從橋梁支座的類型與選擇,看支座檢測的重要性
2021.07.07
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作者:中鋼國檢
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橋梁支座是連接橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的重要結(jié)構(gòu)部件,位于橋梁和墊石之間,它能將橋梁上部結(jié)構(gòu)承受的荷載和變形(位移和轉(zhuǎn)角)可靠地傳遞給橋梁下部結(jié)構(gòu),是橋梁的重要傳力裝置。
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按照不同的標(biāo)準(zhǔn),橋梁支座可分為不同的類型。
按照制作材料,可分為鋼支座、高分子材料滑動(dòng)支座、橡膠支座、混凝土支座和鉛支座;
按照支座變形可能性,可分為固定支座、單向活動(dòng)支座和多向活動(dòng)支座;
按照支座功能,可分為常規(guī)支座和減隔震支座;
按照支座結(jié)構(gòu)形式,可分為弧形支座、搖軸支座、輥軸支座、板式橡膠支座、四氟板式橡膠支座、盆式橡膠支座和球形支座等。
鋼支座是通過鋼與鋼的接觸面?zhèn)髁Φ?,其變位主要通過鋼與鋼的滾動(dòng)來實(shí)現(xiàn),它具有承載能力強(qiáng)的特點(diǎn),能夠適應(yīng)橋梁的位移和轉(zhuǎn)動(dòng)的需要。
盆式橡膠支座的結(jié)構(gòu)原理則是安置于密封鋼盆中的橡膠塊,在三向受力的情況下產(chǎn)生的反力,來承受橋梁的垂直荷載,同時(shí)利用自身的特征滿足梁端的轉(zhuǎn)動(dòng)和上部構(gòu)造的水平位移。
橋梁支座主要應(yīng)用于鐵路橋梁、公路橋梁、城市立交橋、高架橋等項(xiàng)目中,也可用于大型建筑結(jié)構(gòu)中。但如此多的支座類型,每種支座的特征又不盡相同,使用時(shí)究竟該如何選擇呢?
由于橋梁的具體結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式、跨徑、荷載等級、支點(diǎn)反力的大小、梁體的變形程度等指標(biāo)各不相同,并且不同位置的橋梁上部行車類型有所區(qū)別,橋梁所處地理位置是否處于地震多發(fā)區(qū)等,這些都對橋梁支座提出了不同的需求,所以選擇何種類型的支座,要參考這些具體因素。
對于高速公路橋梁和一些小型公路橋梁,由于其跨徑小、上部結(jié)構(gòu)的反力及變形小,一般選用板式橡膠支座。對于跨公路、跨鐵路、跨江河、跨海的大、中跨度連續(xù)橋梁,由于其跨徑較大、上部結(jié)構(gòu)的反力及變形大,一般選用盆式橡膠支座或球型支座。而根據(jù)鐵路橋的自身特性,一般采用盆式橡膠支座和鋼支座。
除了這些常規(guī)的支座,在一些特殊的環(huán)境下,還需要選擇使用一些特殊類型的支座產(chǎn)品。
對于沿海及跨海橋梁,由于環(huán)境對橋梁及支座本身的腐蝕較為嚴(yán)重,為保證支座使用壽命,則多選用耐蝕支座產(chǎn)品,如耐蝕球型支座。由于我國幅員遼闊,北方高緯度地區(qū)及高山區(qū)域環(huán)境溫度低,為保證鋼材應(yīng)力,多選用低溫用支座。
對于處于地震多發(fā)的公路、鐵路橋梁,為減小地震對橋梁的損害,現(xiàn)多選用抗震支座或減隔震支座產(chǎn)品。對于上部結(jié)構(gòu)存在向上反力的橋梁,一般選用拉壓支座。對于懸索橋、斜拉橋等存在漂浮結(jié)構(gòu)的橋梁,在梁體橫向一般需要選用抗風(fēng)支座產(chǎn)品。
另外,還有一些選擇會(huì)受到施工方式的影響,如對于跨鐵路、高山跨峽谷的橋梁,為了不干擾鐵路運(yùn)行和減小施工難度,多選用轉(zhuǎn)體法施工,因此多選用轉(zhuǎn)體球鉸產(chǎn)品。
總之,在選擇橋梁支座時(shí),要遵循經(jīng)濟(jì)、安全、實(shí)用、易維護(hù)等原則,以免造成不必要的資源浪費(fèi)。
作為橋梁的重要構(gòu)件,選擇恰當(dāng)?shù)闹ё軌蚴蛊涓玫陌l(fā)揮作用,支座在應(yīng)用中如果存在質(zhì)量問題,將會(huì)有非常大的安全隱患。橋梁支座的性能,不僅與橋梁的結(jié)構(gòu)使用安全有著密切的關(guān)系,并且直接影響著橋梁的使用壽命。
在橋梁使用階段,因橋梁結(jié)構(gòu)自然老化或者受到外力的破壞,會(huì)出現(xiàn)橋面、梁肋破損等情況,如果作為緩沖構(gòu)件的橋梁支座出現(xiàn)問題,將可能給橋梁帶來致命的影響。在長期的受力及環(huán)境作用下,支座易出現(xiàn)開裂、嚴(yán)重剪切變形、脫空、錯(cuò)位、不能正?;瑒?dòng)等病害。
很多病害出現(xiàn)是多種原因造成的,但支座本身的質(zhì)量問題是最根本性的表現(xiàn)。比如,四氟板式橡膠支座容易出現(xiàn)四氟板與橡膠層的脫離、四氟板表面不平整等問題。
為了減少支座使用中的問題,在產(chǎn)品使用前和使用中均需對其進(jìn)行檢驗(yàn)檢測。不同類型的支座,由于其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不同,需要檢測的項(xiàng)目和指標(biāo)也不一樣,應(yīng)該根據(jù)具體類型,結(jié)合具體使用場景來進(jìn)行相關(guān)的檢測。
加強(qiáng)對支座產(chǎn)品的檢測,對于那些問題產(chǎn)品及早發(fā)現(xiàn),及時(shí)更換,以免造成更大的工程質(zhì)量問題。
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