桥梁支座范文
时间:2023-03-29 16:25:30
导语:如何才能写好一篇桥梁支座,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
1. 施工负责人接车站坐台人员通知,确认封锁起止时间、封锁地点无误后发出施工命令。
2. 现场防护人员必须持证上岗,按规定着装,带齐防护用品。
3. 防护人员按照规定位置进行现场防护,不得扎堆。两侧防护人员定时与施工负责人联系。
4. 所有施工人员必须熟悉封锁、慢行施工的的设置方法。
5. 封锁施工时,施工地点两侧各20米处设置移动停车信号牌,距离施工地点800米设置响墩,来车方向第3架信号机连红。
6. 慢行时,施工地点两侧各20米处设置减速地点标(横进竖出),万吨牌距离施工地点1700米,2万吨距离施工地点2700米,来车方向设置预告标,距离施工地点2000米。
7. 本次施工的慢行条件:
⑴1个封锁点时:
开通后第一列限速35 Km/h,第二列限速45 Km/h,后60 Km/h限速24小时,其后恢复正常。
⑵多个封锁点时:
开通后第一列限速35Km/h,第二列限速45 Km/h,后60 Km/h限速至下一封锁点前,施工全部结束后,第一列限速35 Km/h,第二列限速45 Km/h,后60 Km/h限速24小时,其后恢复正常。
8. 注意检查施工单位的料具等是否侵限。
9. 更换预告标的人员要按照要求进行更换,不得提前或延误。
10. 做好施工后的回检工作。
篇2
关键词:支座;常见病害;养护;维修
中图分类号: K928 文献标识码: A
引言
桥梁支座是桥梁结构的重要组成部分,直接影响到桥梁的结构安全性和耐久性。在我国,目前常见的桥梁支座主要有:简易支座(如油毛毡)、滑板式橡胶支座、板式橡胶支座、盆式橡胶支座等。支座作用主要有三个方面:一是连接桥梁上、下部结构的传力装置,将上部结构的各种荷载可靠地传递到桥梁的下部结构,同时保证桥梁上部结构在支座处能够自由转动或位移,使梁完成必要的自由变形;二是适应由于温度、湿度等环境变化引起的结构胀缩变形;三是阻抗风力地震等引起的结构平移,减轻震动对结构的不利影响。桥梁支座的损坏已成为威胁桥梁安全的重要因素之一,加强对桥梁支座的病害分析及养护维修显得尤为重要。
一、桥梁支座的常见病害
1.1支座型号用错
支座型号用错常见为:支座尺寸型号混淆、圆形与矩形支座混淆使用、矩形支座长度方向放错等。
1.2支座偏位
支座偏位是目前支座安装上存在的最普遍的问题,分为纵向偏位和横向偏位,严重的支座偏位将造成支座不均匀受力,梁体受附加内力过大等病害。
1.3支座破损、开裂
支座破损、开裂病害如桥梁使用的油毛毡破裂、挤出脱落、橡胶板易位;橡胶板支座出现橡胶老化、变质、梁体失去自由伸缩能力,直接导致梁端或墩、台帽混凝土破裂,造成掉角、啃边现象,严重的导致伸缩缝破坏;盆式橡胶支座固定处松动、错位、钢盆外露部分锈蚀,防尘罩破裂。
1.4支座脱空
支座脱空是目前支座安装存在最普遍和严重的质量问题之一。单一支座脱空将造成其他支座受力过大,影响支座的耐久性。此外,可能会使上部结构受力不均,对结构稳定性、安全性造成影响。
1.5支座变形过大
支座变形是指压缩变形和剪切变形,支座压缩变形过大分为两种:支座局部变形变大即支座偏压,进而造成支座破坏;支座整体竖向变形过大,可能对连续梁等上部结构产生极为不利的附加内力,或位移超出设计控制范围,导致结构的破坏;支座剪切变形越大,耐久性越差,从而降低支座使用寿命。
1.6其他病害
(1)板式橡胶支座侧面凹凸不平;
(2)四氟滑板支座脏污、老化,四氟板与橡胶层的脱离使得表面滑动系数不符合要求而产生多大的剪切变形,加剧对支座橡胶层的破坏,降低支座使用寿命,此外还增加对梁体的约束,对结构受力产生不利影响;
(3)盆式橡胶支座与垫板间不平整密贴;
(4)支座垫石不平整、开裂、剥离、破碎等病害。
二、桥梁支座的常见病害产生的原因
桥梁支座出现病害的原因主要有如下几个方面:
(1)支座本身为不合格产品,强度低、承载力不足;
(2)设计方面:对支座的性能了解不够,对设计所需支座的尺寸以多大为宜通常不做验算,使设计支座过早地由于抗压、抗剪不足等方面的原因造成破坏,桥梁支座选择形式、布置方式不合理,支座边缘预留宽度不够,支座垫石的混凝土标号偏低或垫石加强钢筋不足,固定用的螺栓、螺母强度不够等,当梁体出现较大的纵向坡度时,支座调整措施不当,使支座与梁体不能密贴,受力不当而造成破坏;
(3)施工方面:对桥梁支座的重要性认识不足,没有引起足够的重视,吊装工艺中没有防止支座脱空等问题的技术措施和质量控制手段,施工过程控制不严,在安装支座时支座垫石、梁顶面不平整或垫石顶面不是水平面、支座就位不准确、垫石与支座连接不牢、金属支座防腐、防锈处理质量不高,当梁体有纵横坡时,支座上承面(梁底调坡楔块)安放不理想,使支座出现偏压、初始剪切变形等现象;
(4)养护维修方面:滑动面、滚动面不净洁,异物得不到及时清理,固定构件松动加固不及时,因防水装置缺陷使支座或连接面浸水腐蚀,加速老化过程等;
(5)由于桥墩、台产生不均匀沉降、倾斜与上部结构水平位移、上部结构震动变位等直接影响桥梁支座的正常使用;
(6)车辆超载,实际荷载超过设计荷载,使支座产生不可恢复的变形破坏。
三、桥梁支座的养护与维修
3.1支座的检查
要保证桥梁支座能够安全、有效、正常使用,首先要加强桥梁支座的检查工作,支座的检查主要包含以下内容:
(1)支座组件是否完好、清洁,有无断裂、错位、脱空;
(2)活动支座是否灵活,实际位移量是否正常,固定支座的锚销是否完好;
(3)支座垫石是否有裂缝;
(4)简易支座的油毡是否老化、破裂或失效;
(5)支座的剪切位移是否过大;
(6)支座是否产生过大的压缩变形;
(7)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;
(8)支座各层加劲钢板之间的橡胶板外凸是否均匀和正常;
(9)对四氟滑板橡胶支座,应检查支座是否脏污、老化,支座上面一层聚四氟乙烯滑板是否完好,支座是否滑出了支座顶面的不锈钢板;
(10)盆式橡胶支座的固定螺栓是否剪断,螺母是否松动,钢盆外露部分是否锈蚀,防尘罩是否完好。
3.2 支座的日常养护
桥梁支座的日常养护工作内容主要有:
(1)支座各部应保持完整、清洁,每半年至少清扫一次,清除支座周围的油污、垃圾,防止积水、积雪,保证支座正常工作;
(2)滚动支座滚动面上应定期涂油(一般每年一次),在涂油之前,应把滚动面揩擦干净;
(3)对钢支座要进行除锈防腐,支座各部分除铰轴和滚动面外,其余部分均应涂刷油漆保护;
(4)对固定支座应检查锚栓的坚固程度,支承垫板应平整紧密,及时拧紧各部结合螺栓;
(5)各种橡胶支座应经常清扫污水,排除墩、台帽积水,要防止橡胶支座接触油脂,对梁底及墩、台帽上的残存机油等应进行清洗,防止因橡胶老化、变质而失去作用。
(6)对盆式橡胶支座应定期进行清扫,并应设置支座防尘罩,防止灰尘落入或雨、雪渗入支座内,支座的外露部分应定期涂红丹防锈漆进行防护。
3.3支座的维修
桥梁支座的各种缺陷和病害,对于较轻微的病害,加强后期的维护、维修可延长支座的使用寿命,对于严重的病害,则必须采取更换支座的措施。
支座如出现以下缺陷或故障不能正常工作时,应及时予以修整或更换:
(1)支座座板翘起、变形、断裂时应予更换,焊缝开裂应予维修;
(2)板式橡胶支座出现脱空或不均匀压缩变形时应予调整;
(3)板式橡胶支座发生过大剪切变形、中间钢板外露、橡胶开裂、老化时应及时更换;
(4)油毡垫层支座失去功能时,应及时更换;
(5)支座垫石破损应及时修补,并使其强度达到设计要求。
调整、更换板式橡胶支座、钢板支座、油毛毡垫层支座时可采用如下方法:在支座旁边的梁底或端隔处设置千斤顶,将梁(板)适当顶起,使支座脱空不受力,然后进行调整或更换。调整完毕或新支座就位后,落梁(板)到使用位置。
需要抬高支座时,可根据抬高量的大小选用下列几种方法:
(1)垫入钢板(50mm以内)或铸钢板(50-100mm);
(2)就地浇筑钢筋混凝土支座垫石,垫石高度按需要设置,一般应大于100mm。
结语
桥梁支座主要作用是将桥跨结构上的恒载与活载反力传递到桥梁的墩台上去,同时它又能保证桥跨结构所要求的位移和转动,以便使结构的实际受力情况能与设计时所采用的计算图式相吻合,因此保证支座的正常使用和完好是一件很重要的工作,必须加强对桥梁支座的养护与维修工作,避免桥梁支座病害的过早发生,确保桥梁安全、延长桥梁的使用寿命。
参考文献:
[1]宋长斌.公路桥梁支座常见病害浅析 [J].青海交通科技,2012.
