、维护。
  8.支座安装
  板式橡胶支座处于桥梁上、下部构造接点的重要位置,它的可靠程度直接影响桥梁结构的安全度和耐久性。因此除了解橡胶支座的设计选型合理、加工质量符合技术标准外,正确的施工与安装是橡胶支座应用成功与否的关键所在。
  8.1.支承垫石的设置
  为了保证工程安装质量以及安装、调整和更换支座的方便,不管是采用现浇梁法还是预制梁法施工,不管是采用什么规格型式的支座,都必须在墩台顶设置支撑垫石。
  8.1.1支承垫石的平面尺寸大小应能承受上部结构荷载为宜,一般长度与宽度应比橡胶支座大10CM左右。垫石的高度要大于6CM,使梁底与桥墩顶有足够的空间高度,以便安置千斤顶,更换支座。
  8.1.2支承垫石内应布置钢筋网,竖向钢筋与墩台内钢筋焊接在一起。浇筑垫石用的水泥标号应高于C30,支撑垫石要求表面平整但不光滑,无浮尘和颗粒物凸起。
  8.1.3各支承垫石顶面标高应符合设计要求。特别是一片梁安装两个或四个支座时,各支承垫石平面要一致,同一片梁垫石间的相对高差不应超过±1.5mm,同一垫石高差应小于0.5mm,以免发生偏压,初始剪切和受力不均匀而变形。
  8.2.普通板式橡胶支座的安装
  8.2.1现浇梁安装橡胶支座比较方便。施工程序如下
  a)保持墩台垫石顶面清洁。如果支承垫石标高差距过大,可以用1:3水泥砂浆进行找平。
  b)在支承垫石上按设计图标出中心,安装时橡胶支座的中心与支承垫石中心线要吻合,以确保支座就位准确。
  c)当同一片梁需两个或四个支座时,为方便找平,可以在支承垫石和支座之间铺一层水泥砂浆,让支座在桥梁体的压力下自动找平。
  d)在浇注梁体前,在支座上放置一块比支座平面稍大的支承钢板,钢板上焊接锚固钢筋与梁体连接,并把支承钢板视作浇梁模板的 一部分进行浇注,按以上方法进行,可以使支座与梁底钢板及垫石顶面全部密贴。
  8.2.2预制梁橡胶支座的安装
  安装好预制梁橡胶支座的关键在于保证梁底和垫石顶面的平行、平整,使其和支座上、下表面全部密贴,不得出现偏压、脱空和不均匀支承受力现象。
  施工程序如下:
  a)处理好支撑垫石,使支撑垫石标高一致。
  b)预制梁与支座接触的底面要保持水平和平整。当有蜂窝浆和倾斜度时,要预先用1:3水泥砂浆捣实、整平。
  c)橡胶支座的正确就位
  先使支座和支承垫石按设计要求准确就位。架梁落梁时,T型梁的纵轴线要与支座中心线重合;板梁、箱梁的纵轴线与支座中心线相平行。为落梁准确,在架第一跨板梁或箱梁时,可在梁底划好二个支座的十字位置中心,在梁的端立面上标出两个支座的位置中心线的铅直线,落梁时使之与墩台上的位置中心线相重合。以后数跨可依照第一跨梁为基准进行。
  d)架梁落梁时要平稳,防止压偏或产生初始剪切变形。
  e)安装T型梁时,若支座比梁底宽,则应在支座与梁底之间加设比支座大的钢筋混凝土垫块或厚钢板做过渡层,以免支座局 部受压,而形成应力集中。钢筋砼垫块或厚钢板要用环氧树脂砂浆和梁底贴合粘结。
  f)落梁后,一般情况下支座顶面与梁面保持水平。预应力简支梁,其支座顶面可稍后倾;非预应力梁其支座顶面可略微前倾,但倾斜角度不得超过5"。
  8.2.3橡胶支座安装时的调整
  橡胶支座安装后,若发现下述情况,应及时调整:
  A.个别支座落空,出现不均匀受力
  B.支座发生较大的初始剪切变形
  C.支座偏压严重,局部受压,侧面鼓出异常,而局部落空
  调整方法一般可用千斤顶顶起梁端,在支座上下表面铺涂一层水泥砂浆(或环氧树脂砂浆)。再次落梁,在重力作用下支座上下表面相互平行且同梁底,墩台顶面全部密贴;同时使一片梁两端的支座处于同一平面内,梁的纵向倾斜度应加以控制,以支座不产生初始剪切变形为佳。
  8.2.4普通板式橡胶支座安装注意事项
