四氟滑板支座 球寇圓板式橡膠支座安裝技術(shù)分享151-3082-8567

落梁時(shí)我們?nèi)绾文鼙ＷC橡膠支座位置準(zhǔn)確，以保證橡膠支座位置準(zhǔn)確；落梁采用與提升相逆的工 藝法，亦按頂舉時(shí)同*步長、步階緩慢降落同*幅的每片箱梁，有利于主梁就位準(zhǔn)確且與橡膠 支座密貼；若主梁與橡膠支座密貼不好，應(yīng)查明原因，采取有效措施予以 糾正或重來。四、注意事項(xiàng) 施工過程中，為安全起見，必須封閉交通； 施工過程中，保證橋梁任何部位不得有絲毫附加損壞； 舊橡膠支座拆除和新橡膠支座安裝（安裝前涂滿硅脂），工序緊湊，時(shí)間不得超過 30min； 需要復(fù)位的舊橡膠支座必須拿出清理干凈，并涂滿硅脂后才能進(jìn)行復(fù)位，經(jīng)更 換、復(fù)位 后的橡膠支座，正交方向中線偏位不得大于2mm。

公路橋梁GYZ200*42板式橡膠支座材料、形狀、尺寸的選用及計(jì)算方法，并結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)， 對板式橡膠支座選型時(shí)易范的錯(cuò)誤和*些經(jīng)驗(yàn)數(shù)值進(jìn)行了集中講解和列舉，還特別提出了支座橡膠層總厚度和四氟滑板支座選型的計(jì)算方法，可供設(shè)計(jì)參考。 關(guān)鍵詞：公路橋梁；GYZ200*42板式橡膠支座；選型；計(jì)算方法；實(shí)例分析橋梁支座的主要功能是將上部結(jié)構(gòu)反力可靠地傳遞給墩臺(tái)，并同時(shí)完成梁體結(jié)構(gòu)受力所需的變形(水平位移及轉(zhuǎn)角)。與其它類型的橋梁支座相比較，橡膠支座具有構(gòu)造簡單、加工容易、用鋼量少、造價(jià)低、安裝方便、吸震效果好、工作性能可靠等諸多優(yōu)點(diǎn)。我*自上世紀(jì)60年代開始**橋梁板式橡膠支座并大力推廣使用至今，取得良好的實(shí)用效果。 公路橋梁橋式橡膠支座按結(jié)構(gòu)型式分為普通板式橡膠支座和四氟滑板式橡膠支座(以下簡稱四氟滑板支座)。普通板式橡膠支座由多層橡膠與薄鋼板鑲嵌、粘合、硫化而成。

四氟滑板支座是于普通板式橡膠支座上按照支座尺寸大小粘結(jié)*層厚2-4mm的聚四氟乙烯板而成。其外觀形狀及結(jié)構(gòu)見下圖： 普通GYZ200*42板式橡膠支座(實(shí)物)四氟滑板式橡膠支座(實(shí)物) GYZ200*42板式橡膠支座結(jié)構(gòu)示意 目前，橋梁板式橡膠支座制作材料不同、規(guī)格多樣、功能各異，給橋梁設(shè)計(jì)者選型帶來*定的難度。如果選型不當(dāng)，將會(huì)帶來諸多問題，如橡膠支座承載力不夠或富余太多、支座太厚或太薄導(dǎo)致變形量太大或不足、選材不當(dāng)引起橡膠過早老化等。這些問題將直接導(dǎo)致各種橋梁病害的發(fā)生，使支座過早破壞而不得不提前更換，其帶來的高額維修費(fèi)用和不良社會(huì)影響不言而喻。所以，從數(shù)以千計(jì)的規(guī)格型號(hào)中選擇合適的橋梁板式橡膠支座是設(shè)計(jì)支座的關(guān)鍵。 *、了解各種橡膠材料特性常用的橡膠材料有：天然橡膠(NR)、氯丁橡膠(CR)和三元乙丙橡膠。三種材料各有優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍。 天然橡膠：具有較高的拉伸強(qiáng)度、優(yōu)異的彈性、良好的耐磨耗性和耐低溫性等多項(xiàng)優(yōu)良性能，是綜合性能較好的膠種。但它的耐老化性能，特別是耐臭氧老化及抗紫外線老化性能較差。 氯丁橡膠：具有優(yōu)良的耐天候老化和良好的耐臭氧老化性(抗臭氧老化性能比天然橡膠高12倍以上)，拉伸強(qiáng)度較高，彈性良好，抗腐蝕性良好，并且具有*定的耐油性。是*內(nèi)外橋梁橡膠支座普遍采用的主體材料，但其耐低 第 2 頁 共 5 頁溫性能較差，GYZ200*42板式橡膠支座這限制了其在北方寒冷地區(qū)的使用。 三元乙丙橡膠：是*種高分子材料，具有優(yōu)異的耐老化及耐高、低溫性能