篇3
摘要:本文针对既有线铁路桥梁大修施工中,传统桥梁支座下垫板安装的思考,提出了新的安装方法和优点,同时对具体的施工方法、技术及前景展望都做了较详细的阐述。
关键词:浅谈 锚栓 锚固 方法
Abstract: This article in view of Existing Railway Line Bridge overhaul construction of bridge bearing pad mounted, traditional thinking, put forward a new installation method and advantages, at the same time on the specific construction methods, technologies and their prospects are made in detail.
Key words: Discussion on the anchor bolt anchoring method
在提高铁路线桥设备质量确保列车提速安全的工作中,安装支座是一种常见的桥梁施工项目,在这项工作中,原来都是在墩台顶帽的支承垫石砼灌注时预留锚栓孔,待砼达到设计强度后并在架设桥梁前,再以人工剔除锚栓孔,使锚栓孔的位置、深度、几何尺寸都达到设计及规范要求,再在架设桥梁时,放置支座下垫板(锚栓已与下垫板焊接完毕),随后架设桥梁。当被架设的桥梁、安装的支座及下垫板位置和各尺寸都正确后,才能用干硬性砂浆填塞并捣实锚栓孔。这种锚栓锚固的方法一直延续至今没有大的变化。
在剔除锚栓孔、锚固锚栓时,存在以下缺点:
⒈费时,3~4个锚栓孔/人工。
⒉经常剔断支承垫石内预设的钢筋,破坏了原设计的钢筋抗拉应力。
⒊为保证下垫板在安装时,能有足够的调整正确的位移量,经常扩大锚栓孔的几何尺寸。
⒋在用干硬性砂浆填塞锚栓孔时,往往因作业空间的限制,锚栓孔内填、捣的干硬性砂浆不够密实。
⒌支承垫石的砼整体性被破坏,砼产生了不均匀的受压。
⒍特别是在既有线铁路桥梁墩台改造施工中,经常利用既有桥梁作为临时架空线路行车设备,在剔除锚栓孔、安装下垫板、锚固锚栓等都更为困难。
⒎在既有线架设一孔桥梁时,同时安置支座下垫板并保证高程、位置正确,一般要占用封锁点内的时间都在20~40min,此法既影响铁路运输又为施工可能晚点增加了一个不安全的因素,最终结果造成不良的社会影响、单位形象和效益受损。
为此,为最大限度地减少施工对运输的影响,实现运输、施工两不误,经过反复论证,应用在灌注墩台顶帽支承垫石砼的同时,一次性锚固支座锚栓的锚固方法,收到良好效果。
一、一次性锚固锚栓的优点
1.不需预留和人工剔除锚栓孔。
2.不再破坏支承垫石内预设的钢筋,保证了原设计钢筋的所应承受的抗弯和抗剪应力。
3.保证了墩台顶帽支承垫石的砼整体性及抗压应力的均匀性。
4.不再因锚栓孔内填、捣的干硬性砂浆不够密实,且在列车动载的作用下下垫板产生塑性变形。
5.下垫板与砼之间不再产生一定空隙并潮湿,不再导致下垫板底面生锈、减少下垫板使用寿命。
6.在既有线铁路桥梁墩台改造施工中,解决了剔除锚栓孔难、安装下垫板难、锚固锚栓难三大问题。
7.锚栓有足够的埋置深度。
⒏为封锁既有线路更换桥梁,赢得了一定(20~40min)的施工时间。
二、 一次性锚固锚栓的施工
㈠施工工艺简介
根据设计对下垫板与锚栓的联接要求不同,所采取的施工工艺也有所不同。下垫板与锚栓的联接有两种,一种是电弧焊,另一种是栓焊。
1. 当设计要求下垫板与锚栓采用电弧焊接时,其锚栓锚固的施工工艺如下:
锚栓在用砼一次性锚固之前,下垫板与锚栓已采用电弧焊焊接完毕。
⑴下垫板与固定锚栓用的支架角钢的焊接。首先根据设计图纸放出下垫板所在墩台顶帽(支承垫石顶面)的平面位置图。在下垫板的上表面,顺线路方向焊接两根角钢,两角钢立面相背放置,两角钢下平面与下垫板顶面要求密贴,在下垫板的边缘与角钢交界处采用电弧焊接,电弧焊缝高在8~10mm。角钢的长度以大于支承垫石纵向宽度20cm为宜。
⑵固定锚栓用的支架角钢的安装。在安装固定锚栓用的支架角钢前,必须先复测墩台顶帽模板的位置、高程、各部几何尺寸均符合设计文件及施工规范要求,特别是同一个墩台支承垫石顶面高程要在施工规范允许误差范围以内(+0~-15mm)。将固定锚栓用的支架角钢固定在支承垫石的模板上。在固定支架角钢时,一定要复测下垫板处于正确的设计位置,一定要使用水准仪和水平尺复测每块下垫板顶面高程和各角的高差都在施工规范允许误差范围以内(+0~-2mm)。
⑶支座锚栓锚固。支座锚栓的锚固,就是利用一次性灌注完墩台顶帽砼的方法来锚固支座锚栓的。在捣固砼时,一定要注意不得漏捣和过捣,以确保砼绝对密实。
⑷支座锚栓锚固质量的补救。待已灌注墩台顶帽砼干燥后,由于砼的干缩,在下垫板底面与支承垫石砼之间产生了一定空隙。为了塞满空隙,在下垫板平面中心位置钻透为一直径6~8mm的眼孔,然后用LGT006新型注浆器压注环氧树脂胶、LGT001砼修补胶或其他结构胶粘剂,直到经敲击下垫板不在发出空响或下垫板周围均匀渗出胶液为止。
所用的结构胶粘剂必须具有较高的强度,黏结后能承受较大的载荷。黏接的目的及用途是:黏接兼有连接、密封、定位、填充、防腐等多种功能,主要是利用该种胶粘剂最为突出的功能。对多组分胶粘剂的配制,一定要严格按规定的条件、配方、配比及调制程序进行,必须搅拌均匀,并随用随配,配胶的容器和工具需配套购置,使用前用溶剂清洗干净,否则将影响黏结质量。对含溶剂的胶粘剂在注完胶以后必须凉置一定时间,其目的是使溶剂挥发,黏度增大,促进固化。
⑸下垫板上表面的清理。在灌注墩台顶帽砼和压注下垫板下的胶粘剂时,下垫板上表面难免会漏撒水泥浆和滴粘胶粘剂。为保证在架设桥梁时,桥梁支座下摆底平面能够与其对应下垫板上表面完全密贴,必须对漏撒的水泥浆和滴粘的胶粘剂进行彻底清除。固定锚栓用的支架角钢,用手动砂轮或钢丝刷清除下垫板上表面的焊瘤、水泥浆等。随后按设计和施工计划架设桥梁。
2. 当设计要求下垫板与锚栓采用栓焊联接时,其锚栓锚固的施工工艺如下:
篇4
【关键字】桥梁支座;新技术;创新
随着经济的不断发展,我国的桥梁建设也越来越多,桥梁支座的技术创新也是越来越多,但是桥梁支座不再是单一的满足于解决实际的问题,而更多的考虑到其外观设计的美观性和创新性。以下我们就对其创新性的成果进行研究和分析。
1、城市桥梁建设概述
城市桥梁建设一般是在有跨河、跨江的区域建设,或者是我们常见的立交桥和人行天桥。相对来说,跨江、跨河的桥梁建设的难度是比较大的,因为其要横跨的距离是比较大的,有很多都是跨度达到1000米以上的,而且所处的自然环境也比较恶劣,要考虑的地形等各方面的原因比较多。但是目前我国在该方面所使用很多的新技术在全世界都是比较领先的。有一个数字对此是可以加以证明的,就是在21世纪的前十年,全世界总共有10座悬索桥,其中有一半就都在我们国家。
城市桥梁的建设其桥型是多种多样的,我们常见的有梁桥、斜拉桥、悬索桥等等。而不论是采用什么样的桥型,其都缺少不了桥梁支座的支撑。桥梁支座在整个桥梁的建设中所起到的作用就是承上启下,其既要承受来自桥梁的承载力,又要将其所承载的负重传递给位于其下面的墩柱和桥台。所以桥梁支座的设计也必须足够的精细和准确,否则其会影响整个桥梁建设的质量和使用期限。我们在对桥梁支座进行设计的时候,要对其实际的受力状态进行计算,使其在建设中的承载力与计算的承载力的值相接近,要是实际的承载力超过预期计算的承载力,那么可想而知,其是会存在很大的隐患的。所以对于这个问题,我们一定要予以重视。
2、我国桥梁支座新技术的应用情况
桥梁支座的结构形式是有很多种的,但是因为我国目前对其实行生产许可证管理,纳入到行业管理范围之内的主要有三种:一种是板式橡胶支座,一种是盆式橡胶支座,还有一种就是球型支座。但是随着技术的不断发展,这些技术的应用在实践中又有所创新,以下我们就主要对其创新的结果进行研究。
2.1 出现了新球型支座。球形支座在1991年的时候就在我国得到了应用,但是近年来其又有了新的发展,这种新的发展主要表现在三个方面,第一个方面是其可以承载超吨位的重量;第二个方面是其开始采用复合型的材质;第三个方面是开始采用双曲面球型。
2.2 出现了新型的抗震支座。我们知道因为我们国家处在板块的交界处,所以多容易发生地震。尤其是近年来我国多次发生比较大的地震,为我们带来了很大的财产和人身损失。所以在桥梁建设中,我们也研发了新的抗震桥梁支座,而且这项技术已经在实践中得到了应用,那就是湛江海湾大桥,这项技术在镇江湾大桥的应用,可以使其抵御8级地震所带来的损失。
2.3 橡胶支座出现了新技术的应用。早期的橡胶支座只是简单的用一整块橡胶做成的支座来支撑桥梁的压力,但是随着时间的不断推荐,橡胶存在着很大的磨损,这就为桥梁的正常运输带来了隐患。为了解决这个问题出现了更换橡胶支座的新工艺,而且这种工艺的时间一般在半个月左右,时间比较短,而且最为重要的是其在施工的期间不影响桥梁的正常使用,这种工艺的发展所带来的成效无疑是很显著的。
