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客运专线桥梁隔震盆式橡胶支座全自动生产线151-3082-8567
客运专线桥梁如何保证盆式橡胶支座安装质量,由于客运专线桥梁采用的梁型有简支箱梁、连续箱梁、简支T梁等多种梁型,每种梁型的架设方法不 同,支座的安装方式也不同,本技术条件增加了针对不同梁型的支座安装细则,以指导施工,避免 由于支座安装带来的不利影响; 、为了保证支座工作正常,及时发现存在的问题,要定期对支座 进行养护、检查,发现问题及时处理; 、进*步明确了支座生产厂家的责任,增加了支座的保修期。 搜索更多相关主题的帖子: 专线 技术条件 盆式 桥梁 橡胶支座 支座安装前工地应检查支座连接状况是否正常,不得任意松 动上、下橡胶支座连接螺栓。
2015年桥梁设计单位如何确定GPZ盆式橡胶支座规格,桥梁设计单位通常以ANSYS计算的结果与工程经验值基本*致,并且 *大变形会随着盆环厚度的增加而减小,减小的趋势 为非线性趋势。在盆环厚度增加很小的时候*大变形减小很大,但是当盆环厚度达到某*水平后,盆 环变形的减小程度就相当小了。因此,在实际工程实践中,并非是盆环厚度越大越好,或者是越薄越好 盆式橡胶支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要部件,其质量和性能将直接影响到整座桥梁的 使用性和耐久性。“客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件”是在TB/T-《铁路桥梁盆式橡胶支座 》和GB/T955-《球型支座技术条件》的基础上,参考*内外的*新标准,如欧洲标准prEN-5 Structural bearings-Pot bearing、美*公路桥梁设计规范(AASHTO),针对客运专线的特殊要求 而编制的。相对于秦沈客运专线盆式橡胶支座,本技术条件主要 有以下方面的改进和补充: 增加了对成品支座胶料的检测;
GPZ盆式橡胶支座用聚四氟乙烯板物理机械性能检测中增加了球压痕硬度的测 定; 明确规定了聚四氟乙烯板在硅脂润滑条件下的初始静摩擦系数; 增加了对成品支座聚四氟乙烯板的检测;GPZ盆式橡胶支座的单向活动支座侧向导槽的滑板采用SF-Ⅰ三层复合板; 将支座的检验分为原材料及部件进厂检验、产品出厂检验和型式检 验,并明确了检验频次; 在成品支座 的检验中增加了橡胶支座的压转试验;型式检验时增加了GPZ盆式橡胶支座用聚四氟乙烯板的磨耗性能检验; 对支座的防腐涂装提出更明确的要求。 凿毛支座安装部位的支承垫石表面,清除预留孔中的杂物,安装灌浆用模板,模板与垫石顶面 应采取可靠措施,防止在重力灌浆 时发生漏浆。然后用水将支承垫石表面浸湿。5 吊装预制箱梁(带支座),将箱梁落在临时支承千斤顶上, 通过千斤顶调整梁体支点标高。 梁体就位后,在支座底板与墩、台支承垫石之间应预留~mm的空隙,以便用重力灌浆灌注高强度无收缩材料。 采用重力灌浆方式灌注支座底部及锚栓孔处空隙,灌浆过程应从支座**部位向四周注浆 ,直至从模板与支座底板周边间隙处观察到灌浆材料全部灌满为止。灌浆前应初步计算所需浆体体 积,实际灌注浆体数量不应与计算值产生过大的误差,防止中间缺浆。
灌浆材料达到规定强度后,拆除模板,检查是否有漏浆处, 对漏浆处进行补浆。GPZ盆式橡胶支座的拧紧下支座板地脚螺栓,拆除 上、下支座板连接角钢,拆除 临时千斤顶,安装支座钢围板。 现浇梁桥盆式橡胶支座的安装支座在工厂组装时应仔细调平,对中上、下支座板,并用连 接板将支座连接成整体。支座安装前工地应检查支座连接状况是否正常,不得任意松 动上、下支座板连接螺栓。支 座安装前凿毛支承垫石表面,清除锚栓孔中的杂物,安装 灌浆用模板,并用水将支承垫石表面浸湿。 安装支座就位,用钢楔块楔入支座四角,找平支座,并将支座调整到设计标高,在支座底面与支承垫石之间应留~mm空隙。 5仔细检查支座**位置及标高后,用高强度无收缩材料灌 浆。 采用重力灌浆方式,同条。 灌浆材料终凝后,拆除模板及钢楔块,检查是否 有漏浆处,对漏浆处进行补浆,并填堵钢楔块抽出后的空隙,拧紧下支座板锚栓。待灌筑梁体混凝土后,及时拆除上、下支座板连接钢板,并 安装支座围板。
