板式橡胶支座的安装与施工方法 板式橡胶支座的安装与施工方法 在桥梁工程项目施工中，板式橡胶支座施工与安装往往被实施工程单位认为施工最简单而不予以重视， 在桥梁工程项目施工中，板式橡胶支座施工与安装往往被实施工程单位认为施工最简单而不予以重视， 给桥梁的使用带来了隐患，其实板式橡胶支座处于桥梁上、下部构造连接点的重要位置，是将上部的 给桥梁的使用带来了隐患，其实板式橡胶支座处于桥梁上、下部构造连接点的重要位置，是将上部的 车辆荷载和结构荷载传递到下部构造的重要构件，它的可靠程度直接影响桥梁结构的安全度和耐久性。因此除了确保橡胶支座的设计造型合理，及加工质量符合技术标准外，正确的施工与安装是橡胶 车辆荷载和结构荷载传递到下部构造的重要构件，它的可靠程度直接影响桥梁结构的安全度和耐久 性。因此除了确保橡胶支座的设计造型合理，及加工质量符合技术标准外，正确的施工与安装是橡胶 支座应用成功与否的关键。1、支承垫石的设置 为了能够更好的保证工程安装质量和安装、调整和更换支座的方便，无论是采用现浇梁法还是预制梁法施工，不管是采用什么规格型式的支座，都必须在墩台顶设置支撑垫石。 、支承垫石的平面尺寸大小应能承受上部结构荷载为宜，一般长度与宽度应比橡胶支座大10CM 左右。垫石的高度要大于6CM，使梁底与桥墩顶有足够的空间高度，以便安置千斤顶，更换支座。 、支承垫石内应布置钢筋网，竖向钢筋与墩台内钢筋焊接在一起。浇筑垫石用的水泥标号应高于300 号，支撑垫石要求表面平整但不光滑。 、各支承垫石顶面标高应契合设计要求。特别是一片梁安装两个或四个支座时，各支承垫石平面要一致，以免发生偏压，初始剪切和受力不均匀而变形。 2、普通板式橡胶支座的安装 、现浇梁安装橡胶支座比较方便。施工程序如下 、保持墩台垫石顶面清洁。如果支承垫石标高差距过大，可以用水泥砂浆进行调整。 、在支承垫石上按设计图标出中心，安装时橡胶支座的中心与支承垫石中心线要吻合，以确保支座 就位准确。 、当同一片梁需两个或四个支座时，为方便找平，可以在支承垫石和支座之间铺一层水泥砂浆，让 支座在桥梁体的压力下自动找平。 、在浇注梁体前，在支座上放置一块比支座平面稍大的支承钢 板，钢板上焊接锚固钢筋与梁体连接，并把支承钢板视作浇梁模板的一部分进行浇注，按以上方法进行，可以使支座与梁底钢板及垫石 顶面全部密贴。 、预制梁橡胶支座的安装： 安装好预制梁橡胶支座的关键在于保证梁底在垫石顶面的平行、平整，使其和支座上、下表面全部密贴，不得出现偏压、脱空和不均匀支承受力现象。 施工程序如下： 、处理好支撑垫石，使支撑垫石标高一致。 、预制梁与支座接触的底面要保持水平和平整。当有蜂窝浆和倾斜度时，要预先用水泥砂浆捣实、 整平。 、橡胶支座的正确就位 先使支座和支承垫石按设计的基本要求准确就位。架梁落梁时，T 型梁的纵轴线要与支座中心线重合；板梁、箱梁的纵轴线与支座中心线相平行。为落梁准确，在架第一跨板梁或箱梁时，可在梁底划好二个 支座的十字位置中心，在梁的端立面上标出两个支座的位置中心线的铅直线，落梁时使之与墩台上的 位置中心线相重合。以后数跨可依照第一跨梁为基准进行。 、架梁落梁时要平稳，防止压偏或产生初始剪切变形。 、安装T 型梁时，若支座比梁筋底宽，则应在支座与梁筋底之间加设比支座大的钢筋混凝土垫块或厚钢板做过渡层，以免支座局 部受压，而形成应力集中。