GPZ(KZ)系列公路桥梁抗震盆式橡胶支座

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衡水奔腾工程橡胶有限公司经过多年的发展,现已成为橡胶和交通设施配套产品的重点生产厂家之一,并通过了iso9001:2000质量管理体系认证。
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盆式橡胶支座分类
  盆式橡胶支座根据应用范围可以分为三大类:公路桥梁盆式橡胶支座、铁路桥梁盆式橡胶支座及盆式橡胶支座的衍生品。常用的公路盆式橡胶支座型号有:gpz盆式橡胶橡胶支座和gpz(ⅱ)盆式橡胶橡胶支座(依据gt391-1999) ,gpz(kz)盆式橡胶支座等几个系列。常用的铁路盆式橡胶支座有tpz-i铁路盆式橡胶支座,tpz标铁路盆式橡胶支座,专桥81、铁路桥梁支座。盆式橡胶支座的衍生品种类很多,比如 qpz盆式橡胶橡胶支座、kpz系列盆式橡胶支座、弹性减震球型钢支座、自调高盆式橡胶支座等。   每一类根据位移形式可分为固定(gd)、单向活动(dx)和双向活动(sx)三种。   3、安装   1、把锚柱安装在支座底板四角。   2、浇注支座支墩,留出顶端一段高度,留出高度要比支座的锚柱大些;   3、把支座吊到垫石上方,校正平面位置和高度;  4、浇注垫石混凝土;   5、安装支座上部的4个锚柱;   6、安装现浇梁模板,绑扎现浇梁钢筋;   7、浇注梁体混凝土;   8、拆除支座两侧的临时连接。编辑本段三、qz系列球型支座1、概述
  qz系列球型支座是由上支座板、下支座板、球形板、聚四氟乙烯滑板(f4、球面四氟板)及橡胶挡圈组成的一种特殊盆式橡胶支座产品。它将盆式支座中的橡胶板改为球面四氟板因而得名,由于qz球型支座中间钢板及底盆亦相应地改成球面,减小了摩擦系数。其位移由上支座板与平面四氟板之间的滑动来实现。在上支座板上设置导向槽或导向环来约束支座的单向或多向位移,可以制成球形单向活动支座和固定支座。通过球形板和球面四氟板之间的滑动来满足支座转角的需要
2、优点
  qz球型支座以传力可靠,转动灵活的特点,不但具有gpz盆式橡胶支座承载能力大的特点,座位移大等特点,而且能更好地适应大转角的需要,与普通盆式支座相比具有下列优点:   1、球形橡胶支座通过球面传力,不会出现力的缩颈现象,作用在混凝土上的反力比较均匀;  2、球形支座通过球面聚四氟乙烯板的滑动来实现支座的转动过程,转动力矩小,而且转动力矩只与支座球面半径及聚四氟乙烯板的摩擦系数有关,与支座转角大小无关,特别适用于大转角的要求,设计转角可达0.05rad.   3、qz球型支座各向转动性能一致,适用于宽桥、曲线桥;   4、这种支座产品不用橡胶承压,不存在橡胶老化对支座转动性能的影响,特别适用于低温地区。
3、球型支座的分类
  球形支座通过球面传力、不出现力的缩颈现象,作用在混凝土上的反力比较均匀; 球形支座通过球面聚四氟乙烯板的滑动来实现支座的转动过程,转动力矩小,而且转动力矩只与支座球面半径及聚四氟乙烯板的摩擦系数有关,与支座转角大小无关。因此特别适用于大转角的要求,设计转角可达0.05rad以上。支座各向转动性能一致,适用于宽桥、曲线桥等;支座不用橡胶承压、不存在橡胶老化对支座转动性能的影响,特别适用于低温地区。
4、安装细则
  1):用本系列支座时,桥梁梁体及桥墩、台支承部位混凝土标号不得低于300级。特殊情况须征得设计单位同意。  2):支座与梁体及墩、台采用预埋螺栓连接,必要时也可采用预埋钢板焊接连接,但将支座与梁体及墩台预埋钢板焊接时,要防止支座钢体过热,以免烧坏硅脂及聚四氟乙烯板。   3):支座安装标高应符合设计要求,要保证支座支承面的水平及平整,支座支承面四角高差不得大于2_。   4):支座进场后,应检查装箱清单,包括配件清单,支座产品合格证,支座安装养护细则等。   5):支座安装时应注意如下事项:  a:支座中心线应与主梁中心线平行。   b:活动支座上、下支座板顺桥方向的中心线应重合,其交角不得大于5´rad。   c:支座安装时不得松动上、下支座连接板,以防止支座发生过大转角而倾覆。该连接板在梁体安装完成后予以拆除,以防约束梁体的正常转动。   d:拆除上、下支座连接板后,应及时安装sx及dx活动支座的橡胶防尘罩。  e:现浇混凝土梁在梁体注成整体后,在施工梁体预应力前拆除连接板。   f:支座在安装围板前,应用棉丝将不锈钢滑动表面仔细擦净,以防止灰尘侵入聚四氟乙烯板表面。   g:对支座钢件油漆碰掉部分,应补充油漆一道。   