3、城市桥梁支座的未来发展趋势
3.1 对桥梁支座的材料应该进行改进,使其能够具有更好的抗腐蚀性和抗老化性。根据我们的实践经验,需要在该方面进行改进的桥梁支座主要有以下三种。第一种是钢辊轴支座,对这种支座的辊轴,以及支座的上下部分进行不断的淬火,通过这样的方式,其容许荷载的幅度就会得到,而且结构的高度也会有所减少。第二种是防锈焊接支座,要对这种支座进行改进,最好的方式就是将其支座经过淬火,然后在此基础上对其设以防锈焊接层。第三种是对支座的上下座板的形状进行改进,将其改成两个凹凸面,而且半径必须是相同的,然后在凹凸面里注入四氟乙烯版,这样这个半球型的支座其不仅可以转动,而且也会具有很好的位移性。
3.2 对桥梁支座的摩擦系数进行降低,而且对其结构要进行简化,对其高度也要予以降低。要做到这几点,就要注意以下三方面的问题。第一就是要能够对因温度差异所造成的支座位置移动的幅度进行估计;第二就是我们知道桥梁支座在以下两种情况下是会发生纵向的位移的,即桥梁发生了挠曲和桥梁的基地出现了不同程度的下沉。为了解决这个问题,我们可以对支座上的挡块进行适当的调整;第三就是我们在对桥梁支座的位移进行预估的时候,有很多因素是我们无法控制的,所以我们要注意在对其进行预估的时候,为了安全起见,应该对其乘以1.3的安全系数。
3.3 在对支座进行设计的时候,要考虑到其经济性,这样在安装的时候和更换的时候会更加的方便。为此我们要做到以下三点:第一点是桥梁的支座有些部件是不可以更换的,所以对其只能进行维修,所以我们要保证对其是可以顺利的进行维修的;第二点是有些部件即使其是具有一定的使用寿命的,但是往往会因为某些磨损使其在未达到使用寿命的时候就需要更换或者维修,我们必须保证能够很好的对其进行更换和维修;第三点是在支座的使用过程中,我们要定期的对其进行检测,对其存在的问题进行及时的检查和发现,这样可以在最短的时间内对其予以解决,以此来避免不必要的隐患的发生。
4、结束语
虽然我国的桥梁支座技术已经得到了很好的发展,但是随着经济的不断发展,其对桥梁支座技术的要求也就会不断的提高,这就要求我们要对其投入更多的关注和研究,因为只有这样才能不断推动桥梁支座技术的新发展。
参考文献
篇5
关键字:桥梁支座;坏损原因;更换施工
Abstract: for the whole of the bridge bearings bridge structure has the extremely important role, which support the bridge pier accepts the state of the bridge and horizontal displacement and the corner, the bridge's use effect and has a direct influence of sex life. The article to the bridge bearings bad loss very reason this and puts forward the feasible preventive and replacement positive construction measures.
Key word: bridge bearings; Bad damage reasons; Replacement construction
中图分类号:U445 文献标识码:A文章编号:
一桥梁橡胶支座病害及原因分析
1.桥梁橡胶支座病害简析
由于各种因素桥梁橡胶支座往往会出现一系列的问题,从而导致其坏损。桥梁支座在长期的荷载使用情况下,支座本身的破坏较多。通常情况下有下列的损坏情况:板式橡胶支座和加强板由于剪切原因,其固结性受到破坏,不利于上部结构有足够的空间进行自由伸缩;梁对上的两个橡胶支座由于压缩力不均和支座裂隙的原因,导致支座所承受的压力不均匀,致使其使用寿命缩短;桥梁橡胶支座顶面的滑板和梁收缩力超过了支座剪切变形的承载力时无法发生相应的滑动,导致橡胶支座的严重变形,甚至导致桥墩台面的混凝土掉落;桥梁橡胶支座由于橡胶的老化、变质,从而使得梁表的自由伸缩能力减弱。
2.桥梁橡胶支座病害的原因探析
桥梁橡胶支座导致损坏的原因较多,主要是在工程设计阶段、施工阶段和使用阶段等方面的因素。(1)设计阶段的原因。设计不合理和设计时考虑的因素欠缺,导致了桥梁橡胶支座的损坏。(2)施工阶段的原因。没能足够地重视桥梁支座的重要性,在吊装工艺阶段对防止支座脱空问题的技术措施以及质量监控手段缺失;在施工过程当中,对工程的监控力度不够,致使支座的垫石标高控制无法达到标准的要求;板梁的安装以及桥面的铺装不够及时,导致了梁体的反拱较大,出现了支座脱空的现象;梁吊装就位不精准,支座的安装施工技术粗糙,导致表面的不平坦;后期的浇筑工作管理不良等。(3)使用阶段的原因。支座的滑动面以及滚动面有尘埃或者异物夹杂其中;支座内部因防水和排水的装置缺陷,导致支座出现漏水和溢水现象的发生,锈蚀支座;支座的螺母和螺栓松动、掉落,未能及时地维修等。
二千斤顶液压(同步)顶升原理
液压同步技术主要是由液压泵、液压缸以及传感器等组合而成的,液压传动的基本原理为帕斯卡原理。液体内部各处的压强一致、处于平衡状态的系统当中。较小的活塞所承受的压力比较小,大活塞所承受的压力相对较大,以保证液体的静止状态。千斤顶同步液压顶升技术是由液压泵通过液压油提供一定的压力值给液压缸,同步系统所选用的液压泵应当选取长度较短的液压管,保证同步的可靠性。由于液压泵上方的电磁阀拥有调控升降的能力,而液压缸是实现同步功能的最主要部分,因为液压缸之所以能够保持同步,是由于电磁二位二通球阀所控制的。液压桥的作用是控制液压的流量以及方向,以保证液压的稳定性。通过液压的传递,能够得到各个端点上的各种压力,以达到一个变换的目的。连续桥梁的顶升一般是依据理论的计算采取合适的顶升力以及顶升的位移双指标调控,桥梁各个墩位应当按照一定的排列顺序起顶和整体的顶升转换支座的手段。
三工程概况
工程地点:庆元县竹口镇,起点位于老54省道,起点桩号为k0+000处设置平交连接老54省道路线上跨竹口溪至终点,在终点处设置平交连接新54省道,终点桩号k0+145.38。
工程造价:6645891 元
工期要求:210日历天
质量要求:合格
四支座更换方案实施
1.确定支座的更换方案
在准备更换桥梁的支座之前,应当先了解桥梁的结构特点,以避免在起顶的时候剪切破坏了桥面板。起顶所要用到的设备应当对各种不利因素影响进行探析、解决。为确保更换的可行性,选取计算抬升质量的1.2倍左右的设备。其次,应当依据支座的形状系数,对支座的抗压弹性模量的容许值进行计算,同时也应当计算出支座上部所能够承受的恒载力值和活载外力值,以便指导支座所可能遇到的压缩变形状况。为避免起顶对固结墩处的主梁的破坏,在起顶之前,应当先预估算出它的起订量和下缘拉应力值。根据实际情况,确定千斤顶在起顶时的位置,并且计算出该位置的局部承压力,确保局部承压部分的安全。通过紧密的准备计算,方可确定支座的更换方案。
2.支座更换时的施工现场监督
在桥梁支座的更换过程当中,为保证梁体的主要断面应力以及其变形程度处在可控制的安全范围内,同时也能够确保在起顶的过程当中每个千斤顶的顶升量能够同步。因此应当做好应力监控、挠度的监控以及梁体砼、桥面和伸缩缝等附属设施的监控。
3.支座整改方案
3.1重量统计
一孔20m后张预应力空心板安装,并在桥面铺装已浇筑完成后的重量统计。
一条铰缝砼:1.58 m3。
边跨边板砼:11.138 m3
;墩顶连续砼:0.52 m3;封端砼:0.188 m3;C40砼:0.604m3。
边跨边板砼:10.974 m3;墩顶连续砼:0.61 m3;C25封端砼:0.15 m3;C40铰缝砼:1.208 m3。
一跨总重量:
空心板砼:11.138X2+10.974X6=88.12 m3
封端砼:0.188X2X2+0.15X2X6=2.552 m3
铰缝砼:0.604X2+1.208X6=8.456 m3
墩顶连续砼:0.52X2+0.61X6=4.7 m3
V总=88.12+2.552+8.456+4.7+30=133.828 m3
总量:W=133.828X2.6=347.9528t
考虑板已经连续,将总重量以1.5系数作为控制起重量:347.953X1.5=522.0t。
3.2液压千斤顶
①千斤顶底座面积。
局部承压力:Nc=β.Ac. Ra3/Ym
式中:Ym――材料安全系数,Ym=1.54
Ra3――砼板限强度,C30砼Ra3=21Mpa。
Ac――千斤顶底座面积,R=9cm
Ac=R2=X92=254cm2
A=X182=1017 m2
Β==2.0
故,Nc=2X25X210/1.54=69.272t>65.25t。
②千斤顶顶头负荷计算。
设顶头直径D2=28cm的圆板,=20mm,千斤顶高h=7cm,C50砼Ra=28.5Mpa,则上垫板可承受的压力为:
N上=283/4X.