钢筋砼垫块或厚钢板要用环氧树脂砂浆和梁筋底贴合粘结。 、落梁后，一般情况下支座顶面与梁面保持水平。预应力简支梁，其支座顶面可稍后倾；非预应力 梁其支座顶面可略微前倾，但倾斜角度不得超过5。 、橡胶支座安装时的调整 橡胶支座安装后，若发现下述情况，应及时调整： A、个别支座落空，出现不均匀受力 B、支座发生较大的初始剪切变形 C、支座偏压严重，局部受压，侧面鼓出异常，而局部落空 调整方法一般可用千斤顶顶起梁端，在支座上下表面铺涂一层水泥砂浆(或环氧树脂砂浆)。再次落梁， 在重力作用下支座上下表面相互平行且同梁底、墩台顶面全部密贴；同时使一片染两端的支座处于同 一平面内，梁的纵向倾斜度应加以控制，以支座不产生时显初始剪切变形为佳。 普通板式橡胶支座安装注意事项 、矩形支座短边应与顺桥方向平行安置，以利于梁端转动。若需长边平行于顺桥向时，需通过转角 验算。 、圆形支座具有各向同性。安装无需考虑方向性，只需将支座圆心同设计位置中心点相重合即可。 为防止在离心力下梁体横向移 动，可安装横向挡块。 、使用普通板式橡胶支座一般设有固定端与活动端。使用等高支座时，水平位移由同一片梁的两端支 座的剪切变形共同实现。 、橡胶支座安装以春秋季节最佳。若预计不可能在春秋季节安装，则设计选用橡胶支座时可适当增 加高度，使其在极端高、低温时，上部构造的最大位移量△L靠橡胶支座的单方向剪切变形来实现。 加高度，使其在极端高、低温时，上部构造的最大位移量△L靠橡胶支座的单方向剪切变形来实现。 即：△L≥且满足h0≤，其中h0 -支座橡胶层总厚度，a -支座短边尺寸。同时若支座增加所需高度不能满足h0≤时，则应采用四氟板式支座。 这样可在任何气温下安装支座，并使最大剪切变形能控制在允许范围内，而无需用特殊手段施工。 、当梁体有纵向坡度或综合坡度时，可按下列几种方法处理。 在梁端底面与支座之间安置楔形钢板将支座垫石(梁端底面)制成斜坡状(图2-4)此种方法适用于坡度 ≤1%的桥. 采用坡型支座(适用于坡度≥1%的桥) 对于有纵向坡或综合坡的桥梁采用坡型板式橡胶支座，早年法国CIPEC 公司就已提出，并得到 对于有纵向坡或综合坡的桥梁采用坡型板式橡胶支座，早年法国CIPEC 公司就已提出，并得到 了广泛的应用。我国交通部公路规划设计院一九九八年七月出版的“板式橡胶支座”一书中又做了大量的阐述，随着坡型支座应用范围的不断扩大，我国工程技术人员逐步规范了其名称和基准尺寸的标注方法。 了广泛的应用。我国交通部公路规划设计院一九九八年七月出版的“板式橡胶支座”一书中又做了 大量的阐述，随着坡型支座应用范围的不断扩大，我国工程技术人员逐步规范了其名称和基准尺寸 的标注方法。 A、分类名称：有斜坡的圆形板式橡胶支座-圆坡支座(设计代号 YT)；有斜坡的球冠形板式橡胶支座-球坡支座(设计代号YPQ)；有斜坡的矩形板式橡胶支座-矩形斜坡支座(设计代号 JP)。注：以上三种斜坡的支座统称为坡度支座。 B、通常适用于四种坡度和设计代号 2%的坡度设计代号为“A”、4%的坡度设计代号为“B” 6%的坡度设计代号为“C”、8%的坡度设计代号为“D” C、基准尺寸的标注方法(图2-5) 坡型支座的厚度(高度)H 指的是支座的中心厚度，坡型支座的最小厚度及平面尺寸是常规支座的标准 坡型支座的厚度(高度)H 指的是支座的中心厚度，坡型支座的最小厚度及平面尺寸是常规支座的标准 厚度及平面尺寸。 