桥梁GPZ盆式橡胶支座在石*庄二桥高架桥上的应用,桥梁GPZ盆式橡胶支座能将桥梁上部结构的反力和变形(位移 和转角)可靠地传递给桥梁下部结构。虽然GPZ盆式橡胶支座 在桥梁实际工程造价中占有的比例较小,但是,其力学性能及可靠性对桥梁的正常承载和安全性有重 要的影响。由于试验设备的限制,目前只能验证小吨位GPZ盆式橡胶支座的强度、刚度是否足够,而很难系统地试 验研究大吨位GPZ盆式橡胶支座的各项性能。为了更好地研究探索盆式橡胶GPZ盆式橡胶支座的结构及性能,有必要对其主要的 设计参数进行系统的研究,提出盆式橡胶GPZ盆式橡胶支座主要结构尺寸的合理选取范围,这对以后盆式橡胶GPZ盆式橡胶支座 的设计和应用有较重要的理论意义和实用价值。盆式橡胶GPZ盆式橡胶支座非线性有限元分析GPZ盆式橡胶支座结构 盆式 橡胶GPZ盆式橡胶支座构造如图所示。 —下GPZ盆式橡胶支座板;—承压橡胶板;—黄铜紧固圈;—密封圈Ⅰ;5—中间钢衬板组件;6—上
GPZ盆式橡胶支座板;7—不锈钢滑板;8—密封圈Ⅱ;9—聚四氟乙烯板 图 盆式橡胶GPZ盆式橡胶支座构造示意 有限元模型的建立 取GPZ盆式橡胶支座的轴向Π截面采用平面轴对称模型进行有限元建模型并计算。橡胶体用PLAN8 单元 [] ,泊 松比取0998。GPZ盆式橡胶支座中钢盆采用PLAN模拟,弹性模 量E=05×05 MPa,泊松比ν=0。橡胶面 与钢盆面以及钢盆底面与墩台之间均采用接触单元连接,摩擦系数为005。
GPZ盆式橡胶支座模型几何尺寸为:承压 橡胶板直径D=00mm;承压橡胶板高度H=0mm;GPZ盆式橡胶支座盆底直径D=600mm;GPZ盆式橡胶支座盆底厚度H=0mm;GPZ盆式橡胶支座盆环的厚 度H=60mm。为了模拟实际工程中的使用情况,分析时将GPZ盆式橡胶支座放置在水泥墩台上,并取墩台高度为00mm, 直径为00mm。建立的GPZ盆式橡胶支座模型如图所示。 弹性支承下盆式橡胶GPZ盆式橡胶支座模型有限元计算结果分析 图、图分别是由轴对称模型得到的GPZ盆式橡胶支座应力云图和位移云图。
从图可以看出,在盆底和盆环相交部位处出现了应力集中现象。从图可以看出,当GPZ盆式橡胶支座在承受垂直载荷作用时,承压橡胶板在靠近** 部位的变形较大,而在其边缘与钢盆接触的地方变形较小,这是由于钢盆与橡胶板之间的约束引起的,与实际情况相符合。 承压橡胶板厚度对GPZ盆式橡胶支座性能的影响 为充分研究不同橡胶板厚度对GPZ盆式橡胶支座性能的影响, 图 弹性支承下GPZ盆式橡胶支座复合应力云图 图 弹性支承下GPZ盆式橡胶支座等效位移云图 利用参数化有限元分析技术分别计算了不同DΠH(D 橡胶直径、H橡胶板厚度)情况下橡胶、盆环、GPZ盆式橡胶支座的复合应力,具体情况如表所示。 表 不同DΠH 橡胶板对应的盆式橡胶支座力学性能 DΠH 转动力矩 Π(MN・m) 橡胶压应力ΠMPa 盆环复合应力ΠMPa GPZ盆式橡胶支座复合应力Π 根据表也可以得到在转角为005rad(参考《公 路盆式橡胶GPZ盆式橡胶支座设计规范》:全部载荷产生的总转角不 得超过±005rad。