千斤顶底座下及顶头上都要垫平,千斤顶必须垂直顶升。
③专用扁形千斤顶
低高度液压千斤顶是一种顶梁换支座的专用设备,主要配置有:液压顶、高压油管、控制阀、高压油表等设备组成。千斤顶有溢流孔限制行程,导向好,有球铰支座定心,能够很方便地在落梁后取出。其功能是完成构成物体的顶升位移,完成支座的更换工作。
低高度千斤顶有关技术指标:设计最大顶升为100吨/台。油顶几何尺寸总高度为70mm,外径=180mm,行程为30mm,公称油压为50Mpa,公称顶升为:1000KN。
④千斤顶布置
以上布置为一台油泵供油示意图,9台千斤顶同步顶升,千斤顶高为7cm,顶升高度不超过1cm,9台千斤顶总的顶升力为720―900t>522t。
五结语
篇6
关键词:桥梁;橡胶支座;病害;处理
中图分类号:K928文献标识码:A
一、桥梁橡胶支座作用分析
桥梁橡胶支座的构成,不仅与桥梁的结构使用安全有着密切的关系,并且直接影响着桥梁的使用寿命。桥梁橡胶支座的功能主要包括以下几个方面:
1.桥梁橡胶支座可以帮助桥梁整体更好的适应桥梁结构,能缓冲桥梁因为环境温度、湿度等原因影响而导致其结构的胀缩和变形。
2.桥梁橡胶支座能够适应因为风力或者地震等不可抗拒的因素导致的的桥梁结构的位移现象,防止桥梁结构的破坏。
3.桥梁橡胶支座,可以将桥梁上部结构的自身恒载,以及活荷载及时地传递给桥梁下部结构,充分发挥连接传力的能力。同时,桥梁橡胶支座能够保证桥梁上部结构可以完成水平位移或者是转角等自有变形的活动。
二、桥梁橡胶支座的分类与常见病害
目前,在大部分的桥梁工程中,橡胶支座使用主要有两种形式:盆式橡胶支座、板式橡胶支座。因此,以下主要介绍板式橡胶支座和盆式橡胶支座的特点和他们经常出现的病害。
1.盆式橡胶支座特点与病害分析
1.1盆式橡胶支座的构成部分主要有氯丁橡胶块、聚四氟乙烯板、钢盆环、不锈钢滑板、密封圈以及上下支座滑板等。盆式橡胶支座根据结构课划分为固定支座,单向活动支座和多向活动支座等形式。盆式橡胶支座的工作原理,是通过利用钢盆中的橡胶板发挥承接荷载以及转动的功能,从而达到桥梁水平位移的要求。依靠盆式橡胶支座明显的优势,使得桥梁支座在桥梁工程中使用非常十分广泛。
1.2盆式橡胶支座的主要病害:
(1)盆式橡胶支座的支座位移的超限。位移的超限主要是支座本身质量较差导致的结果。即指盆式橡胶支座的聚四氟乙烯板产生侧向滑移,移出了不锈钢板面的范围内,导致盆式橡胶支座位移超限。
(2)盆式橡胶支座的钢盆锈蚀。这种病害的主要为钢盆的外表保护涂层地脱落,导致钢盆因为缺少保护而发生锈蚀的现象。
(3)聚四氟乙烯板的磨损严重。盆式橡胶支座的重要组成部分,不锈钢滑板和聚四氟乙烯板之间的滑动磨损,磨损严重会给盆式橡胶支座的使用寿命造成直接的影响。通常是按照聚四氟乙烯板的外露高度来判断它的磨损情况,从而应用更换支座或者是维修等处理方式。
(4)钢件的裂纹、变形和脱焊等病害。集中在下支座板的盆式橡胶支座钢件,表面出现裂纹为钢件的主要裂纹。钢件的变形主要是因为盆式橡胶支座盆底钢板支座反力的作用,导致表面翘起。钢件的脱焊主要是盆式橡胶支座钢板与盆底之间焊缝脱落的情况,因为钢盆环与盆式橡胶支座盆底之间的焊缝有承接剪应力的作用,导致盆式橡胶支座发生脱焊病害,严重影响着桥梁结构的使用安全。
2.板式橡胶支座病害分析
板式橡胶支座是由多层橡胶片和刚性的加劲物(主要包括薄钢板或者是钢筋、钢丝网)构成,同时橡胶与加劲物之间为了可以连接的更加牢固,通常运用涂胶、加压硫化的处理方法。一般情况下板式橡胶支座没有能够抵挡侧向位移,所以为了防止因为横向力或者是桥梁斜交二导致的侧向位移,—通常需要进行横向限位处理板式橡胶支座与支撑结构物。板式橡胶支座的病害主要包括以下几方面:
(1)板式橡胶支座的剪切变形和压缩变形太大。导致板式橡胶支座压缩或者是剪切变形太大的主要因素有支座的安装质量、支座的本身质量和桥梁的设计施工。如果板式橡胶支座本身质量就存在问题,抗压弹性模量或者是抗剪弹性模量指标没有达到设计要求,导致板式橡胶支座的竖向变形太大,给桥梁结构带来安全的威胁。另外如果个别橡胶支座有脱空等病害的出现,则有可能导致其他支座受力太刀造成变形。桥梁结构安装环境太高或太低,造成混凝土胀缩和徐变,再或者是设计桥梁纵坡太大,都可能给板式橡胶支座的变形过大造成印象。
(2)支座脱空。板式橡胶支座与桥梁的上部结构的底面或者是支座与下部的垫石之间出现缝隙是支座脱空的具体表现。造成脱空的因素很多,支座垫石标准高度控制不准确,垫石强度太低造成受压破碎和梁体伸缩太大都有可能导致板式橡胶支座脱空的出现。
(3)橡胶支座内部加劲物外漏。板式橡胶制作内部的钢板或者钢筋网等加劲物外露是这种病害的具体表现。导致这种病害发生的主要因素是因为钢板或钢丝网等加劲物位置不对,导致外侧的保护层厚度过薄,当橡胶支座发生裂缝或是严重老化后,就会导致钢板外露的现象。
(4)支座表面开裂。板式橡胶支座的表面出现水平裂缝或者是网状裂纹这种病害的表现,当板式橡胶支座的裂缝宽度大于0.2cm时,即为严重裂缝,一定要进行处理。导致板式橡胶支座表面开裂主要因素是因为橡胶支座质量不好或者是养护措施不对,造成橡胶支座老化丧失作用。
三、桥梁支座的病害处治
桥梁支座在桥梁结构安全中起到关键的作用,所以一定要重视桥梁支座病害问题的解决。因为桥梁支座的病害原因的多样性,因此应该根据病害支座的实际情况,有针对性的提出处治方法。
1.橡胶支座位移超限的处理
目前,处理橡胶支座的位移超限通常是运用将橡胶支座的锚栓铲除后,重新埋设的方法进行解决。但是为了确保支座位移超限的处理效果,应该更加深入的采取细化处理措施。首先要确保橡胶支座没有失效变形的现象的出现,并且支座的倾斜角度也要合理。然后再将桥面应力放散后,并根据温度的变化范围计算出支座的准确位置。最后,将锚栓铲除后再次把支座固定,而且在支座活动面中加入合适的钙基脂,为了进一步的增支座的灵活性。
2.支座脱空的处理
对于由于支座底部砂浆垫块开裂造成的橡胶支座底部脱空,可以采取通过利用环氧树脂砂浆填充的方式进行处理。其他情况的橡胶支座脱空的病害,可以先将板式橡胶支座取出,在清理完墩台以及桥梁上部结构底面后,根据橡胶支座的脱空高度,往其中垫置相同厚度的钢板,保证垫入的钢板与支座完全受力无间隙后即可。
3.桥梁橡胶支座的更换
对于支座变形过大、表面开裂以及盆式橡胶支座钢板锈蚀等其他由于支座本身质量所造成的病害,一般需要更换橡胶支座进行处理。更换桥梁橡胶支座主要采取顶升的方法进行处理。顶升处理实施方案主要有以下几种:
(1)超薄液压千斤顶法。这种方式主要是利用超薄液压千斤顶安置在主梁与墩体之间,直接对梁体进行顶升,需要注意的是严格控制顶升速度,确保桥梁梁体的受力均匀以及同步提升。
(2)鞍形支架。这种处理方式主要是通过利用桥墩作为支撑,并在盖梁上搭设鞍形支架的方式设置千斤顶,顶升梁体。
(3)满布式支架。这种方式主要是通过在桥梁的墩台两侧重新设置顶升基础的方式,在桥梁两端同步顶升,待梁体抬至一定高度后,更换橡胶支座进行必要的处理。
(4)抱柱支架法。利用抱柱支架进行橡胶支座的处理,主要是通过在桥梁墩台基础顶面设置斜支架的方式,并在支架顶面设置大吨位的千斤顶,顶升后进行橡胶支座的更换处理。
4.做好桥梁橡胶支座的维护保养
