目前GPZ(Ⅱ)盆式橡膠支座已經越來越多的應用于各類橋梁工程上,支座安裝質量的優劣關系到支座乃至橋梁結構的使用壽命,一旦支座發生破壞,更換困難,且費用極高。在此以GPZ(Ⅱ)盆式橡膠支座的工作原理、位移體系為基礎,對其施工安裝方法和質量控制進行論述,以期使工程技術人員對GPZ(Ⅱ)盆式橡膠支座安裝施工有一個系統的了解,進而掌握GPZ(Ⅱ)盆式橡膠支座安裝質量控制的系統方法。
1、GPZ(Ⅱ)盆式橡膠支座簡介
GPZ(Ⅱ)盆式橡膠支座主要用于橋梁結構,具有承載力高、位移量大、安裝簡便、耐久性好等特點,廣泛應用于各類橋梁工程中。
GPZ(Ⅱ)盆式橡膠支座工作原理:利用被封閉在鋼制盆腔里的橡膠塊在三項受力狀態下具有流體的體積不可壓縮性的特點,將橋梁上部結構的荷載可靠的傳遞到墩臺上,并實現橋梁梁端的轉動;同時依靠聚四氟乙烯板與不銹鋼板之問的白由滑移,來適應橋梁上部結構由于氣溫變化、混凝土徐變收縮等因素引起的水平位移,從而保證橋梁的使用安全。
1. 1GPZ(Ⅱ)盆式橡膠支座分類及結構形式
GPZ(Ⅱ)盆式橡膠支座結構形式均分為單向滑動、雙向滑動、固定三種。
1. 1. 1固定支座
固定支座不能發生水平位移,僅能產生豎向轉角位移。
1. 1. 2單向滑動支座
單向滑動支座在水平面內只能沿一個方向發生水平位移,同時也能發生豎向轉角位移。
1. 1. 3雙向滑動支座
雙向滑動支座在水平面內可以沿縱、橫兩個方向進行滑動,且在其中一個方向(一般沿橋梁縱向)滑移量較大,即主滑動方向,同時也能發生豎向轉角位移。
1. 2GPZ(Ⅱ)盆式橡膠支座表示方法
單個GPZ(Ⅱ)盆式橡膠支座的表示方法中包含了支座種類、規格、承載力、最大位移量等信息,以公路橋梁GPZ(Ⅱ)盆式橡膠支座為例(如圖1):
2、GPZ(Ⅱ)盆式橡膠支座施工安裝方法
2. 2. 1安裝程序
測量放線一施工準備一支座安裝就位一螺栓錨固
2. 2. 2施工安裝方法
(1)測量放線
用全站儀精確放出支座中心線,并放出護樁,準確彈出支座中心十字線,十字線長度要大于支座長寬。將支座下鋼板分中并做好標記。
(2)施工準備
A:核對支座型號:根據廠家提供的支座參數、設計圖紙給定的支座規格、結構形式進行核對。不能夠只通過查驗支座銘牌核對,要用鋼尺測量支座上下鋼板尺寸、支座總高來確定支座規格型號,對照設計和廠家提供的參數來確定結構形式(固定、單向或雙向)。支座型號核對無誤后在其上標記好安裝墩位和安裝方向備用。
B:墩頂找平和鑿毛
GPZ(Ⅱ)盆式橡膠支座安裝必須保證水平,因此墩頂必須進行找平,找平可用高強度水泥砂漿(砂漿強度不低于墊石混凝土強度)或環氧樹脂砂漿。
為保證找平層與墩頂連接良好,找平前需將墩頂鑿毛清除表層浮漿和雜物,然要鋪設找平砂漿層,砂漿頂面用水平尺控制水平程度,厚度不宜超過2cm,也不宜低于lcm。
C:地腳螺栓孔清理和整修
GPZ(Ⅱ)盆式橡膠支座一般采用地腳螺栓與墩頂錨固,螺栓孔一般在墩身混凝土澆注時進行預留。安裝支座前要核對錨栓孔位置、深度是否滿足要求,孔內是否有積水或雜物,不滿足要求時要進行整修和清理。
