橡胶支座的发展史
在中国,板式橡胶支座从1965年起出上海橡胶制品研究所、上海市政工程研究所和上海市政设计院等单位开始研制与试验,并先后在广东、上海、山东、广西、福建、江苏、浙江和安徽等地部分公路桥上使用。全国早使用板式橡胶支座的是广东肇庆的公路桥,至今已有25年的使用历史。板式橡胶支座已成为国内公路与城市桥梁J-泛采用和深受欢迎的一种支座形式。并于1988年制定/4公路桥梁板式橡胶支座技术条件》(JT3132.288),随后又相继制定了《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》(JT3132.1-88)和《公路桥梁板式橡胶支座力学性能检验规则》(JT3I32.3-90)等交通部标准.1994年修定颁布/4公路桥梁板式橡胶支座标准》(JT/T4--93),后来又修订为(JT/T4-2004)执行,为正确使用相大面积推广应用板式橡胶支座奠定了基础。
我图铁路桥梁上,次试用板式橡胶支座是1969年在安徽固镇大桥边跨的一孔12m预应力混凝土先张梁上。随后,因更换旧梁及新建工程的需要,太原、上海、济南、沈阳等铁路局也都相继采用了板式橡胶支座。为了系统研究板式橡胶支座的抗压、剪切、转动等力学性能,1979-1981年科学研究院对160块不同规格、不同形状系数、不同胶层厚度的橡胶支座进行了系统的试验研究,并于1982年9月通过技术鉴定。各项研究参数被纳入《铁路桥油设计规程》(TN2-85),并于1987年制定门铁路桥梁板式橡胶支座技术条件》(TBl893-87)。板式橡胶支座主要用于6-20m中小跨径的钢筋混凝上、预应力混凝土及钢的铁路桥梁上,支座反力约达2.2MN。
橡胶支座几乎在世界各地普遍采用。早在1936年法国巴黎郊区的一座铁路桥上就开始使用橡胶支座,在第二次世界大战之后,英、德、美、日等许多国家相继使用板式橡胶支座,但直到1958年才真正积累丁广泛的使用经验。尤其是法国的弗列新涅提出了用钢筋格栅或钢板设置在橡胶中,用以约束橡胶的横向膨胀的方法,从而使板式橡胶支座得到了迅速的发展。
板式橡胶支座的更换
橡胶支座更换是桥梁建设与改造的重要步骤,产品质量本身会影响使用寿命,同样施工质量也很大程度上影响支座使用寿命!
⑴、橡胶支座短边应与顺桥方向平行安置,以利梁端转动。若需要长边平行于顺桥向,必须通过转角验算。
⑵、圆形支座各向同性,安装时无需考虑方向性,只需将支座圆心同设计位置中心点重合即可。为防止离心力下使梁体横向移动,可设置横向挡块。
⑶、斜角支座在斜交桥上安装更换时,短边应平墩台中心线的斜交夹角应与支座的锐角相符。
⑷、使用普通板式橡胶支座一般设有固定端与活动端之分;使用等高度过支座时,上部构造的水平位移由同一片梁两端支座的剪切变形共同完成,各承担一半,也可用厚度较小的橡胶支座作固定支座。
⑸、橡胶支座安装以春秋季节(年平均温度时)进行佳。如在高或低气温安装更换。为避免支座发生过大的剪切变形,过去提出两种方法,一是到年平均气温顶起主梁,将支座调整到中心位置。二是在安装更换时根据当时气温计算使支座产生预变位。前者在铁路桥梁上使用尚可,在公路桥梁上很难进行;后者现场施工技术难度高,难于掌握。现有一种简易的方法供选择。若预计不可能在年平均气温时安装,则在选用橡胶支座时可适当境加高度。使其在极端高低温安装时,上部构造的大位移量靠橡胶支座的单向剪切变形来完成。
橡胶支座的适用范围
1、普通板式橡胶支座(GJZ系列、GYZ系列)依靠自身的剪切变形来适应梁体的伸缩位移。
2、四氟乙烯滑板式橡胶支座(GJZF4系列、GYZF4系列)依靠四氟乙烯滑板与不锈钢板的相对滑动来适应梁体的位移,位移量大。
3、球冠系列桥梁板式橡胶支座在传力均匀性上,明显优于普通桥梁板式橡胶支座。它能有效地、可靠地将上部结构的荷载传递到桥墩上,并且极大的改善了在支座按装过程中产生的偏压脱空等不良现象,特点适应于坡桥、弯桥、斜桥、曲线桥等布置复杂的桥梁上。
4、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.
5、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.它还可用作连续梁顶推及T型梁横移中的滑块.矩形、圆形四氟板式橡胶支座的应用非别与矩形、圆形普通板式橡胶支座相同.
板式橡胶支座的选用
a:查看板式橡胶支座的安装施工图纸,主要注意板式橡胶支座的规格型号、厚度、设计承载力等主要技术参数。四氟滑板橡胶支座还要注意预埋钢板的尺寸和安装位置及方向;
b:选用板式橡胶支座时,支座的承载力应与桥梁支点反力相吻合,其容许偏差范围宜为±10%;
c: 对于弯、坡、斜、宽桥梁,宜选用圆形板式橡胶支座。公路桥梁工程不宜使用带球冠或坡形的橡胶支座;
d:当桥梁纵坡坡度不大于1%时,板式橡胶支座可直接设置于墩台上,但应考虑纵坡影响所需要的厚度。当纵坡坡度大于1%时,应采用预埋钢板(加楔形钢板)、混凝土垫块(带坡度的垫石)或其他措施将梁底调平,保证支座平置。板式橡胶支座应按JTG D62的有关规定验算并在验算满足规定要求后方可使用。
e:GJZF4、GYZF4型四氟滑板橡胶支座应水平安装。并应设置上下钢板,四氟滑板与不锈钢板间应该涂放5201-2硅脂润滑油,安装后一定要设置防尘罩;支座的四氟滑板不得设置在支座底面,与四氟滑板接触的不锈钢板也不能直接设置在桥梁墩、台垫石上。