为了确保桥梁橡胶支座的使用安全,必须强化对桥梁橡胶支座的检查与维护保养工作。桥梁橡胶支座的维护保养应该严格按照《桥梁养护技术规范》中的相关规定,坚持按月度检查支座情况,按季度开展清扫,确保橡胶支座的完整清洁,避免桥梁橡胶支座受到油污、积雪以及积水造成橡胶支座的老化。在养护保养过程中,应该具有重点针对性,对于橡胶支座滑板与不锈钢接触面,应该及时补充添加硅脂油,确保接触面能够满足变形要求。对于丢失或者是病害严重的桥梁橡胶支座,则应该技术补充更换,确保桥梁结构一直处于安全稳定的状态。
四、结语
因为桥梁橡胶支座病害关系到设计方案、施工技术、生产工艺、原材料以及后期维修保养等环节,为了防止桥梁橡胶支座病害现象的出现,首先在选择支座材料时一定要确保质量,各项力学强度指标符合要求,而且橡胶支座设计方案要优化,严格依据规范与设计要求施工安装,同时也要注意做好必要的检侧维护工作,对于已经有病害问题的桥梁支座,在解决上一定要针对橡胶支座的具体病害表现分析其病害因素,而且采取处理措施要有针对性,确保桥梁结构状态的安全和稳定。
参考文献:
[1]陈书平,李传习.新建桥梁橡胶支座的常见病害分析[J].山西建筑,2009,35(4):328-329
[2]刘胜,周伟,叶前云.山区桥梁板式橡胶支座病害分析及防治[J].交通工程建设,2010(13):19-21
篇7
【关键词】:长大桥梁;减隔震支座;关键技术;施工要点
中图分类号: U445 文献标识码: A 文章编号:
引言
自上个世纪七十年代开始,西方发达国家便在桥梁建设中运用减隔震技术,例如1984年美国在SierraPointBridge的抗震加固中便运用了减隔震技术,而日本也于1990年在宫川大桥上运用了减隔震技术。如今,全世界有大量的桥梁都已采用减隔震技术,并取得了较好的应用效果,然而在我国的应用较少,特别是在长大桥梁的应用中。该技术在桥梁建设、维修中的应用,能够减轻桥梁结构在地震作用下的破坏程度,大幅度提高桥梁使用的安全性,在特大跨径连续梁桥中应用还能够降低下部结构尺寸,从而降低工程造价。因此,探讨桥梁减隔震支座的设计思想与施工中应注意的问题及要点,对于减隔震技术的广泛、合理应用具有积极的意义。
一、桥梁减隔震支座的设计思想
由于长大桥梁支座承受极大强度的荷载,减隔震支座设计需要将桥梁受到的地震作用进行集中,由减隔震支座承受大部分的能量冲击,从而减小桥梁下部结构的负荷。长大桥梁减隔震控制措施可以分为被动控制、主动控制、半主动控制、混合控制、智能控制等类别,其中被动控制没有外部能力输入,主动控制存在外部能力输入,后三种控制均有部分能量输入。
多质点体系在受到地震作用条件下的震动方程由结构质量、反应位移、阻尼、速度、刚度矩阵、加速度矩阵等因素组成,由此可见长大桥梁结构在受到地震作用条件下的震动反应与结构的刚度、质量等因素有关。主动控制借助外界能量来提供结构控制力,如果桥梁属于大跨度结构,需要的外界能量很大,在具体实施过程中存在一定的难度,通常采用被动控制来进行减隔震支座的设计。被动控制是借助消能元件等设施来吸收地震作用的能量,使桥梁下部结构承受的地震作用能量降低到可承受范围之内,以实现减振隔振的目的。和以往单纯的依赖增大配筋率等方法相比,采用上述设计思想与方法能够减少工程量,在保证减震隔震效果的同时还有显著的经济效益。
二、减隔震支座的工作原理与设计要点
在长大桥梁减隔震装置中,较为常用的是由橡胶板、钢板高温硫化粘结制成的橡胶支座,由于橡胶层与钢板紧密粘结,薄钢板能够约束橡胶支座在垂直荷载下的横向变形,因而具有较好的竖向性能。另外,由于在水平荷载下钢板对橡胶层的约束是柔性的,橡胶支座的水平刚度较小,并且剪切刚度是随着变形的变化而变化的,较小变形的情况下水平刚度较大,当变形达到中等时水平刚度最小,而随着变形的进一步增大水平刚度又会随之增加,从而起到保护的作用。橡胶支座在桥梁中的使用,如果受到小震作用,桥梁结构相当于连接在一个刚性基础上,而如果受到强震作用,橡胶支座能够吸收大量能量,并提供柔性滑动。
减隔震支座设计通过合理安放支座为长大桥梁提供水平方向上的柔性支撑,增强桥梁结构在水平方向的稳定性,并利用阻尼装置增强整个桥梁结构的阻尼效应。通过对设计反应谱的分析,可以得知当系统周期增长时,设计荷载相应减少,地震作用也会随之减少。因此,长大桥梁减隔震支座设计需要以增长系统固有周期后的耗能能力衡量减振隔振性能,并考虑减隔震支座应用后是否对桥梁的桥面与下部结构产生不利的效应而影响桥梁的正常使用。
1、合理的应用粘滞阻尼器
长大桥梁结构设计人员在设计桥梁结构过程中应该充分考虑到如何有效的应用粘滞阻尼器提高桥梁结构的抗震安全性能。粘滞阻尼器具有其独特的优势,首先弹塑性阻尼装置或者摩擦阻尼装置的屈服力或者摩擦力是常值,在桥墩发生最大变形时,屈服力或者摩擦力常值会同时达到。但是,当阻尼器的参数为1时,会使桥墩变形最大化,阻尼力反而是最小值,当阻尼器的参数为零时,粘滞阻尼器的阻尼力会达到最大值,桥墩的变形最小。其次,是在温度发生改变的情况下,弹塑性阻尼装置或者摩擦阻尼装置一定要克服屈服力或者摩擦力才能自由变形;在粘滞阻尼器发展蠕变的情况下,产生的抗震力几乎为零,因此,应用粘滞阻尼力是不会影响桥梁结构的使用功能。
2、合理的应用摆式滑动摩擦支座
长大桥梁结构设计人员在设计桥梁结构过程中应该充分考虑到如何有效的应用摆式滑动摩擦支座提高桥梁结构的抗震安全性能。摆式滑动摩擦支座主要是将滑动摩擦支座和钟摆概念有效的结合起来,从而有效的构成一种减隔震装置,由于摆式滑动摩擦支座的滑动面是个曲面,通过曲面滑动摩擦尽可能的消耗地震能量,为桥梁结构自重提供必要的自复位能量,从而有效的利用钟摆机理延长桥梁结构的振动周期。由于地震位移大小以及球面曲率半径会影响到摆式滑动摩擦支座的平面尺寸,因此摆式滑动摩擦支座的平面尺寸相对较大。
3、合理应用铅芯橡胶支座
设计人员在设计长大桥梁结构过程中应该充分考虑到如何有效的应用铅芯橡胶支座提高桥梁结构的抗震安全性能。铅芯橡胶隔震支座的构成是在分层橡胶支座中加入一些铅芯,构成一种减隔震装置。由于铅芯具有良好的力学性能,能够和分层橡胶支座有效的结合起来,所以,铅芯非常适合作为减隔震材料。除此之外,铅芯橡胶支座的屈服剪应力相对偏低,但是初始剪切刚度相对偏高,弹塑性能较强,并且塑性循环具有较强的耐疲劳性能。正是因为铅芯橡胶支座具备较好的屈服强度和刚度,能够满足隔震系统的需求,因此铅芯橡胶支座是国内外桥梁结构隔震设计过程中广泛应用的隔震装置。例如,我国南疆线上的几座铁路桥就应用了铅芯橡胶支座,对于提高桥梁结构的抗震安全性能具有至关重要的作用。
三、施工中应注意的问题
为保证减隔震支座功能的正常发挥,必须严格要求减隔震支座施工的工程质量,按照设计要求规范施工。根据减隔震支座施工的实践经验,要想有效发挥减隔震支座的减振隔振作用,必须注意以下施工问题及要点:
第一,安装减隔震支座前,减隔震支座顶面必须保证水平。在施工过程中,需要先用砂轮打磨减隔震支座墩台的垫石,将垫石打磨平整,确保平整度误差小于1mm,再均匀铺设环氧树脂砂浆,保证环氧树脂砂浆厚度一致,最后再安装减隔震支座。
第二,安装减隔震支座后,需要保证其自由位移不受到影响。在施工过程中,需要在安装减隔震支座后对位移槽填充棉絮,也可以填充泡沫,以免梁体施工过程中有杂物进入减隔震支座,直到拆除临时支座之后再取出棉絮,从而确保减隔震支座不受杂物落入的不良影响。
第三,在临时固结支座的使用过程中,必须注意不能损害永久的减隔震支座,尤其在拆除阶段要倍加注意。如果是人工拆除临时固结支座,需要注意避免混凝土碎碴、钢筋碎片等杂物落入减隔震支座滑移槽,选择微膨胀炸药能够方便快捷的拆除临时固结支座,避免杂物落入对支座的影响。