情况下,不同橡胶块厚度对应转动力矩的变化曲线,如图5所示。同样根据表 可以得到,在相同转角情况下,GPZ盆式橡胶支座的复合应力变化曲线,如图6所示 。 图5 不同DΠH橡胶板对应的转动力矩 图6 不同DΠH橡胶板对应的GPZ盆式橡胶支座复合应力曲线 从表可知,转动力矩作用下橡胶的*大压应力 变 化比较小,均小于橡胶的破坏极限0MPa。 从图5可以清晰地的看到,在相同转角情况下,转动力矩的大 小随着橡胶厚度的减小而增大,增大趋势几乎为线性的。这说明,橡胶厚度越薄,在钢盆中转动越难。 分析图6可以看出,转角相同时,GPZ盆式橡胶支座的复合应力变化类似*条二次曲线。在DΠH介于9~时,应力变化 比较平缓,>时斜率有点增大。
这说明:盆式橡胶GPZ盆式橡胶支座承压橡胶板的直径与厚度比值取在9~之间比较合理。盆底厚度对GPZ盆式橡胶支座性能的影响 从ANSYS中提取模型盆底的应力分布曲线和位移分布曲线分别如图7和图8所示。 由图7可知,在盆底**部位出现了较大的应力, 反而盆底边缘部分的应力较小。对照图8(盆底位移变化曲线)可知,当GPZ盆式橡胶支座放置在混凝土上后,加载时盆底**部位出现了较大的变形 ,由于变形的协调性使弹性支承下GPZ盆式橡胶支座盆底应力分布曲线 图8 弹性支承下GPZ盆式橡胶支座盆底位移曲线 得盆底边缘部分的变形较小,从而边缘约束较小,盆底**产生了较大的接触应力。 研究表明,GPZ盆式橡胶支座承压后由于混凝土的弹性压缩,
GPZ盆式橡胶支座盆底呈钟乳形变形 [] 。钢盆底板厚度越薄,钢盆中 心的下沉变形越大,盆环上口向内侧的变形也越大。这*点通过在ANSYS中修改参数 [] ,从不同底板厚度 对应的位移等值线图中可以较清晰的看出。计算结果说明,盆式橡 胶GPZ盆式橡胶支座底板厚度对GPZ盆式橡胶支座应力分布的影响不大,分布趋势与图7形式类似,只是数值上有些不同,GPZ盆式橡胶支座钢 盆底板以承压为主、设计厚度可由构造决定。盆环厚度对GPZ盆式橡胶支座性能的影响 GPZ盆式橡胶支座的盆环对橡胶起三 向约束的作用,没有盆环对橡胶的约束,橡胶很容易被压坏。橡胶支座不同盆环厚度对应的*大应力和*大变形如表所示。
预制多片式T型梁桥盆式橡胶支座的安装支座在工厂组装时应仔细调平,对中上、下支座板,用连接 板将支座连接成整体。 下列要求: 抗压强度:d≥50MPa5d和90d后强度不降低;弹性模量:d≥0 Gpa; 抗折强度:h≥0MPa; 浆体水灰比不宜大于0,且不得泌水,流动度≥0mm,0min后 流动度不应小于0mm; 标准养护条件下桨体d膨胀率为00~0%。当有特殊要求时 ,灌浆材料可采用早强快硬材料,常温条件下,灌浆材料h抗压强度不宜低于0MPa,5d抗压强度不应小于50MPa。 A现浇梁桥盆式橡胶支座重力灌浆用灌浆材料的性能应满足下列 要求:抗压强度:h≥0MPa; h≥5MPa; h≥0MPa d≥50MPa 5d和90d后强度不降低 弹性模量:d≥0 Gpa; 抗折强度:h≥MPa d≥MPa5d≥0MPa 不得泌水,流动度≥0mm,初凝≥0min,终凝≤h;收缩率:<%, 膨胀率:≥0%; A预制多片式T梁盆式橡胶支座用M50干硬性无收缩砂浆的性能应 满足下列要求: 抗压强度:h≥5MPa; d≥50MPa5d和90d后强度不降低;弹性模量:d≥0 Gpa; 抗折强度:h≥0MPa;标准养护条件下桨体d膨胀率为00~0%。
编制说明《客运专线桥梁盆式橡胶支座暂行技术条件》是在TB/T-00 《铁路桥梁盆式橡胶支座》和GB/T955-000《球型支座技术条件》的基础上,参考*内外的*新标准,如欧洲标准EN-5 Structural bearings-Pot bearing、美*公路桥梁设计规范(AASHTO)等编 制而成。其中《铁路桥梁盆式橡胶支座》为刚修定过的铁路标准,其修定工作也由我院完成,为适 应我*铁路的发展,加入了大量的新内容。作为连接桥梁上部结构和下部结构的重要部件,为提高 桥梁整体的耐久性,客运专线对桥梁支座提出了少维修、寿命长等更为严格的要求。为满足客运专线的要求,本技术条件主要有以下方面的特点: 、型式检验时对成品支座承压橡胶板进行解剖,制成胶料标准试 片进行检测; 、GPZ盆式橡胶支座用聚四氟乙烯板物理机械性能检测中增加了球压痕硬度的 测定,从而控制聚四氟乙烯板成型压力; 、规定了聚四氟乙烯板在硅脂润滑条件下的初始静摩擦系数; ) 、型式检验时对成品支座聚四氟乙烯板进行密度、