(3)GPZ(Ⅱ)盆式橡膠支座安裝就位
在墩頂四周搭設臨時支架,用手拉葫蘆提升支座就位。支座提升一定高度后,將地腳螺栓與支座下鋼板連接緊固。就位時使地腳螺栓各白對準預留孔。支座就位前使找平砂漿處于塑性狀態,就位后用水平尺檢查頂面水平程度,有偏差時通過皮錘敲擊支座頂面壓縮找平砂漿層進行調整。就位后檢查墩頂十字線與支座下鋼板分中標記是否重合,不重合時進行調整以保證支座軸線準確。
(4)螺栓錨固
支座安裝就位、軸線、水平程度檢查合格后錨固地腳螺栓。地腳螺栓錨固可采用水泥砂漿、環氧樹脂砂漿。
水泥砂漿強度不低于墩頂混凝土強度,其和易性、流動性必須經試驗后確定,可加入一定量的膨脹劑,以保證灌孔密實度和減小收縮。
環氧樹脂砂漿拌制前配合比要經過試驗確定,各種材料要精確稱量,同時保證孔內干燥、水泥和砂的干燥。拌制的速度與使用的速度要相適應,避免一次拌制過多。
3、支座安裝質量檢驗
3. 1進場質量檢驗
3.1.1外觀質量
外觀質量主要檢查支座防銹涂裝是否完整無脫落,鋼板表面有無沙眼、坑槽、損傷等對支座聚四氟乙烯板頂部的硅脂涂抹質量有懷疑時可以拆開檢查。
3. 1. 2規格型號
對照設計圖紙、訂貨單檢查進場支座的規格型號。
3. 1. 3出場質量文件檢查
檢查出廠前用材(鋼板、聚四氟乙烯板、橡膠、黃銅等材料)質量檢驗報告,出廠合格證等。
3. 1. 4承載力檢測
進場支座抽樣送檢,委托有資質單位進行承載力檢測。
3.2安裝質量檢驗
安裝質量檢驗項目包括支座規格型號、滑動方向、軸線偏位、四角高差、頂面高程等項目。各檢測項目偏差值相關規范均有要求,此處不再敘述。
4支座安裝質量控制重點
4. 1GPZ(Ⅱ)盆式橡膠支座規格、型號的核對
安裝前核對支座規格、型號尤為重要,規格型號錯誤可能導致嚴重后果:(1)承載力大的支座錯安成承載力小的支座,可能導致支座破壞;(2)單向支座錯安成雙向支座可能導致整個滑動體系不穩定;(3)雙向支座錯安成單向支座導致位移體系受限制;(4)單向支座方向錯誤導致位移體系受限制;雙向支座方向錯誤可能導致一個方向位移量不足。
以上無論哪種錯誤均可能導致支座破壞或使用壽命降低,因此必須仔細按照設計要求核對支座型號,確認無誤后安裝。
4. 2GPZ(Ⅱ)盆式橡膠支座軸線偏差和安裝方向要嚴格控制
4. 2. 1固定支座
固定支座無水平位移,是對稱結構,其軸線少許偏移或扭轉對支座功能基本無影響,但偏移量不能過大。
4. 2. 1單向支座
單向支座允許一個方向產生水平位移,另一個方向僅容許極微量的位移和水平扭轉,因此單向支座的軸線偏差和安裝方向必須嚴格控制:支座滑移方向與設計給定方向必須平行,且偏移量要滿足偏移規定;支座軸線不得扭轉;支座滑移方向必須與設計一致,否則將導致該支座處梁體不能發生位移,極有可能造成支座和梁體破壞。施工中最易安裝錯誤的就是圖2中AB車由上的單向支座,該支座滑移方向為橫橋向,安裝時極易安裝成縱橋向。
4. 2. 1雙向GPZ(Ⅱ)盆式橡膠支座