结束语
综上所述,减隔震技术在国外已经得到了多年的应用,积累了成熟的设计、施工经验,该项技术也得到了不断的发展和完善。虽然减隔震技术在我国长大桥梁的应用中较少,但只要结合工程实际,学习国外的先进、成熟经验,遵循长大桥梁减隔震支座的设计思想,在具体施工过程中做好难点、要点的处理,便能够充分发挥减隔震支座耗散地震能量的作用,降低桥墩与基础的荷载,提高长大桥梁结构的性能。
参考文献:
王淑涛,刘兆光,胡盛.减隔震技术在大跨度预应力混凝土连续梁桥设计中的应用[J].公路,2011,(07)
篇8
[关键字]板式橡胶支座;病害;防治
1.支座是桥梁结构的一种特殊而重要的部件,它设置在桥梁的上部结构与墩台之间。
它的作用是:(1)传递上部结构的支承反力,包括恒载和活载引起的竖向力和水平力;(2)保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由变形,以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式。支座占桥梁工程的造价很小,但出现质量问题后将严重影响桥梁上下部结构的使用寿命和交通安全。许多使用中的桥梁,板式橡胶支座表面积水积尘严重、四氟乙烯滑板的储油坑内存有杂质灰尘等。上述问题直接影响了橡胶支座的使用性能和使用寿命,对桥梁结构造成严重影响,这些问题都直接影响到了桥梁的安全和使用寿命。
2.板式橡胶支座产生病害及原因分析
2.1板式橡胶支座产生病害描述
桥梁板式橡胶支座的缺陷、病害,形式各样,常见的主要有以下几种:
(1)橡胶支座受压不均匀。有的支座局部脱空,有的甚至完全脱空,不参与结构受力,从而造成其它支座压力增大,发生较大变形。(2)板式橡胶支座的质量。橡胶材料暴露在空气之中很容易受到光、热、氧等外界环境的影响,时间一长的话很容易发生橡胶材料的开裂等问题。我国在上世界的八十年代曾经对橡胶板式支座利用热空气加速老化的原理进行了研究,结果表明在橡胶支座的使用初期,材料老化的速度较快。之后随着时间的延长老化的速度在逐渐变缓,并且呈现出较为平温的一个状态。通常橡胶支座的所处的环境差异性较大,支座本身的质量也有较大的差异性。所以对于其寿命的影响也是不尽相同。(3)橡胶支座剪切变形。橡胶支座剪切变形过大,甚至产生裂缝,造成这种现象的主要原因是支座安装时初始剪变形过大。(4)支座垫石高度不够。用普通砂浆找平,造成砂浆压碎,其上支座基本不承担上部荷载。有的支座上部脱空,竟用砂浆封涂空隙。(5)墩台垫石上有杂物。如混凝土,木板,泥土。造成此现象的原因有:浇筑湿接头时漏浆、伸缩缝安装前落入的杂物未清理、临时固定设施未拆除。墩台上的杂物有的会污染橡胶支座,有的包围着支座,影响支座发挥正常的作用。(6)安放支座的墩台顶面标高超标。为了保持梁底标高而将支座处留成凹槽凑合。(7)支座受压外鼓。支座胶层厚度和支座胶层不均匀分布,将会产生支座局部应力集中,局部胶层表面裂纹萌生概率大幅增加,导致支座提前损坏。
2.2常见病害原因分析
1)设计方面原因。有些设计单位设计、选用的公路桥梁板式橡胶支座与公路桥涵设计规范、行业标准规定的设计要求不符。一般支座按标准化设置,而部分桥梁要求支座承载力较大,实际选用橡胶支座承载力达不到要求,通常橡胶支座按固定支座受力计算,如果未选用或合理设置滑板支座,再加上支座偏薄、支座抗剪弹模过大等不利因素组合,可能无法满足结构所需要的变形要求,最终导致梁体附加内力增大、支座剪切耐久性降低,桥墩水平推力增大等。支座承载力与桥梁实际支承反力应尽量接近或吻合,一般变化范围应在±10%左右。并非选择的支座承载力比实际需要的承载力越大越安全,尤其是选择四氟滑板支座时,应尽量接近实际桥梁结构的支承反力,因为四氟板与不锈钢板的摩擦系数是随着正压力减小而增大的。板式橡胶支座的计算中未将支座的平面尺寸确定支座厚度确定、支座偏转验算支座抗滑,性验算等方面综合考虑,使支座不能完全满足实际受力要求。
2)安装过程中。生产产品的配方、施工工艺存在问题,生产出的产品在物理、力学性能方面不能完全满足规范要求。采用的原材料没有少,认格按照标准要求检验。如用再生胶代替合成橡胶和天然橡胶,用废旧钢板代替加劲钢板,钢板的材质、厚度均达不到质量要求。制造出的产品没有少,认格控制硫化时间,橡胶没有能够达到正常硫化点,性能达不到最佳水平,钢板和橡胶之间没有足够的粘结力。支座保护层厚度不均匀、加劲钢板之间的橡胶层相差较大,远远超出标准的要求。支座垫石表面不平整,使支座安放后局部出现脱空,表面受力不均匀;支座垫石顶面标高控制的不好,使一片梁底四个支座受力不均匀,尤其一端安置的两个支座,支座偏压少,认贡,支座表面异常鼓出或出现局部脱空;垫石表面的浮砂、油污未清理)几净,沾上油污后使支座过早的出现老化现象;支座安放时支座中心线与墩台上的支座中心线不贡和,支座就位不准确,使支座处在不利的受力环境下;落梁、支座安放过程中,操作不平稳,使支座安放后既出现偏心受压或出现剪切变形。
3.板式橡胶支座常见病害及处理措施
(1)支座垫石与梁底支承楔块的位置、尺寸、标高的施工偏差过大。即支座垫石与梁底支承楔块的位置不准确,每边宽出支座的尺寸过小、支座垫石与梁底支承楔块的高度过大或过小、垫石顶标高的施工偏差过大。
防治措施:墩台、支座垫石及梁底支承楔块施工前应对测量放线进行复核,确保其施工控制线的精度满足要求,并向有关的施工人员进行技术交底,施工时严格遵照设计与规范要求进行,确保其施工质量满足要求。
(2)支座垫石混凝土顶面不水平、不平整,且强度不足,混凝土不密实,内部有空洞等缺陷,影响承载能力。
防治措施:垫石侧模安装时应用水平尺侧模顶的水平情况,不水平时应及时予以调整。垫石混凝土施工时注意对垫石顶面进行抹平但不得压光,使垫石混凝土顶面与侧模顶接顺在同一水平面上,且如果有必要应征得设计人同意,提高混凝土标号。垫石部位帽梁表面混凝土应凿毛彻底,垫石混凝土方量较小,但也必须机械拌合,严禁人工随意拌合。混凝土要加强捣固,保证混凝土密实可靠。
(3)个别支座的规格型号与设计要求不完全相符。
防治措施:支座采购进场以及运至垫石旁准备安装时,均应仔细查看支座的规格、型号、数量,确保各处支座的规格、型号、数量完全符合设计要求。当施工中发现某种支座缺乏或规格、型号不对时,严禁对各处的支座随意代换,也不得以大代小、以强代弱,更不能以小代大、以弱代强。
(4)支座上、下面未与梁底支承面、垫石顶面完全密贴或支座顶面不水平、支座顶标高的施工偏差过大,出现支座局部脱空、偏压等现象。
防治措施:预防要点:①垫石侧模安装时应用水平尺检查侧模顶的水平情况,不水平时应及时予以调整,使垫石混凝土顶面与侧模顶接顺在同一水平面上。②支座安装前,应先将垫石顶面清理干净,确保垫石顶面无浮砂、灰尘、油污,然后在垫石上采用环氧树脂砂浆找平、坐浆,将支座及时安放在砂浆上,并采用水平尺检查支座的水平度,确保支座顶面水平。注意砂浆找平层厚度应均匀、合适,以确保支座底砂浆饱满、密实、支座顶面标高满足要求,并注意支座侧面不得粘附有砂浆,如有,则应及时予以刮除干净,以免影响支座将来的正常工作。③应在支座上加设一块比支座稍大的支承钢板,注意支承钢板外观应平整,无翘曲、变形、锈蚀、裂缝等现象,钢板还应刷防锈漆。当梁体采用整体现浇混凝土结构时,支承钢板上焊锚固钢筋与梁体连接,此时支承钢板可兼作梁体底模的一部分;当梁体采用装配式施工时,支承钢板与梁底之间采用环氧树脂砂浆粘结,注意砂浆厚度应均匀、合适,以确保梁底填充砂浆饱满、密实。
