橡膠支座安裝施工關(guān)鍵要點(diǎn)施工觀測(cè):隔震橡膠支座安裝期間,需詳細(xì)做好施工記錄;在上部結(jié)構(gòu)施工過程中,每完成一層建筑施工,應(yīng)及時(shí)對(duì)橡膠隔震支座進(jìn)行豎向變形觀測(cè),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)支座狀態(tài),保障施工質(zhì)量。
從技術(shù)發(fā)展歷程來看,橡膠支座經(jīng)歷了從普通板式橡膠支座到盆式橡膠支座,再到四氟乙烯板式橡膠支座的不斷演進(jìn)過程,其力學(xué)性能和應(yīng)用范圍得到了持續(xù)拓展和完善。
在多跨連續(xù)梁橋等大位移結(jié)構(gòu)中,支座的作用尤為關(guān)鍵,通常選用金屬橡膠支座(如盆式支座)以適應(yīng)較大伸縮位移。在溫差、濕度變化小的地區(qū),也可選用橡膠支座。
支座安裝并驗(yàn)收合格后,應(yīng)立即對(duì)其外露的連接板件及螺栓進(jìn)行全面防銹處理。隨后,應(yīng)采用穩(wěn)固的防護(hù)框架(如木框)對(duì)支座進(jìn)行包裹保護(hù),有效防止后續(xù)上部結(jié)構(gòu)施工可能造成的撞擊、污染等損害。
球型支座:較盆式支座具有轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、適應(yīng)大轉(zhuǎn)角等優(yōu)勢(shì),適用于大跨徑橋梁;隔震支座:雖增約5%造價(jià),但可顯著降低震后修復(fù)成本,社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益顯著;簡(jiǎn)易支座:跨徑<10m的簡(jiǎn)支結(jié)構(gòu)可采用平板支座或油毛氈墊層。
橡膠支座主要分為板式橡膠支座和盆式橡膠支座兩大類,其在工作原理和適用場(chǎng)景上存在顯著區(qū)別。
各層橡膠與其上下鋼板經(jīng)加壓硫化牢固地粘結(jié)成為一體,加勁物有足夠的豎向剛度以承受垂直荷載,且能將上部構(gòu)造的壓力可靠地傳遞給墩臺(tái);橡膠的不均勻壓縮使支座有良好的彈性以適應(yīng)梁端的轉(zhuǎn)動(dòng);分層橡膠有較大的剪切變形以滿足上部結(jié)構(gòu)的水平位移;具有構(gòu)造簡(jiǎn)單、安裝方便、節(jié)省鋼材、價(jià)格低廉、養(yǎng)護(hù)簡(jiǎn)便、易于更換等特點(diǎn)。
墊石破損:及時(shí)修復(fù)混凝土破損,避免應(yīng)力集中。

防腐修復(fù):上下連接鋼板脫漆時(shí),需按 “環(huán)氧富鋅底漆(80μm)+ 環(huán)氧云鐵中間漆(80μm)+ 聚氨酯面漆(80μm)” 補(bǔ)刷,總漆膜厚度≥240μm;病害更換:當(dāng)支座出現(xiàn) “橡膠開裂長(zhǎng)度>100mm”“鋼板外露面積>5%”“豎向壓縮變形>20% 設(shè)計(jì)值” 等不可修復(fù)缺陷時(shí),需立即更換;定期檢測(cè):每 5 年檢測(cè)橡膠硬度(增幅≤15IRHD)、水平位移(≤設(shè)計(jì)值 110%),每 10 年進(jìn)行荷載試驗(yàn),驗(yàn)證承載力。
聚四氟乙烯滑板式橡膠支座的摩擦力計(jì)算不計(jì)制動(dòng)力,應(yīng)滿足:μTRGK≤GEAGTANA計(jì)制動(dòng)力,應(yīng)滿足:μTREK≤GEAGTANA式中,μT為摩擦系數(shù);TANA為橡膠支座容許剪切角的正切值,根據(jù)是否計(jì)入制動(dòng)力而取不同值;REK為由結(jié)構(gòu)自重和汽車活載(計(jì)入沖擊系數(shù))引起的小支座反力;AG為支座平面毛面積。
找平處理:當(dāng)同一片梁需設(shè)置兩個(gè)或四個(gè)支座時(shí),為使其受力均勻,可在支承墊石頂面與支座之間鋪設(shè)一層水泥砂漿,利用壓力實(shí)現(xiàn)自動(dòng)找平。
隔震技術(shù)與傳統(tǒng)抗震的技術(shù)理念區(qū)別:傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)采用 “抗震” 對(duì)策,核心是為結(jié)構(gòu)提供抵抗地震作用的能力,雖能保障結(jié)構(gòu)安全、防止倒塌,但結(jié)構(gòu)構(gòu)件的損傷難以避免;而橡膠隔震支座技術(shù)是一種簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、高效的工程抗震手段,通過隔震層吸收、隔離地震能量,大幅降低上部結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)。