D、坡度支座的安装及调整方法应符合、、、所述(如在综合坡上使用、要依据支座上的坡度方向线选择 适当的位置)。坡度支座的安装见图2-6a、b。 注：由于四氟板式橡胶支座的四氟板面朝上布置，有利于支座的使用寿命，所以我公司推荐当有纵坡 或有综合坡的桥梁选用的四氟板式橡胶支座时，最好采用楔形梁底钢板加以调整。如图2-6c 所示。3四氟板式橡胶支座的安装 四氟板式橡胶支座的构造及连接 四氟板式橡胶支座的整体结构有“封闭型”与“简易型”两种，对城市桥梁及紫外线辐射、空气污染 与粉尘严重的地区，选用封闭型，其它场合要采用简易型 简易型 构造见图3-1 封闭型 构造见图3-2 四氟支座上下钢板与桥梁结构的连接封闭型四氟支座下钢板的连接 可在墩体支承垫石上预留相应凹坑，架梁时下钢板用环氧树脂砂浆粘于凹坑内，或在支承垫石上预埋 锚固螺栓，架梁前先将下钢板固定 四氟支座上钢板的连接 现浇梁施工，可按采用上钢板焊锚固钢筋，就地浇注时同梁体连接(图3-3) 预制梁施工，上钢板用环氧树脂砂浆与梁底粘接或锚固螺栓连接，梁底留有预埋钢板的也可将上钢板 焊接在预埋钢板上。 四氟板式支座的安装注意事项 四氟板式橡胶支座必须精心细致。支座应接设计支承中心准确就位。 梁底钢板与支承垫石(或下钢板)顶面尽可能何持平行和平整，同支座上下面全部密贴；同一片梁的各 个支座平于同一平面上，避免支座的偏心受压，不均匀支承与个别脱空的现象。具体安装方法可参照 或进行。 四氟支座安装后若发现问题需要调整时，可顶起梁端，在四氟支座底面与支座垫石(或下钢板)之间， 铺一层环氧树脂砂浆来调节。 支座四氟面的储油槽内，安装时应涂刷充满不会挥发的“5201硅脂”作润滑剂，以降低摩擦系数。 与四氟板按触的不锈钢表面不允许有损伤、拉毛现像，以免增大摩阻系数及损坏四氟板。 落梁时，为防止梁与支座发生纵横向滑移，宜用木制三角垫块在梁体两侧加以定位，待落梁工作全部 完毕后拆除(图3-4) 为了防止梁体(上部构造)的横向滑动，在支座或上部构造两侧设防滑挡块(图3-5) 支座与不锈钢的位置要视安装时温度而定(图3-6)，若不锈钢有足够的长度，则任何季节均可按春秋季节支座距不锈钢中心安置。 板式橡胶支座安装异常的处理及注意事项 橡胶支座是桥梁结构的一个重要组成部分，也是连接桥梁上部结构和下部结构的重要构件，是直接影响桥梁寿命与行车安全的关键。橡胶支座在我国应用的近三十年间，经过研究与提高，在桥梁工 程上得到了广泛应用，对提升桥梁的使用寿命和行车舒适性及安全性提供了可靠保证。橡胶支座就其 本身技术而言在我国已成熟。但是，一个完善的技术具体到应用过程中，还应本着科学合理选型，严 格制造工艺，正确安装使用三要素并举的原则，才能充分体现其技术应具备的功能。随着现代经济的 发展，一般公路和高速公路修建越来越多，橡胶支座在公路中的使用频率也越来越高，而因橡胶支座 产生质量和安全问题的现象，也就是异常现象也不断出现。 橡胶支座的分类和功能简介 橡胶支座基本涵盖板式橡胶支座和盆式橡胶支座两个类型的支座。板式橡胶支座又分为普通板式橡胶支座（如图1）和滑板式橡胶支座（如图2） 板式橡胶支座的主要功能是将桥梁上部结构的反力可靠地传递给墩台，并同时能完成梁体结构所 需要的变形（水平位移及转角）。