(5)四氟乙烯滑板与不锈钢滑板划伤、表面脏污、硅脂未注满,四氟滑板倒置。
防治措施:四氟滑板式橡胶支座开箱后,应注意对支座内的四氟乙烯滑板与不锈钢滑板进行保护,避免划伤和表面粘附脏物、砂尘等,并注意检查四氟乙烯滑板表面储油坑是否已注满,如果不满,则应在支座安装前,采用产品使用说明书上规定的硅脂予以注满,避免四氟乙烯滑板与不锈钢滑板之间的摩擦系数超大。
篇9
【关键词】拉索减震,桥梁抗震,应用研究
中图分类号:U445 文献标识码:A
一、前言
近年来,我国在减震支座及桥梁抗震设计上虽然取得了飞速发展,但依然存在一些问题和不足需要改进,在社会经济不断发展的背景下,加强对拉索减震支座及桥梁抗震设计应用研究,对确保居民的切身利益有着重要意义。
二、拉索减震支座的内容
拉索减震支座可以分为滑动支座和固定支座。固定支座主要由拉索(钢绞线、高强度钢丝束或碳纤维)、抗剪螺栓、上座板(包括顶板和不锈钢滑板)、聚四氟乙烯滑板、中间钢板、密封圈、橡胶板、底盆、地脚螺栓和防尘罩等组成。滑动支座是通过取消设置在双向滑动支座中心处的抗剪螺栓而成。
拉索减震支座具备了普通盆式支座的优点,如在梁端传递的垂直荷载作用下,竖向承载能力大,梁端转动灵活。上支座板的不锈钢板与聚四氟乙烯板间的摩擦系数小,水平滑移能力强等,而且由于拉索的使用成功克服了传统支座限位能力不强的弱点,能最大程度避免地震中落梁等现象的发生,并在地震后可靠复位。此外,由于盆式支座与限位索装置已经在我国各类桥梁减隔震设计中普遍采用,因此拉索减震支座制造技术成熟,相较于同类型产品造价也相对较低。
在连续梁桥的固定墩设置拉索减震支座,在正常使用荷载作用下,抗剪螺栓能够保证支座是固定的,此时水平荷载主要由固定墩承担;但在强震、船撞等极端荷载作用下,当支座传递的水平荷载超过某一量值,抗剪螺栓剪断,固定支座转变成滑动支座,改变体系的传力特性,同时水平荷载分摊给一联的每一个桥墩,从而大大减小固定墩的受力。同时锚固于上、下座板的拉索在上、下座板间发生较大的相对位移时可以有效起到缓冲限位作用。
三、桥梁震害分析
调查与分析桥梁的震害及其产生的原因是建立正确的抗震设计方法,采取有效抗震措施的科学依据。
1.上部结构的破坏
桥梁上部结构本身遭受震害而被毁坏的情形不多,一般都是由于桥梁结构的其他部位的毁坏而引起的。如落梁,一种是由于弹性设计理论采用毛截面刚度,这样就会低估横向地震作用和位移。
2.支座连接部位的震害
这中破坏比较常见,由于连接部位的破坏会引起力传递方式的变化,从而对结构其他部位的抗震产生影响,进一步加重震害。这种破坏是抗震设计中最关注的问题之一。
3.下部结构和基础的震害
下部结构和基础的严重破坏是引起桥梁倒塌,并在震后难以修复使用的主要原因。除了地基毁坏的情况,桥梁墩台和基础的震害是由于受到较大的水平地震力,瞬时反复振动在相对薄弱的截面产生破坏而引起的,从大量震害实例来看,比较高柔的桥墩多为弯曲破坏,矮粗的桥墩多为剪切型破坏,介于两者之间的为混合型。
4.桥台沉陷
当地震加速度作用时,由于桥台填土与桥台是不完全固结的,桥台填土的纵向土压力增大,桥梁与桥台之间的冲撞会产生相当大的被动土压力,造成桥台有向桥跨方向移动的趋势。由于桥面的支撑作用,桥台将发生以桥台顶端为支点的竖向旋转,导致基础破坏。如果桥台基础在液化土上,又将引起桥台垂直沉陷,最终导致桥梁破坏。
四、提高桥梁抗震性能的措施
1.隔震支座法
隔震支座法是在抗震应用的较为广泛的方法。这种方法是通过增加结构的柔性和阻尼来减小桥梁的地震反应的。具体做法是采用减、隔震支座在梁体与墩、台的连接处,通过设计或是应用新材料来实现结构柔性和阻尼的增加。这个方法是有大量的实验理论依据作支撑的,很多试验的分析结果都反映出桥梁连接处的结构与对地震的反应是有着直接关系的。以上的连接方法可以有效的减小墩、台所受的水平地震力,从根本上减小了地震的影响,提高了桥梁的抗震性能。
2.利用桥墩延性
桥墩的延性是抗震设计中可以加以利用的特点。由于桥墩自身是具有延性的,将这一性质加强。在强震时,这些部位形成的稳定延性塑性铰可以产生弹塑性变形,这样变形将延长结构的周期同时耗散地震的能量。利用桥墩自身加强的延性,将地震力通过限度内的塑性变形渐渐分散,是在桥梁设计中比较容易实现的抗震方法。延性的抗震设计,需要根据弹性反应来计算塑性变形的程度,然后根据抗震等级进行修正,尽可能提高桥梁的抗震载荷。在桥梁的抗震设计规范中,综合影响系数用来反映塑性变形程度,所以根据综合系数可以知道桥梁的抗震能力。
3.采用隔震支座和阻尼器相结合的系统
隔震支座法可以提高桥梁的抗震性能,增加对地震力的阻尼也是提高桥梁性能的方法,将二者结合起来,抗震性能加倍。隔震支座和阻尼器可以在地震的作用下,加强桥墩的弹塑性变形从而耗散地震能量,使地震的危害减小,也就是加强了桥梁的抗震性。
4.引进新型桥梁的抗震设计方法
在新型的桥梁设计多采用型钢混凝土结构,这种结构与传统的混凝土结构有着很多先进之处。因为型钢混凝土结构的承载能力高于同样外形的钢筋混凝土的一倍以上,而且前者抗剪能力、延性都明显的高于后者,这样抗震能力自然得到提到。除此之外,新型的型钢混凝土结构能够吸收、隔离和耗散地震能量,将桥梁的地震反应减小,从而避免了较大的变形造成的不可恢复的变形。这样的结构不但提高了桥梁结构的安全度,而且还可以节约材料、降低造价,可以说是首选的抗震方法。
五、拉索减震支座及桥梁抗震设计应用
根据以上的分析可以看出,随着支座所受竖向力的逐步增加,支座摩擦系数有减小趋势,摩擦耗能性能基本处于稳定(滞回曲线趋于平稳,且各级竖向荷载作用下重复性较好),拉索在上顶板、下底板相对位移超过特定值后起到限位作用,支座滞回曲线有突变;试验所得滞回曲线形式与理想恢复力模型保持一致,印证了理论推导的正确性。同济大学曹新建博士通过建立有限元模型,研究了拉索减震支座的减震效果,结果表明拉索减震支座滞回曲线计算数据与试验所得数据吻合较好,拉索减震支座的有限元模拟是切实可行的。
在中等地震或者强震作用下,常规连续梁结构的支座、桥墩、桥梁基础(一般为桩基础)等桥梁构件通常是易损部位,特别是固定墩处的桥梁结构构件。通过引入减隔震技术可以使桥梁下部结构的地震力减小。一般可以将作为上、下部结构传力核心的桥梁支座设计为减隔震支座,达到减隔震的效果。新型拉索减震支座的力学特性比较简单,既发挥了滑动摩擦耗能的功能,又通过拉索的限位保证了支座和梁体在正常范围内工作,而且支座具有较强的经济适用性.在桥梁结构的动力计算中此支座也可以得到合理的模拟。通过在传统固定墩上使用拉索减震支座,能够明显减小固定墩墩底的地震内力,同时墩、梁相对变形也在可控制范围内.如果连续梁结构全部采用拉索减震支座,则所有的桥墩共同承担纵桥向地震力,
较常规支座布置的桥梁地震受力更为合理。拉索减震支座的初始间距、摩擦系数都会影响到桥梁的减隔震效果。拉索间距应该根据选定的地震输入、地震动强度设计为合理的数值,太小或者太大都不利于合理发挥其减隔震作用。
六、结束语
随着桥梁抗震技术的不断完善,拉索减震支座及桥梁抗震设计应用将会得到更多管理者的重视,在预防一些不可预料的突发状况的背景下,拉索减震支座及桥梁抗震设计应用研究将会发挥着越来越重要的作用。
参考文献
[1] 王宏谋.桥梁盆式橡胶支座的研究与应用[D],成都: 西南交通大学硕士论文,2008.