球寇圓板式橡膠支座 D 聚四氟乙稀球寇圓板式橡膠支座坡形板式橡膠支座球寇 t 四氟滑板 △t 15 15 與圓形板式支座到球冠圓板式橡膠支座的改進(jìn)嘗試*樣，矩形板式橡膠支座也作了許多改進(jìn)嘗試，以期能適應(yīng)各種橋梁縱坡的情形，坡形板式橡膠支座就是在這種情形下產(chǎn)生的。其斜坡的角度依據(jù)橋梁的縱橫坡而制造，安裝時(shí)無須準(zhǔn)備楔塊或?qū)α旱鬃鱿鄳?yīng)處理，方便了橋梁的設(shè)計(jì)與施工。 但是，隨著球冠及坡形支座越來越多地被采用，其在實(shí)用中暴露出來的缺陷也日益明顯。新橋梁通用規(guī)范中明確指出，‘公路橋涵中不宜使用帶球冠的板式橡膠支座或坡形的板式橡膠支座’。所以，在設(shè)計(jì)中對這兩種支座應(yīng)慎用?！豆窐蚝迨较鹉z支座》中還規(guī)定，‘橡膠支座的四氟滑板不得設(shè)置在支座底面，與四氟滑板接確的不銹鋼板也不能設(shè)置在橋梁墩、臺(tái)墊石上’ 這也就徹底否定了聚四氟乙稀球冠板式橡膠支座的設(shè)計(jì)理念。 合理安排各墩臺(tái)橡膠支座厚度對于多跨連續(xù)梁橋，為簡化設(shè)計(jì)和施工，坡形板式橡膠支座各墩臺(tái)可選用相等厚度的支座。當(dāng)*聯(lián)中跨數(shù)較多時(shí)，上述作法并不可取。因?yàn)?聯(lián)橋長較長時(shí)，所選支座必然較厚。橋梁上部結(jié)構(gòu)在承受汽車制動(dòng)力時(shí)，支座越厚，則產(chǎn)生的縱橋向變形量也會(huì)越大，這就使梁體的下滑變位趨勢更加明顯，尤其當(dāng)橋梁縱坡較大時(shí)，加上汽車沖擊震動(dòng)的影響，梁體變位可能會(huì)超出橡膠支座允許的變形量，造成支座被剪壞。如支座老化較嚴(yán)重，這種大的梁體變位還可能造成支座永久性塑性變形，致使支座變形功能失效。大的梁體變位還會(huì)對橋梁伸縮縫產(chǎn)生更大的壓力。 為避免上述情形發(fā)生，可在*聯(lián)中居中的若干橋跨內(nèi)選用較薄的橡膠支座，形成支座不等厚設(shè)計(jì)。這樣雖然會(huì)增加設(shè)計(jì)和施工的麻煩，

