前言:板式橋梁橡膠支座,看起來(lái)很簡(jiǎn)單,安裝起來(lái)好像也沒(méi)什么難點(diǎn)。但通過(guò)這么多年的橋梁建設(shè)后再去檢查,有多少橋梁的板式橡膠支座安裝是合格的 (預(yù)制梁)?對(duì)于梁式預(yù)制梁板橋梁的后期運(yùn)營(yíng)破壞,基本上歸結(jié)于支座的安裝問(wèn)題占很大比重。以前人們不大注意,認(rèn)為這是細(xì)節(jié)問(wèn)題,只要主體工程看不出毛病,就認(rèn)為是安全的。但筆者認(rèn)為,橋梁支座也是橋梁結(jié)構(gòu)的重要部位,如果安裝有問(wèn)題,橋梁受力不協(xié)調(diào),會(huì)在很大程度上影響橋梁的使用壽命或者安全事故。本文通過(guò)對(duì)板式橋梁橡膠支座的設(shè)計(jì)與安裝講解,明確橋梁支座在橋梁上的重要性,以供橋梁建設(shè)提供參考。
普通橡膠支座內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖
四氟滑板橡膠支座內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖
二、支座結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
對(duì)于任何橋梁設(shè)計(jì),支座在橋梁部位始終是水平安裝的。因此,支座的設(shè)計(jì)受力在理論上也始終假定是均勻的。所以,設(shè)計(jì)人員在橋梁設(shè)計(jì)中,選擇支座型號(hào)的原則有:
1、能夠承擔(dān)在規(guī)定橋上最不利荷載作用下是安全的;
2、考慮在偶 然荷載作用下是安全的(如地震、絕對(duì)溫差、非正常駕駛等);
3、有一定的抗老 化年限;
4、能在一定范圍內(nèi)考慮施工引起的偏差后,還能正常的工作;
5、有一定的變形能力和抗變形能力;
6、滑動(dòng)支座還要考慮盡可能減小支座與梁板的摩 擦系數(shù)、最大滑移量等。
三、預(yù)制梁板支座安裝設(shè)計(jì)
對(duì)于支座安裝方法以及支座與梁板的構(gòu)造受力要求,現(xiàn)在很多設(shè)計(jì)人員基本上不了解安裝過(guò)程以及精度控制方法,大部分都是抄錄原來(lái)設(shè)計(jì)文件的說(shuō)明了事。所以在支座與梁板的設(shè)計(jì)上,固定了一種思維方式。至于細(xì)節(jié)方面,大都是采用補(bǔ)救的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)。這里,有一實(shí)例,見(jiàn)下圖:
現(xiàn)在有部分設(shè)計(jì)單位處理梁底與支座 接觸方法示意圖
這種方法就是采用塞入楔形鋼板來(lái)彌補(bǔ)梁底與支座之間由于梁上有坡度而 產(chǎn)生的安裝間隙。由于在橋梁設(shè)計(jì)中,梁板安裝很少有是水平的,而且梁板在橋梁橫向上還有 橫坡(如果梁板在設(shè)計(jì)時(shí)考慮橫坡在梁板自身內(nèi)消除的除外),怎么樣使板在安 裝之后能夠與支座全面接觸,使支座受力均勻,有些設(shè)計(jì)單位早在幾年前就解決 了這些問(wèn)題,見(jiàn)下圖:
這種處理方法本人覺(jué)得很好,減少了楔形調(diào)平鋼板的加工成本和工期,又做 到了節(jié)約材料、縮短工期、設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的優(yōu)勢(shì)。但在梁板預(yù)制時(shí),增加了預(yù)制底座 的施工難度,而且對(duì)于每一塊預(yù)制梁板只能固定安裝位置,不能錯(cuò)亂。但這樣也 有一個(gè)好處,加強(qiáng)了施工管理力度,起到數(shù)據(jù)復(fù)核的效果,減少失誤發(fā)生。