球压痕硬度及 摩擦系数等检验;5) 、型式检验时增加了支座滑动材 料聚四氟乙烯板的耐磨耗性能检验,以保证在橡胶支座的设计使用期限内聚四氟乙烯板满足使用要求; ) 、单向活动支座侧向导槽的滑板采用SF-Ⅰ三层复合板,该材料 可以自润滑,设计压应力高,可以减小支座的尺寸和高度; ) 、将支座的检验分为原材料检验、出厂检验和型式检验,并明确 了检验频次,在不同阶段对支座质量进行控制;) 、在成品支座的检验中增加了支座的压转试验,测定支座的转动 性能,保证支座满足设计和使用要求; 9) 、对支座的防腐涂装提出明确的要求;
先将GPZ3.0SX盆式橡胶支座安装在T梁底部,拧紧上支座板锚栓,上支座板与梁底预埋钢板之间不得留有空隙,如有空隙,应采 取注浆方式 予以填充。T梁落梁前,先在支承垫石顶面铺*层~mm厚M5干硬性无收缩砂浆,砂浆顶面铺成中间 略高于四周的形状,相应锚栓孔内也捣满M5砂浆。待梁体两端均就位落实后,用临时支架(或垫木) 支挡梁体两侧,防止梁体侧倾。及时洒水养护干硬性砂浆。 GPZ3.0SX盆式橡胶支座多片式T梁安装时,应先吊装中间两片T梁,并在该两片T 梁吊装就位后,及时焊接两片T梁之间的连接钢筋,随后对称吊装其余各片T梁,在每片T梁就位后,设置临时支架,及时焊接相应的连 接钢筋。
在多片式T梁之间的横隔板混凝土浇筑并达到强度后,及时拆除支座的连接钢板和螺栓,安装支座围板,各支座处于正常工作状 态。 支座的养护维修支座使用期间应每年定期进行检查、养护,检查项目按TB/T《铁路桥隧建筑物劣化评定标准—支座》执行。 每隔两年应对支座锚栓进行清洗涂油,防止锈死。9保修期9客运专线桥梁盆式橡胶支座的保修期自正式验收、交付使用之日 起十年。
GPZ3.0SX盆式橡胶支座在保修期内,生产厂家承担由于生产者过失造成的不符合本技术 条件的GPZ3.0SX盆式橡胶支座的维修及更换。 客运专线桥梁盆式橡胶支座安装用材料(参考性附录)A预制简支箱梁盆式橡胶支座重力灌浆用灌浆材料的性能应满足 针对 不同梁型及架设方式增加了支座安装的要求; 增加了支座养护维修要求。 增加了支座的保修期。
他应该和橡 胶GPZ盆式橡胶支座直径、橡胶厚度有*定关系。*般工程应用中盆环厚度可取橡胶厚度的5倍左右。 表 盆环厚度对GPZ盆式橡胶支座性能影响 盆环厚度Πmm 静载转动力矩共同作用静载作用 VonMises应力ΠMPa 第*主应力 ΠMPa 变形Πmm VonMises应力ΠMPa 第*主应力 橡胶GPZ盆式橡胶支座广泛应用于各种形式的桥梁结构中,由于内外部的各 种原因,在运营后*至两年内,部分GPZ盆式橡胶支座即会出现不同程度的损害,严重影响梁板的受 力状态,如不及时处理,在温度应力的作用下,会造成梁体的开裂及损坏,影响使用寿命, 造成安全隐患。*、GPZ盆式橡胶支座损坏原因分析 GPZ盆式橡胶支座本身材料不均匀,个别GPZ盆式橡胶支座采用再生橡胶。 部分滑动GPZ盆式橡胶支座安装时未涂抹硅脂油,导致滑板GPZ 盆式橡胶支座剪切破坏。安装过程中支撑垫石标高控制不好,单片梁四个受力GPZ盆式橡胶支座受力不均衡,个 别GPZ盆式橡胶支座脱空,导致受力较大的GPZ盆式橡胶支座变形超出规定值。 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。