  a)矩形支座短边应与顺桥方向平行安置,以利于梁端转动。若需长边平行于顺桥向时,需通过转角验算。
  b)圆形支座具有各向同性。安装无需考虑方向性,只需将支座圆心同设计位置中心点相重合即可。为防止在离心力下梁体横向移 动,可安装横向挡块。
  c)使用普通板式橡胶支座一般设有固定端与活动端。使用等高支座时,水平位移由同一片梁的两端支座的剪切变形共同实现。也可用厚度较小的橡胶支座做为固定端。
  d)橡胶支座安装以春秋季节最佳。若预计不可能在春秋季节安装,则设计选用橡胶支座时可适当增加高度,使其在极端高、低温时,上部构造的最大位移量靠橡胶支座的单方向剪切变形来实现。若支座增加所需高度不能满足变形要求时,则应采用四氟板式支座。这样可在任何气温下安装支座,并使最大剪切变形能控制在允许范围内,而无需用特殊手段施工。
  8.3.四氟板式橡胶支座的安装
  8.3.1四氟板式橡胶支座的构造及连接
  四氟板式橡胶支座的整体结构有"封闭型"与"简易型"两种,对城市桥梁及紫外线辐射、空气污染与粉尘严重的地区,选用封闭型,其它场合要采用简易型。
  8.3.3四氟板式橡胶支座上、下钢板与桥梁结构的连接
  a)四氟支座下钢板的连接
  可在墩体支承垫石上预留相应凹坑,架梁时下钢板用环氧树脂砂浆粘于凹坑内,或在支承垫石上预埋锚固螺栓,架梁前先将下钢板固定
  b)四氟支座上钢板的连接
  现浇梁施工:可采用上钢板焊锚固钢筋,浇注时同梁体连接。
  预制梁施工:上钢板用环氧树脂砂浆与梁底粘接或锚固螺栓连接。
  8.3.4四氟板式橡胶支座的安装注意事项
  a)四氟板式橡胶支座安装必须精心细致。支座应按设计支承中心准确就位。梁底钢板与支承垫石(或下钢板)顶面尽可能何持平行和平整,同支座上下面全部密贴;同一片梁的各个支座平于同一平面上,避免支座的偏心受压,不均匀支承与个别脱空的现象,具体的调整方式见8.2.3。
  b)四氟板式橡胶支座安装后若发现问题需要调整时,可顶起梁端,在四氟支座底面与支座垫石(或下钢板)之间,铺一层环氧树脂砂浆来调节。
  c)支座四氟面的储油的凹坑内,安装时应涂刷充满不会挥发的"5201-2硅脂"作润滑剂,以降低摩擦系数。
  d)与四氟板安装的不锈钢表面不允许有损伤、拉毛现象,以免增大摩擦系数及损坏四氟板。落梁时,为防止梁与支座发生纵横向倾覆,宜用木制三角垫块在梁体两侧加以定位,待落梁工作完毕后拆除。
  e)为了防止梁体(上部构造)的横向滑动,在支座或上部构造两侧设防滑挡块
  f)支座与不锈钢的位置要视安装时温度而定,若不锈钢板有足够的长度,则任何季节按春秋季节支座距不锈钢中心安置。
  9.支座养护
  9.1板式橡胶支座应定期进行养护和维修检查,一旦发现问题,应及时进行修补或更换。
  9.2板式橡胶支座及四氟滑板橡胶支座应检查如下内容:
  a)支座是否出现滑移及脱空现象;
  b)支座的剪切位移是否过大(剪切角应不大于35°);
  c)支座是否产生过大的压缩变形;
  d)支座橡胶保护层是否出现开裂、变硬等老化现象,并记录裂缝位置、开裂宽度及长度。
  e)支座各层加劲钢板之间的橡胶板外凸是否均匀和正常。
  f)对四氟滑板橡胶支座,应检查支座上面一层聚四氟乙烯滑板是否完好,有无剥离现象,支座是否滑出了支座顶面的不锈钢板。
  9.3支座各部应保持完整、清洁。梁支点承压不均匀,支座出现脱空或过大变形时应进行调整。
  9.4板式橡胶支座发生过大剪切变形、老化、开裂等时应及时更换。
  9.5对四氟滑板橡胶支座,若四氟滑板与不锈钢板接触面发现进入泥沙或硅脂油干涸时,要及时清扫,并注入新的硅脂油。
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