雙向支座允許兩個方向產生水平位移,但主滑動方向位移量比另一個方向要大很多,由于雙向支座上鋼板與聚四氟乙烯板相對可以發生任意方向的滑動,故一般情況下雙向支座軸線少量偏位和扭轉對結構無影響。一般情況下主滑動方向沿橋梁縱向設置,以滿足縱向較大的位移量要求,方向安裝錯誤可能導致一個方向位移量不足。
4.3安裝過程中注意事項
4. 3. 1一般事項
安裝過程中一般不要將連接支座上下鋼板的螺栓拆除,盡量整體安裝。以免上下鋼板分離后不銹鋼板及聚四氟乙烯板外露受到污染和損壞。由于場地條件限制等原因不得不拆開安裝時,上下鋼板分離后一定要保護好上鋼板的不銹鋼板滑動面、聚四氟乙烯板頂面,不得污染、劃傷和損壞。聚四氟乙烯板頂面硅脂不足時,應再次涂抹,不得用黃油等一般潤滑劑代替。
單向支座上下拆開后安裝時,一定要注意上鋼板(頂板)與中問鋼板側面之問有不銹鋼鋼條,起減小二者之問摩阻的作用,拆后安裝時切忌不能旋轉90度,否則嚴重影響滑移性能。
4. 3. 2地腳螺栓錨固、墩頂找平材料的選用
目前常用的錨固材料有水泥砂漿、環氧樹脂砂漿以及近兒年興起的專用灌漿材料。分別對優缺點進行簡要敘述。
(1)水泥砂漿:取材方便,拌制容易,技術成熟,性能穩定。由于支座地腳螺栓錨固和墩頂找平所用砂漿強度較高(至少C30,一般不低于墩頂混凝土強度),故需先確定配合比,在拌合時嚴格稱量,選用水泥品種不宜低于42.5,砂宜采用潔凈的中砂,且找平層用砂需要過篩。水泥砂漿費用最低。
(2)環氧樹脂砂漿:粘結力強、強度形成快,但對孔洞及施工條件要求很高,且配制相對復雜、成本很高。配制前需要確定嚴格的配比,一般按照廠家提供的質量比配制。灌孔或找平時要求孔壁干燥,這一點在南方或雨季較難達到。環氧樹脂砂漿反應速度較快,白配制到使用問隔時問不宜長,最好由專門人員進行配制和使用。
(3)新型灌漿材料:拌合容易、流動性好、內含顆粒較小的骨料、強度高,但需要在使用過程中進行驗證,同時此種材料費用較水泥砂漿高不少。使用此種材料時,目前主流的方法是墩頂不進行找平,而是將支座墊高,支座與墩頂(或墊石)之問預留一定量的高度,然后在支座四周立模,灌漿材料調好后將地腳螺栓孔與支座和墩頂問的空隙同時灌漿密實此種施工方法有兒點需要進行驗證:A、灌漿材料凝固后的最終強度;B,墩頂與支座之問的空隙是否灌注密實,尤其是對于高承載力支座平面尺寸較大,中心位置密實程度、灌漿材料流動后骨料分布均勻程度等必須經實際檢驗確定。
5、結束語
隨著橋梁設計、施工技術的不斷進步,橋梁荷載、使用年限不斷增加,使得GPZ(Ⅱ)盆式橡膠支座越來越多的使用。GPZ(Ⅱ)盆式橡膠支座安裝的正誤、精度直接關系到其使用年限,支座一旦出現問題,更換和維修非常困難,且費用相當巨大。在掌握GPZ(Ⅱ)盆式橡膠支座工作原理和基本位移體系的基礎上進行盆式支座的安裝和質量控制,是保證安裝質量的有效措施,為橋梁體系安全、可靠的工作意義重大。
廠家24小時咨詢熱線:18231877770(微信), 聯系人:王經理,辦公室電話:0318-5239850,公司網址:http://www.hszhengda.com