根据这些要求，板式橡胶支座应在垂直方向具有足够的刚度，从而 保证在最大竖向荷载作用下板式橡胶支座产生较小的变形；在水平方向则应具有一定的柔性，以适应 梁体由于受制动力、环境、温度、混凝土的收缩和徐变及荷载作用等引起的水平位移；同时板式橡胶 支座还应适应梁端的转动。 板式橡胶支座异常现象及处理措施板式橡胶支座的初始剪切变形现象 初始剪切变形类型 板式橡胶支座的初始剪切变形，主要有以下两种：1、板式橡胶支座顺桥向剪切（图3）；2、板式橡胶支座横桥向剪切（图4）。 实际工程中出现以上两种情况的一般在板式橡胶支座安装就位，梁体落梁或现浇梁拆除模板后的近期内表现较为普遍。出现这类异常现象的原因： 1、是由于环境温度的变化和混凝土的收缩徐变而导致。 2、是由于落梁过程中在板式橡胶支座受到初始压力后人为的移动梁体而导致。 应对措施 避免第一种异常现象的方法，可以采用交通部公路规划设计院一九八八年组织 汇编的《板式橡胶支座》一书中指出的：安装板式橡胶支座最好在年平均气温时进行，以减少由于环 境温度变化而造成梁体膨胀或收缩给板式橡胶支座造成的不应有的初始剪切变形。当不可避免一定要 在最高环境温度或最低环境温度条件下安装施工时， 可使用板式橡胶支座产生预变位的办法……。但是，这一方案在施工过程中由于受多种因素的制约难以实现。我们在多年的现场施工中总结了一些 经验，在这里介绍大家，供大家在板式橡胶支座安装施工过程中予以参考。 其主要方法为：板式橡胶支座在安装施工过程中，在有条件的前题下应对环境温度予以考虑， 另外主要是保证在落梁的时候避免板式橡胶支座发生初始剪切。在落梁后不要急于拆除架梁设施，待 每片梁落下后要仔细检查板式橡胶支座是否有初始剪切现象，如果有一定要做调整，调整这种现象 只需稍微的起高一侧梁端，板式橡胶支座就会在自身弹性作用下自动复位，做到了这一点就为板式橡 胶支座的初始剪切变形减少了很大的不利因素。在桥面铺装前还应对板式橡胶支座的剪切变形进行一 次检查调整，这次检查调整要尽量选择靠近年平均气温的天气，这时架梁设施已拆除，可使用千斤顶 等相应工具将梁端稍微顶起，板式橡胶支座应自动复位，否则应予以更换。桥梁铺装前应重新检查已 使用的板式橡胶支座，因为这个时候梁体经过了一个较长时期的收缩徐变已趋于稳定，而且桥面尚未 铺装，每一片梁的每一端均可单独升高，施工简单而方便，所以该环节应引起施工现场工程技术人员 的高度注意。 在实际应用过程中，板式橡胶支座因受外力约束而被剪切变形，是板式橡胶支座本身具备的 功能。我们在这里探讨的是减少板式橡胶支座的剪切变形，因为板式橡胶支座在受到过大的剪切变形 后会加剧橡胶的老化，导致板式橡胶支座的使用寿命降低。在检查这一状态时可根据当时的环境气温， 结合当地年平均气温，依据 JTG D62-2004交通行业桥涵设计规范中的相关章节进行计算复核。板式橡 胶支座的允许剪切模量为，允许剪切角正切值 胶支座的允许剪切模量为，允许剪切角正切值tga≤，所以板式橡胶支座在外力因素的影响下，其最大剪切角正切值不大于时不影响它的使用性能（图示5） 避免第二中异常现象的方法，主要是在施工安装过程中，应加强施工工艺的调整，在安装前做好安装技术交底工作，提高工人的施工作业水平，同时在安装完成每一片梁都应当及时检查变形情况， 发现异常应及时调整。 