桥梁工程中橡胶支座的影响因素

桥梁工程中橡胶支座的影响因素

摘要:桥梁工程中,橡胶支座质量或安装过程出现问题会对桥梁安全造成影响。基于此,阐述了橡胶支座检测的必要性及影响支座质量的因素,并提出具体的检测方法,包括相关计算公式、检测思路、检测设备的选择与校准、检测流程等,以提升桥梁工程的安全稳定性。

关键词:橡胶支座;检测;抗压弹性模量

0引言

近年来,随着桥梁建设施工等级的不断提升,出现了越来越多的大型互通桥梁。国内很多桥梁没有达到设计使用年限就已经出现损坏,需大修甚至是重建,大修或重建的过程都会对城市正常的交通运输产生巨大的影响,同时,也会给交通建设和养护部门带来了巨大的经济损失。由相关数据可知,支座的质量及安装问题是导致桥梁质量问题的一项主要因素。因此,深入研究桥梁支座检测及安装技术对于提高桥梁建设质量具有非常重要的意义。

1桥梁橡胶支座检测的必要性

从桥梁结构安全性方面来看,桥梁橡胶支座对桥梁的使用寿命有着直接影响;从功能上来看,桥梁橡胶支座可以帮助桥梁整体更好地适应桥梁结构,当桥梁受到环境温度、湿度等诸多外界因素影响,导致结构变形、胀缩,其能起到一定的缓冲效果。因此,对桥梁橡胶支座进行相应的检测工作,防止因外界因素的影响产生的桥梁结构破坏、位移等情况,以提高桥梁支座的耐久性。

2桥梁支座质量影响因素

2.1质量不达标

由于桥梁支座生产利润大,生产厂家数量较多,各类桥梁支座生产厂家的生产水平有限,使得支座本身存在着较为严重的质量问题,很多企业所生产的支座质量没有达到相应的标准或要求就投入到市场中,以次充好,这就会导致支座在使用的过程中容易过早发生损坏问题,最终对桥梁结构的耐久性产生一定的影响[1]。

2.2对中偏差大

支座功能是否可以充分得到发挥直接会关系到桥梁的实际使用效果,因此,在安装支座的过程中,必须保证构造的支点可以正对支座中心。在实际安装的过程中,想要保证理想的安装效果很难,因此,必须采取有效的措施将偏心控制在合理范围内,保证安装质量,偏差范围通常在0~5mm之间;在安装板的过程中,也需要严格控制支座中心偏差,避免偏差>10mm。一旦控制不合理,就很容易导致中心偏差过大,最终导致支座受力不均,严重的甚至可能会导致支座的过早损坏。

2.3测量误差

在实际开展施工的过程中,因为受到施工技术以及施工方法的影响,墩、台的高度可能会和设计高度之间存在一定的偏差,但是必须严格控制墩、台顶面高程偏差≤10mm。在安装支座的过程中,为了更好地控制支座中心的高差,必须应用水准仪,而任何测量仪器都会存在一定的测量误差,水准仪的测量误差会对支座顶面的高程测量精度产生一定的影响,最终就可能导致受力相对较大的支座过早出现损坏。

3桥梁支座检测方法

3.1方法原理

(1)检测公式。日前,交通运输部已经对传统的橡胶支座抗压弹性模量检测公式作进一步的修整和完善。

3.2检测基础

抗压弹性模量是成品支座力学性能的一项重要指标。就目前来看,竖向刚度计算理论是应用范围最为广泛的橡胶支座检测理论,该理论的中心内容就是:橡胶经过竖向压缩后,其体积就会发生一定的变化,不同方向的力施加给橡胶后,其出现的变形也是不一样的,分别用δv,δh表示竖向压缩变形和横向压缩变形。

3.3检测设计思路

橡胶支座作为桥梁的重要组成部分,其抗压性能会对桥梁结构的实际施工质量产生直接的影响。通常来说,橡胶支座的抗压弹性能力下降就会导致橡胶支座过早出现损坏,使得支座承载能力不能被充分发挥出来。为了保证橡胶支座的质量,首先必须选择有效的检测系统,然后对其进行具体的检测设计。通常来说,检测系统包含:压力试验机、信号调理器模块、位移传感器以及压力传感器等。

3.4仪器设备的选择与校准

选择适宜的压力传感器,但要注意传感器受力面积必须大于其支座的各面。在进行仪器校准时,需将所有的压力传感器叠在一起,并放在压力试验机之上,需保证压力试验机精度为一级,加载施压达到最大承受能力的7%后,将测力处理系统调节平衡即可。

3.5检测过程

(1)把支座安放在需进行梁板架设的台帽及盖梁的设计支撑点位置,同时将压力传感器放置在支座上,如图1所示。(2)在完成梁板的吊放之后,利用支座上放置的压力传感器对支座的受力值进行测试,并将测试结果进行记录。(3)对各支座受力情况进行相应的计算,受力最大、受力最小的支座间压力差满足相关规定值,保证在±5%以内,而此情况下就无需进行支座厚度的调整,假如超出了相关的规定值,就需要根据压力-变形关系曲线图对压力最小值进行确定,并根据需求对支座厚度进行调整。(4)在梁板重新起吊时,需用钢板垫片进行相应的调整,在完成调整之后对各支座受力值进行重新测定,直至满足相关规定为止。(5)梁板再起吊,将压力传感器取出,并把梁板吊放到位后,要对支座中心偏差进行检查。(6)对所有记录进行整理,以便查阅。

3.6不确定因素

在测量橡胶支座抗压弹性模量的过程中,因为可能会受到多种因素的影响,所以检测结果存在一定的不确定性[3]。因此,为了有效减小测量误差,必须选择和应用更加科学和严谨的检测方法和标准。橡胶支座本身如果受力不均匀就会出现不同程度的变化,因此通过调整单一不确定度值,对不确定的值进行设定。综合考虑参数变化以及测定结果的情况,确定准确的材料试验参数。在判定测定结果的过程中,一旦出现不确定程度较大的参数,那么就需要重新进行测量,并且分析出现这种情况的原因,针对原因和情况制订最佳的解决方案。

4结语

在建设道路桥梁的过程中,合理地应用桥梁支座检测技术可以有效保证桥梁受力均衡,更好地起到将上部结构的受力传递给下部结构的作用。根据实际检测结果确定桥梁支座的具体损坏情况以及安装过程的监测,然后有针对性地制定相应的控制措施,有效延长支座的使用寿命。另外,综合考虑桥梁支座的检测结果,对桥梁支座施工进行科学、合理的指导,进一步保证和提高桥梁施工质量。

参考文献:

[1]张勇,高岩,庄军生.橡胶质量对板式橡胶支座性能的影响分析[J].铁道建筑,2016(8):43-45.

[2]刘俊峰.公路桥梁板式橡胶支座抗压弹性模量检测方法[J].公路交通科技(应用技术版),2015(4):190-191.

[3]张延年,马良,刘宁,等.基于酸腐蚀的板式氯丁橡胶支座受压试验研究[J].武汉理工大学学报(交通科学与工程版),2014,38(1):55-58.

作者:傅莉 单位:山西省交通建设工程质量检测中心