6):支座使用期间应每年定期进行一次检查及养护,内容包括:   a:检查支座锚栓有无剪断,支座橡胶密封圈有无龟裂、老化。   b:检查支座相对位移值是否均匀,逐个记录支座位移值。  c:清除支座附近的杂物及灰尘,并用棉丝仔细的擦净不锈钢表面的灰尘。   d:松动锚栓螺母一次清洗上油,以免螺母锈死,然后紧固。   e:校核并定点检查支座高度变化,以便校核支座内聚四氟乙烯板的摩耗的情况。当支座变化超过3_时,应拆除橡胶密封圈,检查聚四氟乙烯板的状况。  f:定期对支座钢件进行油漆防锈(不锈钢滑动面除外)。编辑本段橡胶支座布置  桥梁支座的布置主要和桥梁的结构形式有关。通常在布置支座时需要考虑以下的基本原则:   (1)上部结构是空间结构时,支座应能同时适应桥梁顺桥向(x方向)和横桥向(y方向)的变形;   (2)支座必须能可靠的传递垂直和水平反力;   (3)支座应使由于梁体变形所产生的纵向位移、横向位移和纵、恒向转角应尽可能不受约束;  (4)铁路桥梁通常必须在每联梁体上设置一个固定支座;   (5)当桥梁位于坡道上,固定支座一般应设在下坡方向的桥台上;   (6)当桥梁位于平坡上,固定支座宜设在主要行车方向的前端桥台上;   (7)固定支座宜设置在具有较大支座反力的地方;   (8)在同一桥墩上的几个支座应具有相近的转动刚度;   (9)连续梁可能发生支座沉陷时,应考虑制作高度调整的可能性。  总之,桥梁支座的布置原则是既要便于传递支座反力,又要使支座能充分适应梁体的自由变形。编辑本段公路桥梁橡胶支座的使用规则  下面给大家简单介绍下关于公路桥梁橡胶支座不同使用规则:   (1)板式橡胶支座  板式橡胶支座的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。因而板式橡胶支座没有固定支座和活动支座之分。由于其水平位移是靠橡胶的剪切变形来实现的,容许水平位移量较小,故适用于中小跨径的公路、城市桥梁和铁路桥梁。标准跨径20m以内的桥梁,一般可采用板式橡胶支座。板式橡胶支座又可分为矩形和圆形两种,圆板式板式橡胶支座主要用于圆形桥墩的桥梁。板式橡胶支座的型号、高度等应根据实际的位移量及支座反力大小来确定。板式橡胶支座应尽量水平安装,当必需倾斜安装时,最大纵坡应≤2%。   (2)四氟橡胶滑板支座   四氟橡胶滑板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 ,在梁的底面设置一块不锈钢板与之做相对的滑移运动。这是利用了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。因而适用于较大跨度的简支梁和连续梁及桥面连续的桥梁。四氟橡胶滑板支座分为封闭型和简易型两种型式。对于城市桥梁及受紫外线辐射、空气污染与粉尘严重的地区,应采用封闭型,其余均可采用简易型。四氟橡胶滑板支座的型号、高度等应根据实际的位移及支座反力大小来确定。四氟橡胶滑板支座应尽量水平安装,当必需倾斜安装时,最大纵坡应≤2%。   (3)盆式橡胶支座  盆式橡胶支座是在一盆形的底座内放置一橡胶块,利用橡胶在三相受力状态下具有流体的性质这一特点来实现大的转角,同时通过放置在中间支承钢板上的聚四氟乙烯板与不锈钢板之间相对运动时的低摩擦系数来实现梁的水平位移。盆式橡胶支座能满足大的支座反力和大水平位移和大转角的要求,适用于跨度大和支座反力大的桥梁。
   (4)球冠橡胶支座  由于板式橡胶支座、四氟橡胶滑板支座只适用于坡度较小的桥梁(坡度<2%) ,当桥梁纵坡较大时,则采用普通球冠圆形板式橡胶支座和四氟橡胶滑权式球冠圆形板式橡胶支座。球冠形橡胶支座具有较好的传力均匀性,特别是在有一定的纵横坡下受力效果明显优于板式橡胶支座、四氟橡胶滑板支座,同时可以避免一般板式橡胶支座在安装中产生的偏压和脱空现象。球冠形橡胶支座不仅适用于一般桥梁,也适用于各种结构复杂的桥梁,尤其适用于纵坡较大的桥梁 ,适用坡度为5%~8%。普通球冠圆形板式橡胶支座和四氟橡胶滑板式救冠圆形板式橡胶支座的型号、高度等应根据实际的位移量及支座反力大小来确定。桥梁支座的选用,应根据桥梁跨度、荷载等级、桥面连续情况、桥梁纵横坡、气候条件、桥梁结构形式、桥梁用途等因素,本着经济、安全、实用的原则合理选用。[2]编辑本段影响质量的因素  1、所采用的橡胶的胶质,这是影响板式橡胶支座质量的主要因素,目前由于市场竞争激烈,客户压价厉害,许多橡胶支座生产厂家就从这块降低成本,采用劣质橡胶,这个从外观上可以看出一二,好的橡胶,表面油亮,黝黑,用手指按压能感觉到一点点弹性,质量差点的橡胶,表面发乌,没有光泽。但是胶质真正的好坏,就需要做实验,从抗压弹性模量和抗剪弹性模量等方面去判断。  