四、梁板預(yù)制考慮
當(dāng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)取消了楔形鋼板之后,對(duì)預(yù)制梁板底支座處要進(jìn)行特殊處理,其 方法其實(shí)很簡(jiǎn)單,即在預(yù)制梁板支座底模處,留出可以自由調(diào)節(jié)的空間?紤]橫 坡和縱坡對(duì)梁板底預(yù)埋鋼板改變兩個(gè)方向的斜度,梁板底預(yù)埋的鋼板必須考慮當(dāng) 梁板安裝在橋上后,應(yīng)當(dāng)要與設(shè)計(jì)標(biāo)高一致,必須要使梁板底預(yù)埋的底鋼板與支座平面全接觸,這樣才能完全實(shí)現(xiàn)支座的功能。
五、預(yù)制梁板底支座處的處理
梁板底支座處特殊處理示意圖
六、對(duì)于梁板底預(yù)埋鋼板厚度的要求
由于梁板底預(yù)埋鋼板起到調(diào)整斜度的功能,所以對(duì)這塊鋼板厚度應(yīng)當(dāng)有要 求。即至少能滿足在調(diào)整斜度之內(nèi)鋼板整個(gè)長(zhǎng)度都能預(yù)埋在梁板混凝土內(nèi),如果 厚度不夠,則鋼板就有部分長(zhǎng)度全部懸在混凝土之外,如下圖:
這種情況對(duì)橋梁受力很不利,且也不滿足設(shè)計(jì)要求,應(yīng)當(dāng)完全避免。
七、支座安裝控制
橋梁上部構(gòu)造整個(gè)重量以及上面的車輛荷載全部都由支座來(lái)承擔(dān),而且還要承受不良荷載(如地震力、溫度、 車輛制動(dòng)力等)的干擾,加重了支座負(fù)擔(dān)。所以我們?cè)跇蛄汗こ探Y(jié)構(gòu)施工時(shí)的每一部分都要力爭(zhēng)精益求精,滿足設(shè)計(jì)要求。當(dāng)然,利用橡膠支座的特性,橡膠加鋼板,容許有一點(diǎn)安裝誤差,但如果我們把 這個(gè)誤差盡量減到最小,對(duì)橋梁的安全儲(chǔ)備、使用壽命等都有好處。
1、在每個(gè)支座墊石上放樣出支座設(shè)計(jì)的縱橫軸線;在全站儀放樣之后,還要用鋼尺進(jìn)行局部校核;(平面控制)
2、在每個(gè)支座墊石上精確測(cè)量出支座板平面位置前后左右軸線點(diǎn)標(biāo)高(精確到1mm)(高程控制);
3、微調(diào)支座墊石標(biāo)高(高點(diǎn)鑿除磨光,低點(diǎn)采用環(huán)氧砂漿整平。精確到1mm)
4、在安裝板式支座前,首先在室內(nèi)通彩筆在支座平面上畫(huà)出垂直的十字線,以便在安裝時(shí)與支座墊石上的十字線完全重合。注意板式支座的安裝方向。
安裝時(shí)與支座墊石上的十字線完全重合。注意板式支座
5、其它可參照《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》(JTG/T F50-2011)里第 22.2.1 條
八、其它注意事項(xiàng)
對(duì)于橋梁支座處的混凝土強(qiáng)度以及此處加強(qiáng)部分,在設(shè)計(jì)上一般要求都比支座外高,所以我們?cè)诹喊宓最A(yù)埋鋼板處,以及支座墊石,澆筑混凝土?xí)r要格外慎重,不能出現(xiàn)混凝土振搗不到位和混凝土水灰比過(guò)大現(xiàn)象,否則會(huì)嚴(yán)重影響橋梁的竣工質(zhì)量和適用壽命。
橋梁結(jié)構(gòu)是高速公路上一種非常重要結(jié)構(gòu),對(duì)于設(shè)計(jì)、施工者也應(yīng)多考慮其安全性、經(jīng)濟(jì)性、適用性、完美性。多在細(xì)節(jié)上考慮問(wèn)題。