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球型支座常见病害

时间:2019-05-23

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球型支座介绍桥梁支座是一种架设于墩台上,顶面支承桥梁上部结构的装置,被称为桥梁“五大件”之一。

其功能主要有如下几点:

①将上部结构固定在墩台上;

②将上部结构自重及其承受的各种荷载可靠的传递给墩台下部结构;

③适应上部结构在荷载、温度、混凝土收缩和徐变作用下产生的转角和位移,使上部结构可自由变形面不产生额外的附加内力球型支座主要由上支座板(含平面不锈钢板)、平面滑板、球冠衬板(含球面不锈钢板),球面滑板下支座板、密封环、锚栓(螺栓、套筒及螺杆)和防尘围板等部件组成。

它既具备了盆式橡胶支座承载能力大和位移大等特点,也更能适应支座大转角的需要。它具有下列新特点:通过球面传力,无力的缩颈现象;通过球冠衬板的转动满足转角的需要,转动力矩小;转动力矩与支座转角无关,特别适用于大转角设计要求(设计转角可达0.06rad);各向转动性能致,适用于宽桥、曲线桥、斜桥及大跨径桥梁;不采用橡胶承压,特别适用于低温地区

 球型支座常见病害

工程概况

佛山西站为一座集客专铁路、城际铁路、地铁及城市公交等多种交通方式为一体的综合交通枢组车站。车站整体采用高架结构,东、酉咽喉区及站场中心区采用桥梁及框架的形式建设,全站简支梁共计344,连续梁共计59,涵盖了单箱单室、双箱单室、单箱双室等多种简支梁型及多种普通连续梁型和道岔连续梁型。

由于桥梁结构的复杂多样及东、西咽喉区的特殊限制,本站全部桥梁均采用支架法原位现浇。为满足佛山西站桥梁结构的特殊要求,本站桥梁均采用GTQZ铁路桥梁球型支座,支座竖向承载力共计涵盖了11个等级,范围从3000~22500kN,支座的设计允许转角均为0.02rad3

 球型支座常见病害

一般病害分析及处理方法

1. 灌浆层厚度不满足要求

病害分析:根据验标要求,支承垫石顶面标高允许误差为(-10,0)mm,现场因为控制不到位往往导致偏差超标。垫石标高过低造成灌浆层厚度超标,垫石标高超高造成灌浆层厚度不足。因灌浆层是刚性抗压材料,厚度超标会导致灌浆层应力过大出现开裂,超标严重的会顶死上支座板,导致支座及梁体的自由活动受到限制,从而在梁体和支座内产生有害的附加内力。灌浆层厚度不足导致支座灌浆困难,容易在支座下板下方与支承垫石之间形成空洞,从而导致支座受力不均,严重的情况会引起支座或灌浆层破坏。

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2. 支座灌浆层不密实

病害分析:灌浆层厚度不足导致灌注困难,容易导致下座板不密实;支座砂浆未严格按照配合比配制或搅拌不充分,导致灌浆料流动性不佳,容易导致在下座板底部形成空洞;灌注工艺不符合规定导致下座板底部空洞。灌浆层不密实或空洞将导致与下支座板受力的接触范围不足和受力不均,影响支座受力,严重的情况会压坏灌浆层导致下支座板出现变形并引起梁体和支座的有害附加内力。

 

3. 连接螺栓未拆除

病害分析:现场管理不到位,在张拉之前未按照要求对支座的连接螺栓进行拆除。连接螺栓未拆除,在张拉及运营过程中,支座会限制梁体的变形包括平面位移和转角),影响到梁体及支座的受力,严重的情况会引起支座部件的变形。

4. 支座安装不平

病害分析:在灌注支座前未对支座顶面进行调平,灌注过程中支座承受荷载不均匀导致不平;在灌注料未达到相应强度,也就是无法承受其自重之前就拆除支座支捭,导致支座出现倾斜。支座安装不平,会导致梁体的活动面与支座球冠衬板与上座板的接触面不平行,梁体活动时会对支座产生附加的水平力。

 球型支座常见病害

5. 支座上板倾斜(主要指安装后二次倾斜)

病害分析:由于支座上方横隔板钢筋密集,梁体混凝土浇筑过程中容易造成该部位混凝土局部不密实。在梁体完成张拉进行支架拆除后,梁体重量逐步转由支座承受,由于与支座的接触面梁体混凝土不密实,造成支座受力不均引起支座上板倾斜。另一方面,在梁体钢筋安装过程中布置保护层垫块,直接将垫块放置在支座上板上,由于该部位钢筋数量较多,钢筋重量通过保护层垫块对支座上板造成的不均匀受力易引起支座上板倾斜。支座上板倾斜产生转角,即消耗了一部分的支座允许转角,对于日后运营过程中由于荷载的作用及梁体收缩徐变导致梁体转动产生了不利影响。

一般病害处理方法对于灌浆层厚度不足、支座灌浆层不密实及支座安装不平等病害,通过采取千斤顶及临时支撑将梁体顶升之后,凿除灌浆料重新灌注的方式进行整治;对未拆除的连接螺栓,采取气割割除,避免影响梁体收缩。双控法调平支座。

 

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