但中跨薄支座相對起到了固定 支座的作用，能有效地減少梁體下滑變位作用。對于高 墩或大縱坡的梁式橋，*好能有2~3個(gè)墩與梁固結(jié)，以 避免連續(xù)梁體下滑(實(shí)橋觀測表明，上述情形下不采取 切實(shí)措施，梁體下滑不可避免)。當(dāng)然，在特殊情形下，還可以利用上述分析，有意 加厚或減薄某些墩、臺(tái)上橡膠支座的厚度，以控制墩、 臺(tái)水平力分配。 實(shí)例分析：有座特大橋的引橋，上部結(jié)構(gòu)為4-30 1.6% 4×30米 3#墩4#墩5#墩6#墩7#臺(tái) 120米 150 120120150150150150150270150150 引橋部分主橋部分引道 14.3 10.1 11.9 12.1 10.4 第 3 頁 共 5 頁 米先簡支后連續(xù)預(yù)應(yīng)力鋼筋砼小箱梁，采用薄壁墩，肋臺(tái)，鉆孔灌注樁基礎(chǔ)，引橋自成*聯(lián)，橋型圖如圖所示。汽車荷載采用公路I*，按*大升溫25°，*大降溫+砼收縮及徐變合計(jì)40°計(jì)算溫度力。*車道制動(dòng)力Fk=165kn。采用 彈性基礎(chǔ)-m法求得墩臺(tái)及基礎(chǔ)的抗彎剛度后，按墩臺(tái)與支座組合剛度進(jìn)行水平力分配，結(jié)果如下表所示：墩臺(tái)號(hào) 3# 4# 5# 6# 7# 支座型號(hào)(每墩臺(tái)單排16個(gè)) GYZF4φ250 ×65GYZφ375× 66GYZφ375× 55GYZφ375× 66 GYZF4φ250 ×65全部支座剛度 (kn/m) 2094440011471244001120944 墩臺(tái)抗推剛度 (kn/m) 1446511913814645148743000000 支座與墩臺(tái)組合抗推 剛度(kn/m)18295 12946111731084320799*大支座摩阻力 (kn)263.82576.92133.92576.9 263.8升溫度力 (kn) 279.8100.93.3-78.1-305.9降溫度力 (kn) 447.7 161.45.3-125.0-489.4二車道制動(dòng)力0.0 ±122.2 ±105.5 ±102.3 0.0 需要說明的是，由于3#墩和7#臺(tái)承受的溫度力大于*大支座摩阻力，四氟滑板支座將發(fā)生滑動(dòng)，故汽車制動(dòng)力將進(jìn)行重分配，造成制動(dòng)力全部由4、5、6#墩承擔(dān)，3#墩和7#臺(tái)分配到的制動(dòng)力均為0。 從計(jì)算結(jié)果可以看出，作為中間墩的5#墩，承受的溫度力幾為0，如減薄5#墩上的支座厚度，可增大其組合剛度，從而分配到更多的制動(dòng)力，為其它墩減負(fù)，使得各墩承擔(dān)的水平力更加均衡。故在任何橋長情況下，采用各墩臺(tái)支座不等厚設(shè)計(jì)均是經(jīng)濟(jì)、合理的作法。 四、橡膠支座計(jì)算中應(yīng)注意的若干問題其實(shí)際*大支座變形也必將大大小于4#和6#墩，

在-55℃下仍有屈撓性，在100℃下能長期工作。此外，其抗沖擊性好，吸水性小，耐酸堿化學(xué)腐蝕性好。主要缺點(diǎn)是與金屬粘結(jié)性能較低，但這*缺點(diǎn)正在逐步得到改善。 結(jié)合上述三種橡膠材料的主要優(yōu)缺點(diǎn)，選用橡膠支座材料時(shí)，主要應(yīng)考慮橋位所在地區(qū)的氣溫條件。*般來說，氣溫在-25~+60℃地區(qū)可選用氯丁橡膠支座，我*長江以南廣大地區(qū)普遍適合這種情況；-40~+60℃地區(qū)可選用三元乙丙橡膠支座或天然橡膠支座。此外，對于高緯度、高海拔地區(qū)，如當(dāng)?shù)刈贤饩€輻射強(qiáng)烈或空氣中臭氧含量較高時(shí)，應(yīng)避免選用天然橡膠支座。 二、選定支座外觀形狀橋梁板式橡膠支座按形狀可分為矩形板式橡膠支座、圓形板式橡膠支座、球冠圓板式橡膠支座、坡形橡膠支座等。

