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盆式支座的设计
1.类型的选择
盆式橡胶支座包括固定支座和活动支座两大类。活动支座又区分为单向活动支座和双向活动支座。一般来说,桥梁固定端选用固定支座,活动端选用活动支座。例如:简支梁桥应在每跨的一端设置固定支座,另一端设置活动支座;连续梁桥应在每联中的一个桥墩上设置固定支座,其余墩台上均应设置活动支座。但若桥面较宽,固定端的两个支座间距较大,横桥向伸缩值不容忽视时,固定端就不能使用固定支座,而是使用单向活动支座,将其90度置于梁下,这样既能保证纵桥向的固定作用,又能起到横桥向的活用。此外,为了减小墩台的受力,对于简支梁桥,宜将固定支座布置在标高低的墩台上;对于连续梁桥,为使全梁的纵向变形分散在梁的两端,宜将固定支座布置在靠中间的支点处。wanhaifeng19771024
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双向活动支座能在水平面内向任意方向。因此,弯桥的活动墩台上应选择这种支座。至于单向活动支座,可在直桥中使用。但应注意,只有当活动墩上只有一个支座,或者支座间横向温度伸缩量很小的情况下才宜采用。
2. 承载力选择
承载力是盆式橡胶支座的重要指标。在求得桥梁的恒载和活载支座反力之和后,便可确定所选用的盆式橡胶支座的容许承载力。确定支座容许承载力时,一般应使支座的大反力不要超过其容许承载力的5%。但需要注意的是,支座的容许承载力并不是选择愈大愈好,这是因为:容许承载力大,支座尺寸也就较大,这样会加大墩台尺寸,不仅造成浪费,也不美观。第二:更重要的是支座中四氟活板的系数与支座正压力成反比,如果支座反力比支座容许承载力小得多,则系数会大大,墩台和基础所受的水平力大幅度,这将极为不利。因此设计时不必担心支座的储备。
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3、施工原因 施工中若对止水带安装控制不好,则会造成其面容易脱离或产生气孔,气孔的存在使止水带与混凝土连接不密实甚至由于气泡存在而脱离,或使混凝土内大粒径骨料止水带底部,当上层混凝土浇筑时由于止水带下部骨料的作用而使止水带断裂;由于水平伸缩缝的两侧混凝土不同时浇筑,后浇筑部分要等先浇筑部分混凝土强度达到一定要求后才能进行,因此,橡胶止水带的时间较长,在施工期间,需进行钢筋绑扎、模板支护等工艺施工,涉及的材料较多,若施工不小心则会造成止水带被扎穿,甚至造成断裂。
3. 位移量的计算
为了行车的平顺,大型桥梁中的伸缩缝间距都很大,这就需要有大位移量的支座。每个级别的活动支座都有大、小两种位移量。因此,在设计盆式橡胶支座时,需要计算活动支座的大纵桥向位移量。支座纵桥向的位移量应包括温度变化、混凝土徐变、混凝土干缩引起的位移和汽车制动力引起的位移。支座横桥向的位移一般均能要求,不需验算。
盆式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变形。
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更换:
1、橡胶支座下钢板不动,将梁体顶起后把盆式橡胶支座的上钢板卸掉,并将梁体找平,然后将支座上钢板安装调平即可。
2、支座上钢板不动,将下钢板支座卸除,通过畸形钢板等措施将上部调平,再将下钢板标高安装。
不过这两种方案种实行起来比较简单,具体操作步骤如下:
(1)采用专用千斤顶将梁体顶升,同墩要做到同步,并且按照受力计算要求单墩大起顶位移不得超过5 mm。
(2)为其顶后梁体在千斤顶(亦为临时支座)上能伸缩,千斤顶面上须设有可供的四氟板,但应该监测该墩横向位移,如果发现位移量过大应做横向限位处理。
(3)视支座顶起情况,如果上钢板能够与下钢板脱离取出,则将上钢板取出并将上部梁底部混凝土凿除,并将上钢板矫正,用结构胶将上钢板与梁底部空隙填补。
(4)如果上钢板不能与下钢板脱离取出,则将支座垫石凿除,将支座下钢板取出,将上钢板取出,凿除梁底部}昆凝土以矫正上钢板,用结构胶将上钢板与梁底部空隙填补。
(5)处理及完成后通过百分表观察梁移的变化及反弹情况,发现问题及时进行处理。
2、温差 大型结构建筑物由于施工工期长往往在伸缩缝施工完成后到顶班覆土需要很长时间,期间温度往往发生很大变化,而由于温差混凝土伸缩时其线系数由于温度变化而较大,混凝土发生较大的线量,而橡胶止水带的定型产品适应不了如此大的变形量而应力集中,引起橡胶止水带薄弱处断裂。