板式橡胶支座承压后侧面波纹状凹凸现象 橡胶支座侧面波纹状凹凸现象产生 在实际中还会发现一种比较普遍的现象，那就是：板式橡胶支座承压后侧面波纹状凹凸现象，其示意图如下： 由于板式橡胶支座是由多层橡胶与多层钢板交替平行叠置并通过硫化工艺相互粘连制成，橡胶层 的厚度和钢板的厚度由板式橡胶支座的规格及形状系数确定，板式橡胶支座的单层橡胶厚度大致分 为：5㎜、8㎜、11㎜、15㎜、18㎜，板式橡胶支座的单层钢板厚度大致分为：2㎜、3㎜、4㎜、5㎜。由于其结构的特性，当板式橡胶支座受到垂直荷载的时候，在橡胶层厚度不同的支座上，其橡胶层处 会出现明显或不明显的弧形突凸、钢板处会出现弧形凹槽状，因此形成了板式橡胶支座的侧面波纹状 凸凹现象。这种现象从理论上讲应视为正常现象。 根据 JTG D62-2004《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（第 80 页）中第 3 点： 板式橡胶支座竖向平均压缩变形应符合以下规定： ?R t ? = ck e R t ck e c,m A E A E e e e b 式中： ? ——支座竖向平均压缩变形； c,m la ——矩形支座短边尺寸或圆形支座直径； et ——支座胶层总厚度； e ? ——由上部结构挠曲在支座顶面引起的倾角，以及支座直径设置与不大于1%纵坡的梁底面下，在支座顶面引起的纵坡坡角（rad）。 由以上可得出：支座的竖向平均压缩变形不大于支座胶层总厚度的是合格的。 但这种正常现象应表现为板式橡胶支座四周侧面的波纹状凸凹应基本一致，否则应视为异常现 但这种正常现象应表现为板式橡胶支座四周侧面的波纹状凸凹应基本一致，否则应视为异常现 象。异常现象的产生基本上有三种因素造成： 象。异常现象的产生基本上有三种因素造成： 1、是梁体偏压板式橡胶支座（图7）。也就是说在梁体的作用下，板式橡胶支座的受力点未在中 心。该现象轻者表现在同块板式橡胶支座上波纹状凸凹现象不一致，重者造成板式橡胶支座单边脱空 （图示8）。 2、是梁底预埋钢板不平，其表面是由于焊接钢筋引起的钢板弯曲变形。 3、同一片梁下两支座顶面的标高偏差大，支座垫石标高不一致。同一片梁下的两个支座的波纹状凹凸在同一方向,如下图所示。 JTJ 041-2000《公路桥涵施工技术规范》（第165页）中规定支座垫石顶面标高要求准确，表面平整，在平坡情况下同一片梁两端垫石水平面应处于同一平面内，避免支座发生偏歪、不均匀受力和 脱空现象。 JTJ F80/1-2004《公路工程质量检验评定标准》（第83页）表中要求支座垫石顶面高程允许偏差 ±2mm，顶面四角高差2mm。支座高度允许偏差±5mm，支座四角高差1~2m。 原因 1 解决的方案：在落梁后不要急于拆除架梁设施，待每片梁落下后要仔细检查板式橡胶支座是否有压偏现象，如果有一定要进行调整，调整这种现象只需稍微的起高一侧梁端，把板式橡胶支 座向波纹状凹凸较明显的方向移动，使梁体重心与橡胶支座中心重合。 原因 2 解决的方案：在吊梁前对梁体和墩台支承垫石进行检查，检查梁端底面与板式橡胶支座相关联处是否平整、两个板式橡胶支座相关联处是否平行。如不符合应即时修整。梁底预埋钢板不平 应在梁底钢板焊接与制造中解决。往往有些施工单位为了节约成本忽略了梁底钢板的质量问题，直接 用毛坯钢板作为梁底钢板或焊接锚固钢筋后不进行调整，因此引起了钢板弯曲变形。因为这些原因的 存在使得落梁后板式橡胶支座产生压偏现象。另外因梁底钢板的弧形弯曲变形落梁后至使板式橡胶支 座周边预先受力，使板式橡胶支座的波纹状凹凸现象更为明显。