于圓形橡膠支座機(jī)械性能在平面上的各向同性，更適用于彎、坡、斜、寬橋梁及其它多向變位的橋梁；矩形橡膠支座長短邊抗剪剛度的大小差別決定其更適用于以縱橋向變位為主的單向變位橋梁，此時(shí)，應(yīng)將支座短邊順橋向擺放，以盡量減小支座對橋梁縱向變位的約束，將梁體變位對墩臺(tái)產(chǎn)生的水平力減至*小。 球冠圓板橡膠支座是在圓形板式橡膠支座的基礎(chǔ)上變化而成，其中間層橡膠和鋼板布置與圓形板式橡膠支座完全相同，而在橡膠支座頂面用純橡膠制成球形表面，球面**橡膠*大厚度為4－13mm，球面邊緣15mm，以適應(yīng)3％到5％縱橫坡下，梁與支座接觸面的**趨于圓形板式橡膠支座的**。梁端反力通過球面表面橡膠逐漸擴(kuò)散傳至下面幾層鋼板和橡膠層。實(shí)際采用時(shí)，也可根據(jù)不同坡度需要調(diào)整球冠半徑。由于其能適應(yīng)較大的橋梁坡度，不用專門設(shè)置梁靴，極大地方便了設(shè)計(jì)和施工，*度被認(rèn)為是圓形板式橡膠支座的成功改進(jìn)，在各種布置復(fù)雜、縱橫坡較大的立交橋及高架橋上多有采用。

盆式橡膠支座的安裝方法A安裝前檢查盆式橡膠橡膠支座是由制造廠總裝后整套發(fā)運(yùn)的。橡膠支座安裝前應(yīng)全面檢查，看零件有無丟失、損壞 。 板式橡膠支座的安裝部位的要求梁底橡膠支座安裝部位的混凝土要平整干凈，*好局部用鋼模底板。 墩臺(tái)頂面橡膠支座安裝部位，應(yīng)用高標(biāo)號(hào)砂或環(huán)氧樹脂砂漿做成的支承墊石，墊石的高度應(yīng)考 慮橡膠支座養(yǎng)護(hù)、檢查的方便、并應(yīng)考慮更換橡膠支座時(shí)頂梁的可能性。 C橡膠支座安裝 現(xiàn)澆梁的安裝，*般將橡膠支座整體吊裝，固定在設(shè)計(jì)位置，就位后同上下結(jié)構(gòu)連結(jié)。預(yù)制 梁，則橡膠支座的上、下座板，只能有*件先行連結(jié)，通常是先將橡膠支座上座板連結(jié)在大梁上，而后根據(jù)其位置確定底盆在墩臺(tái)上的位置，*后予以固定。

頂推法連續(xù)梁，則應(yīng)先將下座板固定在墩臺(tái)上，墩臺(tái)上還應(yīng)設(shè)置臨時(shí)橡膠支座，當(dāng)主梁頂推完畢，且校正位置后，拆除臨 時(shí)橡膠支座，讓梁落在橡膠支座上。 橡膠支座順橋向的**線必須與主梁的**線重合或 平行。對于活動(dòng)橡膠支座上、下座板橫橋向的**線應(yīng)根據(jù)溫度計(jì)算其錯(cuò)開的距離，錯(cuò)開后，上、下座板的**線應(yīng)平行。 橡膠支座安裝標(biāo)高應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，要保證橡膠支座平面兩個(gè)方向的水平，橡膠支座支承面四角高差不大于2 mm 對于只允許在*個(gè)方向活動(dòng)的橡膠支座，其上下橡膠支座板的導(dǎo)向擋塊必須保持平行，其交叉角不得大于5’，否則將影響位移性能。 橡膠支座位置確定后，再將其同橋梁上、下部連結(jié)。橡膠支座與上下構(gòu)造的連接方式，可以用焊接，也可用地腳螺栓錨固，或兩種辦法混合使用。