盆式支座構(gòu)造:典型的安裝工序包括擰緊下支座板的地腳螺栓,拆除上下支座板之間的臨時(shí)連接角鋼,在安全拆除臨時(shí)千斤頂后,最后安裝盆式支座的鋼圍板以完成封閉。
減小有震動(dòng)物體擾動(dòng)而與去的震動(dòng),目的在于隔離震源。相反,如果隔震器的實(shí)際是依據(jù)分析震源的激勵(lì)信號(hào)以減弱震源強(qiáng)度,而不是依據(jù)隔震體的隔震要求,則稱之為主動(dòng)隔震。例如,在發(fā)動(dòng)機(jī)底座上安裝隔震器,以抵消發(fā)動(dòng)機(jī)震動(dòng)對(duì)底座的影響,這類通過抑制震源震動(dòng)對(duì)隔震對(duì)象影響的隔震方式即為主動(dòng)隔震。
隔震技術(shù)工程實(shí)效驗(yàn)證:1994 年臺(tái)灣海峽發(fā)生 7.3 級(jí)地震,距震源約 200 公里的汕頭市烈度達(dá) 6 度,常規(guī)建筑搖晃明顯,而當(dāng)?shù)亓旰B犯粽鸾ㄖ?nèi)人員未感知晃動(dòng),僅通過周邊環(huán)境反饋得知地震發(fā)生,直觀驗(yàn)證了隔震技術(shù)的實(shí)際抗震效果,為技術(shù)推廣提供了工程實(shí)證。
在現(xiàn)代建筑抗震領(lǐng)域,隔震技術(shù)憑借其獨(dú)特的力學(xué)機(jī)制,為建筑結(jié)構(gòu)在地震中的安全提供了可靠保障。其核心思路是在建筑基礎(chǔ)與上部結(jié)構(gòu)之間巧妙設(shè)置柔性隔震層,這一設(shè)計(jì)宛如為建筑安裝了一個(gè)強(qiáng)大的 “緩沖墊”。其中,橡膠支座是隔震層的關(guān)鍵部件,通過自身的彈性變形來延長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的自振周期。通常情況下,普通建筑結(jié)構(gòu)的自振周期較短,而設(shè)置橡膠支座后,結(jié)構(gòu)自振周期可延長(zhǎng)至 2 - 3 秒。這樣一來,地震能量在傳遞過程中,由于周期的改變,難以與建筑結(jié)構(gòu)產(chǎn)生共振,從而有效減少了地震能量向上部結(jié)構(gòu)的傳遞 。

在支座選型時(shí),應(yīng)根據(jù)工程所在地的地震動(dòng)參數(shù)選取相應(yīng)規(guī)格型號(hào),同時(shí)校核支座的水平剛度指標(biāo)及其在極限剪應(yīng)變狀態(tài)下的使用性能,確保支座滿足預(yù)期地震作用下的功能需求。
其隔震原理是通過支座的擺動(dòng),延長(zhǎng)下部結(jié)構(gòu)的自振周期,實(shí)現(xiàn)隔震功能。周期一般為橋梁固有周期的2倍以上,通常在2秒至6秒之間,以避免周期太大難以復(fù)位或周期太小導(dǎo)致梁體升高偏大。同時(shí),通過滑動(dòng)界面的摩擦消耗地震能量,實(shí)現(xiàn)減震功能。
下預(yù)埋板施工:在安裝下預(yù)埋板之前,首先在基礎(chǔ)底板上標(biāo)識(shí)出支墩的中心線,在四周墻壁上標(biāo)識(shí)出下預(yù)埋板的標(biāo)高控制線,根據(jù)此中心線和標(biāo)高控制線確定下預(yù)埋板的位臵,通過在隔震下支墩四角焊鋼筋棍的方式來調(diào)整下預(yù)埋板的標(biāo)高、位臵及平整度,要求鋼筋棍斷面平齊且焊接后頂面標(biāo)高相同,以保證下預(yù)埋板可以在鋼筋棍上平動(dòng),從而確定下預(yù)埋板的準(zhǔn)確位臵。用短鋼筋分別與螺栓套筒和支墩箍筋焊接,將下預(yù)埋板固定。其位臵通過軸線和中心線確定,水平標(biāo)高用標(biāo)高控制線控制。水平度用水準(zhǔn)儀和機(jī)械水平尺檢測(cè)。
剪力墻結(jié)構(gòu):因剪力墻在大震作用下可能出現(xiàn)拉應(yīng)力,其下部應(yīng)布置橡膠支座,隔震層大變形由橡膠隔震支座主導(dǎo)控制;
優(yōu)質(zhì)支座應(yīng)具備足夠的豎向剛度,能夠有效傳遞上部結(jié)構(gòu)的反力至下部墩臺(tái),同時(shí)保持良好的彈性變形能力以適應(yīng)梁端的轉(zhuǎn)動(dòng)需求,并具有足夠的剪切變形容量來適應(yīng)結(jié)構(gòu)水平位移。