如梁体已预制完成或因种种原因造成 了不可调整的事实，建议采用环氧树脂进行修复以达到梁底或预埋钢板表面平整之目。 原因 3 解决的方案：把支座垫石矮的一端用千斤顶顶起，在垫石上铺环氧树脂和用钢板把支座垫高。使支座垫石标高一致，支座不均匀的波纹状凹凸现象消。 较大的波纹状凹凸现象将会加剧板式橡胶支座的老化，从使支座表面出现龟裂现象，降低支座的使用寿。 板式橡胶支座中滑板支座的较大剪切变形 由于受施工环境的约束，滑板支座的施工显的比较重要，要保持滑板支座的四氟板表面和与之摩擦的不锈钢板表面清洁，应首先把工作环境营造好，才能保证板式橡胶支座实现正常的工作状态。在 施工现场常见滑板支座由于不滑动而造成支座发生较大的剪切变形现象，这种现象主要是因滑动摩擦 面有杂质、不光滑或未加硅脂油引起。为防止这种现象发生，必须在落梁前排除以上不利因素，对于 滑板支座的施工，一定要依据相关规范用棉丝沾丙酮或酒精擦干净摩擦表面，将板式橡胶支座上的贮 油槽内注满指定的硅脂润滑油。正确的操作才能实现摩擦系数≤的结果，水平剪力一旦大于正压值力 的3%即会产生滑动，因此可避免较大剪切变形。但是在这里需要说明的是：滑板支座在获得正确的安 装后也会有小的剪切变形，其变形量可通过下列公式计算得出。 当然必须注意的是由于现场各方面条件不利因素的存在，在计算时其摩擦系数可设定为～。 下面是一张在工程实际中滑板支座产生较大剪切变形的现场图（图9） 板式橡胶支座的其他异常现象 板式橡胶支座在实际工程中用量较多，而且其安装看似简单，因此施工单位的重视程度也就不够， 在安装工人眼里有时更是随意性很强，因此除了上面所提到的几种现象外，还有以下一些异常现象： 1、支座垫石简单的采用砂浆进行代替（图10）。这样做的后果是容易造成支座底部支承力不够、或不均匀，使得砂浆破裂或支座受力不均，导致支座扭曲变形；2、支座顶部钢板偏薄以及生锈严重（图11）。 这样的异常现象容易随着时间的增长，钢板锈蚀严重，导致支座受力不均或支座无法受力。 板式橡胶支座安装注意事项 板式橡胶支座应符合现行《公路桥梁板式橡胶支座》（JT/T4）标准的规定。安装是相当重要的环节，对水平面应仔细校核，支座不得发生偏歪，不能脱空。 1、橡胶支座在安装前，应检查产品合格证书中有关技术性能指标，如不符合设计的基本要求时， 不得使用； 2、支座下设置的支承垫石，混凝土强度应符合设计要求，顶面要求标高准确，表面平整，在平 坡情况下同一片梁两端支承垫石水平面应尽量处于同一平面内，其相对误差不允许超出 3mm，避免支座发生偏歪、不均匀受力和脱空现象。 3、安装前应将墩、台支座垫石处理干净，用干硬性水泥砂浆抹平，并使其顶面符合设计要求； 4、将设计图纸上表明的支座中心位置标在支承垫石及橡胶支座上，橡胶支座准确安放在支承垫石上，要求支座中心线同支承垫石中心线、当墩、台两端标高不同，顺桥向有纵坡时，支座安装的步骤应按设计规定办理； 6、吊装梁、板前，抹平的水泥砂浆必须干燥并保持清洁和粗糙。梁、板安放时，必须仔细，使梁、 板就位准确且与支座密贴，就位不准时，或支座与梁板不密贴时，必须吊起，采取措施垫钢板和使支 座位置限制在允许偏差内，不得用橇棍移动梁、板。
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