當(dāng)采用焊接法時(shí)，必須預(yù)埋鋼板。焊接時(shí)，采用對稱間斷焊接，以避免焊接時(shí)局部溫度過高而使橡膠支座或預(yù)埋鋼板變形。采 用地腳螺栓連接時(shí)，建議將橡膠支座上座板與地腳螺栓按設(shè)計(jì)要求放好，再澆灌上部混凝土。 下橡膠支座板與墩臺(tái)的連結(jié)則應(yīng)預(yù)留地腳螺栓孔，孔的尺寸應(yīng)大于或等于三倍地腳螺栓的直徑 ，深度稍大于地腳螺栓的長度。孔中灌注環(huán)氧砂漿，插入地腳螺栓并帶好螺母，地腳螺栓露出螺母頂面的高度不得大于螺母的厚度，待完全凝固后再擰緊螺母。 環(huán)氧砂漿建議配比（按重量計(jì)算）：環(huán)氧樹脂（6101）100、二丁脂17、乙二胺8、砂250。 橡膠支座安裝完畢后，應(yīng) 及時(shí)拆除上下連接螺栓，以免約束梁體位移。 D養(yǎng)護(hù)盆式橡膠橡膠支座無需特殊的養(yǎng)護(hù)，只 需每年對外露表面的積水、積塵加以清楚，并逐個(gè)檢查地腳螺栓。若表面防銹漆脫落，則涂刷防銹漆，涂時(shí)注意不得污染滑移表面。

板式橡膠支座的設(shè)計(jì)與施工 多數(shù)橋梁在橋跨結(jié)構(gòu)與墩臺(tái)之間須設(shè)臵橡膠支座。橡膠支 座由于具有構(gòu)造簡單、結(jié)構(gòu)高度小、安裝方便和有利于抗 震等*系列優(yōu)點(diǎn)而得到普遍的應(yīng)用。但*般的板式橡膠橡膠支座處于無側(cè)限受壓狀態(tài)，其抗壓 強(qiáng)度不高，加之其位移量取決于橡膠的容許剪切變形和橡膠支座高度，所以板式橡膠橡膠支座 的承載力和位移值受到*定的限制。近年來出現(xiàn)的盆式橡膠橡膠支座，克服了板式橡膠橡膠支 座的缺點(diǎn)，其主要構(gòu)造特點(diǎn)有二：*是將橡膠塊放臵于凹型的鋼盆內(nèi)，使橡膠處于有側(cè)限受壓 狀態(tài)，大大提高了橡膠支座的承載力；其二是利用嵌放在金屬盆頂面的填充聚四氟乙烯板與不 銹鋼板相對摩擦系數(shù)小的特性，保證了活動(dòng)橡膠支座能滿足梁水平移動(dòng)的要求。所以盆式橡膠 橡膠支座*經(jīng)問世，就被廣泛地應(yīng)用于大、中型橋梁和城市高架橋中。

隨著橡膠支座的廣泛應(yīng)用,橋梁橡膠支座的產(chǎn)品質(zhì)量、使用板式橡膠支座壽命和老化已成為工程界十分關(guān)注的技術(shù)問題. 根據(jù)近幾年發(fā)生的多起公路橋梁橡膠支座質(zhì)量事故,從橡膠支座的產(chǎn)品質(zhì)量、支座的設(shè)計(jì)和橡膠支座的選 用、布置、安裝檢查與維護(hù)等方面進(jìn)行了分析,并指出了影響橡膠支座使用壽命的諸多因素及應(yīng)用對策,供 工程界參考.將疊層橡膠支座和Ｒ／Ｃ柱的串聯(lián)機(jī)構(gòu)作為隔震系統(tǒng)的做法在實(shí)際工程中已有應(yīng)用，但至今 尚無規(guī)范化的設(shè)計(jì)計(jì)算方法。橋梁板式橡膠支座是由多層橡膠片與薄鋼板硫化、粘合而成,它有足夠的豎向鋼度,能將上部構(gòu)造的反力可靠的傳遞給墩臺(tái);有良好的彈性,以適應(yīng)梁端的轉(zhuǎn)動(dòng),又有教大的剪切變形能力,以滿足上部構(gòu)造的水平位移.