[2] 曹新建.大型桥梁的抗震能力设计策略[D],上海: 同济大学博士论文,2009.
篇10
关键词: 桥梁支座 整体顶升 更换
中图分类号: U445 文献标识码: A
1 概况
支座是桥跨结构的支承部分,将桥跨结构的支承反力传递给墩台,保证桥跨结构在荷载的作用和温度变化的影响下,具有设计要求的静力条件,并保证桥跨结构在墩台上的位置充分固定,不致滑落。但是,近年来随着列车轴重增大、运营速度提高和运量的不断增加,部分桥梁的支座出现了销钉剪断、锚螺栓折断等病害,影响支座的正常、安全使用。为保证运营安全,对既有线的运输干扰减小到最低程度,工务部门利用施工“天窗”对出现病害的铸钢摇轴支座进行整体顶升更换,形成了“不中断”运营的快速施工技术。
2整体顶升工作原理
2.1更换支座的限制条件
2.1.1更换桥梁支座需要将梁体顶起80~100mm的空间,确保支座可以顺利地拆除和安装。
2.1.2桥梁顶起后,梁体、无缝线路轨道结构不会发生结构受力破坏。
2.1.3在起梁过程中梁体自身容易产生横向偏移,控制不到位容易造成线路偏差;无缝线路也会随桥梁顶起而产生位移,钢轨产生的应力应变,均要满足强度和变形要求。
2.1.4在支座更换过程中要对梁体、无缝线路轨道结构、线路几何尺寸进行应力应变的监控测量,保证各部位机构的安全。
2.1.5支座更换完成后,无缝线路轨道结构的几何状态、轨道顶面高程满足运营及接触网导高的要求。梁体顶起后由于受力影响,轨道结构可能产生纵向及横向位移而导致几何状态发生变化。支座底部垫砂不密实,重新受力后存在压缩变形,对无缝线路的几何状态可能造成较大的影响,因此在制定更换方案时必须考虑预留支座压缩变形量。
2.1.6更换支座的时间控制。由于整体更换摇轴支座难度较大,需要花费较多的时间实施更换,如封锁时间过长对运行有较大的影响,因此必须控制更换时间在120分钟封锁点内。
2.2整体更换支座原理
根据现场实际条件一般采用“一泵四镐”整体顶升系统起梁,即每孔梁活动端布置4台千斤顶(100t),每片梁下2台,4台千斤顶与一台油泵站连接,具体布置见图一。
“一泵四镐”整体顶升系统由一台BZ63T2-4高压油泵、4台QF100T-20d千斤顶、油管、分配器及操作控制系统等组成。一个油泵的流量通过分配器分流输出,分别供给4台千斤顶,实现同步启动同步工作,同步起落梁,从而实现整体顶升的目的。该系统有如下优点:
(1)整体安全可靠,功能齐全;
(2)操作控制集中,各个千斤顶可以同时控制,也可以单独控制;
(3)各个千斤顶同步偏差较小,梁体同步位移精确。
3 支座更换方案简介
更换摇轴支座总体方案为:利用封锁点进行施工,第一个封锁点线路放散,第二个封锁点试顶梁,第三个封锁点更换支座。具体施工作业流程如下:现场勘查——工务段线路应力放散——拆除影响起梁的附属设备——试起梁——点内拆除线路扣件——起梁——拆除旧支座下摆、摆卡及锚螺栓——安装新支座下摆、摆卡及锚螺栓——落梁——恢复线路——工务段放缩、线路整细并开通。
3.1点前施工准备工作:
3.1.1提前松开部分人行道与避车台连接螺丝,以保证避车台在梁端处断开。
3.1.2利用列车间隔,松动支座下摆锚螺栓螺母及防横移设施螺栓螺母,涂油后拧紧。
3.1.3布置好起梁千斤顶及油镐,连接完毕并试压合格。墩台面积大的,油泵可以布置于墩台顶面;墩台面积小的,油泵可布置于桥下。
3.1.4将支座、摆卡等设备涂黄油拼装好。
3.2线路放散点内工作:
3.2.1工务系统根据计划上的施工影响范围进行应力放散。
3.2.2工务扒开梁缝处石碴,装袋后回填。
3.3试顶梁点内工作:
3.3.1试顶梁的主要目的是为消除顶升系统可能出现的问题,如油管接头漏油、千斤顶偏载、既有支座下摆被浇筑在垫梁石里等,试起梁只要达到支座底板与垫梁石间出现缝隙即可落梁(不应超过5mm),但必须保证支座四角都离开垫梁石。
3.3.2利用风动凿除设备进行垫梁石处理,凿出下摆既有锚螺栓深度的2/3。
3.3.3在电务及铁通人员的监护下,对桥上电缆进行处理。其中,人行道外侧的电缆要提前拆除本孔与人行道托架的既有连接,采取临时悬挂连接;对梁上电缆槽内的电缆,开挖桥头电缆富裕量,揭开电缆槽盖板,松动槽内电缆,以保证起梁高度100mm时电缆设备的安全。
3.4更换支座点内工作:
3.4.1更换支座封闭点约120min。
3.4.2封锁后,首先拆除邻孔15m扣件,并再向外松动10m扣件(保证起梁时不带动枕木),彻底清除梁头横向盖板处道碴。
3.4.3松解扣件的同时,拆除人行道避车台的临时连接及锚螺栓螺母,继续凿除既有锚螺栓剩余的1/3深度。
3.4.4四台千斤顶同时同步起梁100mm,起梁就位后仍用原木及木楔做好支撑,利用滚杠拆除旧支座下摆、摆卡,切除既有锚螺栓。
3.4.5对露出的支座底处垫梁石进行凿毛处理,将整个垫梁石刮砂找平,垫砂以找平为原则,不增加垫梁石顶标高。
3.4.6支座安装就位。
将事先准备好的支座就位,由现场技术员控制,进行初步对位。
3.4.7千斤顶回落,技术人员对支座上下摆对位,确保
锚固下摆锚螺栓,拧紧支座下摆锚螺栓螺母。
3.4.9落梁后,恢复线路扣件,恢复横向盖板处道碴,对线路进行整细并确认线路达到开通条件。
更换支座封锁点内时间安排如下:
封锁点内时间安排(120分钟)
3.5更换支座点后工作:
3.5.1恢复垫梁石做好散水坡,安装支座防尘罩。
3.5.2恢复避车台连接、安装防横移设施、恢复电缆槽及点前拆除的其他附属设施。
3.5.3对线路状态进行复测。
3.5.4工务系统利用封闭点对桥上线路进行应力放缩,并对线路全面整细,线路几何状态达到铁运[2006]146号部令《铁路线路修理规则》表6.2.1要求。
4慢行及封锁条件
4.1无缝线路应力放散需要封锁线路120分钟,开通后第一列45Km/h,第二列60Km/h,其后恢复常速。
4.2试顶梁结束后第一列25Km/h,第二列45Km/h,第三列60Km/h至下一封锁点。
4.3支座更换线路封锁120分钟,全桥施工结束后第一列25Km/h,第二列45Km/h,第三列60Km/h,不少于24小时,其后恢复常速。
4.4具体限速范围为更换支座的孔跨前后各50m。
5结束语
通过整体顶升更换支座,可以使桥梁在安全、稳定的可控状态下实现整体抬高,而且更换后支座的标高,横向位置均满足了规范要求。大大降低了改造费用,减少了对运输的影响。
参考文献
[1] 廖元裳 钢筋混凝土桥中国铁道出版社
[2]《铁路桥隧建筑物修理规则》铁运【2010】38号文
[3]铁路工务技术手册桥涵中国铁道出版社