當(dāng)利用建筑結(jié)構(gòu)鋼筋作為避雷線路時(shí),必須采用柔性導(dǎo)線連通上部與下部結(jié)構(gòu)的鋼筋系統(tǒng)。導(dǎo)雷體應(yīng)預(yù)留不小于水平隔震縫的多余長(zhǎng)度,主筋與預(yù)埋件之間采用焊接連接,預(yù)埋件與導(dǎo)雷體之間同樣需要可靠焊接,確保防雷系統(tǒng)的連續(xù)性和有效性。
抗震與隔震性能:在抗震領(lǐng)域,安陽鉛芯橡膠支座等隔震支座應(yīng)用廣泛。鉛芯能夠提供耗能能力,大幅降低傳遞到上部結(jié)構(gòu)的地震作用。采用隔震技術(shù)后,結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面可減小,節(jié)約鋼筋與混凝土用量,從而降低工程造價(jià),并可能帶來增加地下車位和建筑使用空間等附加效益。
安裝前應(yīng)仔細(xì)擦拭支座表面,確保清潔無污染。搬運(yùn)過程中必須輕起輕放,避免沖擊和損壞。檢查合格后,應(yīng)對(duì)支座連接板及外露連接螺栓采取防銹保護(hù)措施,并使用保護(hù)罩進(jìn)行妥善防護(hù)。

橡膠支座的剪切角正切值(tanα)直接關(guān)系到其適應(yīng)結(jié)構(gòu)水平位移的能力,需根據(jù)是否計(jì)入制動(dòng)力分檔控制:不計(jì)制動(dòng)力時(shí),tanα≤0.5,避免支座因過度剪切導(dǎo)致橡膠層損傷;計(jì)入制動(dòng)力(如車輛制動(dòng)、地震水平力等)時(shí),tanα≤0.7,需結(jié)合支座的剪切模量(通常取 1.0MPa)綜合驗(yàn)算,確保在極端荷載下仍能保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
從技術(shù)發(fā)展歷程來看,橡膠支座經(jīng)歷了從普通板式橡膠支座到盆式橡膠支座,再到四氟乙烯板式橡膠支座的不斷演進(jìn)過程,其力學(xué)性能和應(yīng)用范圍得到了持續(xù)拓展和完善。
對(duì)于個(gè)別支座出現(xiàn)嚴(yán)重質(zhì)量問題但又難以立即更換的情況,可以采用增設(shè)支座的方案進(jìn)行補(bǔ)救。即在原支座旁邊增設(shè)符合規(guī)格要求的新支座,通過改善梁體和原支座的受力分布狀態(tài),確保結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定。
HDR(Ⅰ)-D900-G10/8-e168,表示:直徑為900mm,橡膠設(shè)計(jì)剪切模量1.06MPa,設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角為0.008rad,設(shè)計(jì)剪切位移量為±168mm的HDR(Ⅰ)圓形固定型高阻尼隔震橡膠支座;省略型號(hào)表示為:UUHDR(Ⅰ)-D900-G10UU。
優(yōu)點(diǎn)是建筑高度較小,引道較短;缺點(diǎn)是建筑寬度大,構(gòu)造較復(fù)雜,橡膠支座施工也較麻煩。優(yōu)點(diǎn)是建筑建筑高度很小,縱坡小,可節(jié)省引道長(zhǎng)度;缺點(diǎn)是構(gòu)造復(fù)雜,拱肋施工麻煩。優(yōu)點(diǎn)是受力均勻,彎矩不大,節(jié)省材料。優(yōu)點(diǎn)是彎矩小,材料省,跨越能力較大;缺點(diǎn)是構(gòu)造較復(fù)雜,如果是石拱橋則料石的規(guī)格較多,施工較不方便。尤其是荷載等級(jí)不能搞錯(cuò),對(duì)于特殊部位如彎橋等應(yīng)特殊設(shè)計(jì)。尤其適用于斜交橋,立交橋等坡度橋的場(chǎng)所。由變形變化引起的裂縫,即主要由溫度、干縮、不均勻沉陷或膨脹等變形變化產(chǎn)生應(yīng)力而引起的裂縫。
為確保安全,支座性能需滿足嚴(yán)格的規(guī)范要求:
LRB500隔震支座的特點(diǎn)和作用
隔震支座荷載傳遞機(jī)理:上部結(jié)構(gòu)的荷載通過支座集中作用在一個(gè)相對(duì)較小的面積上,由于支座構(gòu)造型式的不同,支座反力的力流分布呈現(xiàn)不同特點(diǎn)。合理設(shè)計(jì)支座能夠確保荷載有效傳遞至下部結(jié)構(gòu)。
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