在上述的板式橡膠支座表面粘復(fù)*層1.5mm-3mm厚的聚四氟乙烯板,就能制作成聚四氟乙烯滑板式橡膠支座.它除了豎向鋼度與彈性變形,能承受垂直荷載及適應(yīng)梁端轉(zhuǎn)動(dòng)外,因聚四氟乙烯板的低摩擦系數(shù),可使梁端在四氟板表面自由滑動(dòng),水平位移不受限制,特別適宜中、小荷載,大位移量的橋梁使用. 板式橡膠支座不僅技術(shù)性能優(yōu)良,還具有構(gòu)造簡單、價(jià)格低廉、無需養(yǎng)護(hù) 易于更換 緩沖隔震、建筑高度低等特點(diǎn).因而在橋梁界頗受歡迎,被廣泛使用 球型支座與盆式橡膠支座的區(qū)分介紹球型支座和盆式橡膠支座都是比較常見的橡膠支座類型，那么它們區(qū) 分在哪里呢？首先盆式橡膠支座通過鋼盆中的橡膠轉(zhuǎn)動(dòng)來滿足梁體轉(zhuǎn)角的需要，由于橡膠的轉(zhuǎn)動(dòng)反力矩與 橡膠直徑、厚度和硬度有關(guān)，所以在支座轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，隨著支座轉(zhuǎn)角的變化，支座的轉(zhuǎn)動(dòng)反力矩相應(yīng)發(fā)生變化 ，而且支座橡膠的厚度有*定限制，*般為橡膠直徑的十分之*到十五分之*之間；球型支座則是通過球 冠襯板與球面四氟板之間的滑動(dòng)來滿足支座轉(zhuǎn)角的需要，因此只要支座克服了襯板與四氟板之間的摩擦系 數(shù)，那么支座就可發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)角的大小與轉(zhuǎn)動(dòng)例句無關(guān)，球型支座可以適應(yīng)各種轉(zhuǎn)角的需要，球型支座的有點(diǎn)介紹： (1)球型支座通道球面?zhèn)髁Γ蚨饔玫街С谢炷辽系姆戳Ρ容^均勻；

球型支座的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩小。轉(zhuǎn)動(dòng)力矩只與支座的球面半徑及四氟板的滑動(dòng)摩擦系數(shù)有關(guān)，與支座轉(zhuǎn)角的 大小無關(guān)，因此特別適用于大轉(zhuǎn)角的橡膠支座，設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角可達(dá)0.05rad以上； (3)球型支座各向轉(zhuǎn)動(dòng)性能*致，適用于曲線橋和寬橋； (4)球型支座不再使用橡膠承壓，不存在橡膠變硬或老化等對支座轉(zhuǎn)動(dòng)性能的影響，特別適用于低溫地區(qū)。 文將橡膠支座簡化為考慮Ｐ－Δ效應(yīng)的剪彎型豎桿、Ｒ／Ｃ柱簡化為彎曲型豎桿，建立了橡膠支座和Ｒ／ Ｃ柱串聯(lián)隔震系統(tǒng)的分析模型，推導(dǎo)了水平剛度系數(shù)的實(shí)用計(jì)算公式，并對典型參數(shù)的影響進(jìn)行了分析。 都只給出了*端固定*端可沿水平方向自由滑動(dòng)的疊層鋼板橡膠支座的水平剛度和臨界力計(jì)算公式，橡膠支座其理 論基礎(chǔ)是將鋼板和橡膠片組成的疊層結(jié)構(gòu)簡化為等價(jià)的勻質(zhì)柱，同時(shí)考慮彎曲變形和架切變形的影響。對 疊層橡膠支座與地下室柱串聯(lián)體系動(dòng)力穩(wěn)定性進(jìn)行了研究。首先,采用動(dòng)力穩(wěn)定性理論對此串聯(lián)體系受到 諧波作用下的動(dòng)力響應(yīng)進(jìn)行分析,并得到體系的主要?jiǎng)恿κХ€(wěn)區(qū)間;其次,針對地震波是*種隨機(jī)波形,通過 快速傅立葉(FFT)算法變換進(jìn)行頻譜分析,將地震波分解為許多不同頻率的諧波;分析了不同的靜力及動(dòng)力 載荷系數(shù)下失穩(wěn)區(qū)間的變化;數(shù)值算例分析了此串聯(lián)體系在某*地震波下的動(dòng)力穩(wěn)定特性。分析的結(jié)果為此串聯(lián)系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)與應(yīng)用提供理論依據(jù)。