2、内部钢板:钢板是板式橡胶支座承载力的保证,所以钢板在厚度上一定要达到标准,材质上一定要采用成品板材,杜绝折弯板等,在处理上一定要做到除锈,喷砂,从而保证橡胶与钢板的粘接。  3、生产工艺:板式橡胶支座现在还没有完全实现自动话生产,硫化之前的步骤基本都是手工操作,下片,裁片,叠层等工序的好坏与工人的熟练程度有很大关系。在硫化机上的硫化时间和温度控制也很重要,不同的规格的橡胶支座硫化时间是不一样的,如果达不到相应的硫化时间,那么就会形成夹生,里边的胶没有充分硫化,影响产品质量。编辑本段验收检测项目  1、拉伸性能(拉伸强度、断裂伸长率等)、弯曲性能(弯曲强度等)、压缩性能(永久变形率等)、耐撕裂性能、剪切性能(穿孔剪切、层间剪切、冲压式剪切)、硬度、耐疲劳性能、摩擦和磨耗性能(摩擦系数、磨耗)、蠕变性能(拉伸、弯曲、压缩)、动态力学性能(自动衰减振动、强迫振动共振、强迫振动非共振)  2、橡胶燃烧性能 主要包括:垂直燃烧、水平燃烧、涂覆织物燃烧性能、氧指数   3、橡胶耐候性(老化、温度冲击、耐油等)   4、高低温温度快速变化实验、高低温恒定湿热试验、温度冲击试验、盐雾腐蚀实验、紫外光耐候实验、氙灯耐气候试验、臭氧老化试验、二氧化硫/硫化氢试验、箱式淋雨实验、霉菌交变试验、沙尘实验、高温、高压应力腐蚀试验机、耐介质(水、各 、油)  5、橡胶粘结性能测试硫化橡胶与金属粘结拉伸剪切强度、剥离强度、扯离强度、硫化橡胶与单根钢丝粘合强度、硫化橡胶或热塑性橡胶与织物粘合强度生胶、未硫化橡胶测试门尼粘度、威廉士可塑度、华莱士可塑度、含胶量、灰分、挥发分等测试  6、其他理化性能:硬度、密度、介电常数、导热率、蒸汽透过速率、溶胀指数和橡胶化学金属、硫以及聚合物检测编辑本段橡胶支座发展历史  板式橡胶支座是一种新型桥梁支座。它具有构造简单、加工制造容易、用钠过少、成本低廉、安装方便等优点。目前在国内外桥梁工程上得到了广泛应用。  在我国,板式橡胶支座从1965年起出l海巾橡胶制品研究所、亡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。全国最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。目前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),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,第一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,1-9—1981年铁道部科学研究院对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月通过铁道部技术鉴定。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)。目前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,最大支座反力约达2.2mn。  板式橡胶支座目前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。[3]编辑本段橡胶支座破坏原因及更换方案  一、支座损坏原因分析  (1)支座本身材料不均匀,个别支座采用再生橡胶。   (2)部分滑动支座安装时未涂抹硅脂油,导致滑板支座剪切破坏。   (3)安装过程中支撑垫石标高控制不好,单片梁四个受力支座受力不均衡,个别橡胶支座脱空,导致受力较大的支座变形超出规定值。   (4)结构物伸缩缝未完成,交通未完全封闭,部分社会重车通过时刹车导致支座受剪力较大,产生损坏。   二、更换方案  (1)采用支架基础大吨位千斤顶一次顶起桥跨   为便于安装支架并提供足够的支承能力,需在支架下设置钢筋混凝土基础。由于支架基础均处于河道,地基较为软弱,承载力低并且不均匀。基础置于其上将产生较大的不均匀沉降量。为了减小沉降量,必须增大钢筋混凝土基础尺寸,并对支架进行预压。此方案工程量较大、工期,、安全性低、费用高。  (2)采用超薄单向千斤顶墩顶及百分表配合支撑顶起桥跨充分利用梁体与墩顶的空间,采用超薄单向千斤顶墩顶支撑顶起桥跨,用高度为70_,φ=300_的圆形扁式油压千斤顶(最大顶升重量为250t,最大行程为15_)配电动油泵同步进行桥跨顶升,利用百分表观测梁体上升的速度,以保证桥跨各梁体受力均匀.

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