公路桥梁板式橡胶支座的选型及安装

公路桥梁板式橡胶支座的选型及安装

广东建材２００８年第１０期

工艺与设备

公路桥梁板式橡胶支座的选型及安装

李林

摘

（鲁东大学土木工程学院）

要：板式橡胶支座具有构造简单、加工方便、造价低、结构高度小、安装方便等优点，因此在公路

桥梁中得到了广泛应用。但如果选型或安装不当，会影响其使用功能或发生破坏。本文主要介绍了公路桥梁板式橡胶支座的类型、适用及安装要求。

关键词：板式橡胶支座；类型；选用；安装

１引言

支座是桥梁结构中重要的传力构件，其作用主要有两个方面：传递上部结构传来的荷载；保证结构在温度变化、混凝土的收缩徐变及荷载作用下能自由变形，使上、下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式。板式橡胶支座能很好的满足这两方面的要求，不仅能适应任意方向的变形，而且橡胶的弹性能消减上、下部结构所受的地震动力作用，对于抗震十分有利。因此在国内外桥梁中得到了广泛应用。

２板式橡胶支座的类型

２．１普通板式橡胶支座

（１）构造特点：普通板式橡胶支座由多层加劲钢板及多层橡胶片构成，采用薄钢板作为加劲层，加劲钢板与其上下层橡胶经涂胶粘剂加压硫化牢固地粘结成一体，嵌入橡胶片之间的加劲钢板能有效阻止橡胶片侧向膨胀，从而显著提高橡胶片的抗压强度和支座的抗压刚度。加劲钢板厚度一般不小于２ｍｍ，中间层橡胶片厚度不小于２．５ｍｍ。

（２）变形机理：普通板式橡胶支座以橡胶片的不均匀压缩来实现梁的转动，以橡胶片的剪切变形来实现梁的水平位移。因而板式橡胶支座无固定与活动之分，可采用厚度不同的橡胶片来调节各支座传递的水平力和位移。

（３）适用：

①由于板式橡胶支座的水平位移是靠橡胶片的剪切变形来实现的，橡胶片的容许剪切变形较小，因此普通板式橡胶支座水平位移量较小，故只适用于跨度小于３０ｍ、位移量较小的公路桥梁；

②板式橡胶支座根据外形可分为矩形和圆形两种，其中正交桥梁采用矩形板式橡胶支座，弯、坡、斜、宽桥采用圆形板式橡胶支座；

③板式橡胶支座按材料和适用温度分为常温型橡胶支座和耐寒型橡胶支座，常温型橡胶支座采用氯丁橡胶（ｃＲ）生产，适用温度为一２５℃～６０℃；耐寒型橡胶支座采用天然橡胶（Ｎｉｔ）生产，适用温度为－４０。Ｃ～６０℃。

２．２坡形板式橡胶支座

坡形板式橡胶支座，除了具有普通板式橡胶支座的功能特点外，还能调节桥梁坡度，支座受力均匀，无应力集中，在适应范围内没有脱空现像，能可靠地将上部结

构荷载传递给下部结构。适宜梁底有皱度１％一－－４％的情

况。

２．３球冠圆形板式橡胶支座

（１）构造特点：球箍圆形板式橡胶支座在普通圆形板式橡胶支座的顶部增设纯橡胶球冠（高４一＂１３ｒａｍ），接近于‘‘点支承”，因此可利用顶部的橡胶球冠来调整受力的中心位置，可克服一般板式橡胶支座在安装中所产生的偏压、脱空现象，简化安装工艺。

（２）适用：球冠圆形板式橡胶支座在平面上各向同性，并以其球冠调节受力状况，不但适用于一般桥梁，也适用于有纵、横坡３％～５％的弯斜、曲线桥梁。

２．４聚四氟乙烯滑板式橡胶支座

（１）构造特点：聚四氟乙烯滑板式橡胶支座是在普通板式橡胶支座的顶面粘贴一层聚四氟乙烯板（２～４ｍｍ），在梁底设一块不锈钢板，与之做相对滑移运动。由于聚四氟乙烯板和不锈钢之间摩擦系数小，故水平位移量较大，可以作为活动支座。

（２）适用：聚四氟乙烯滑板式橡胶支座水平位移量较大，故适用于较大跨度的简支梁和连续梁以及桥面连续的桥梁，它还可用作连续梁顶推及Ｔ形梁横移中的滑块。

２．５铅芯橡胶支座

（１）构造特点：铅芯橡胶支座是在普通板式橡胶支座

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的基础上，在支座中心放入９９．９％的铅芯以改善橡胶支座的阻尼性能的一种抗震型支座。支座承受结构重力及水平力，使铅芯产生滞后阻尼的塑性变形，并通过橡胶提供水平恢复力。

（２）隔震原理：

①阻尼：板式橡胶支座的钢板和橡胶把铅芯紧紧约束住，迫使全部铅芯在支座发生剪切变形时产生塑性剪切变形，改变了支座的的滞回曲线，使支座具有良好的阻尼效果，增大了地震的能量损失，从而使地震引起的振幅逐渐减小；

②支座变形的恢复：铅芯颦性变形之后，在环境温度下处于“热工作”状态，能逐渐复原，恢复其原有的力学性能。

（３）适用：铅芯橡胶支座既是隔振系统，又能提供阻尼，是解决地震地区桥梁及结构物隔振系统相对低廉的一种支座，实例分析表明铅芯橡胶支座具有明显的减震效果，在简支梁桥中，减震率达５０％以上。

３板式橡胶支座的选用

桥梁板式橡胶支座的选用，应根据桥梁跨径、荷载等级、桥梁结构形式、桥梁纵横坡、气候条件、桥梁用途等因素综合考虑选用。

（１）选用板式橡胶支座时，支座的最大承载力应与桥梁支点反力相吻合，其容许偏差范围宜为±１０％。

（２）弯、坡、斜、宽桥梁宜采用圆形板式橡胶支座。球冠形板式支座和坡形板式橡胶支座受压时边缘必然脱空，当梁底和支承垫石表面有偏斜时，单边脱空更为明显，支座局部承压严重，以至于造成个别支座压溃，因此公路桥梁不宜使用球冠形板式橡胶支座或坡形板式橡胶支座。

４板式橡胶支座的安装要求

（１）在梁的单个支承点上，顺桥向只能设１个支座，横桥向不应设置多于２个支座。且不同规格的支座不应并排安装。

（２）板式橡胶支座安装时应与梁底及墩台密贴，传力均匀，在板桥的同一块板的多个支座中，不得有支座脱空。活动支座应设防尘罩。

（３）当桥梁纵坡坡度不大于１％时，板式橡胶支座可直接设置于墩台上，但应考虑纵坡影响所需要的厚度。当纵坡坡度大于１％时，应采用预埋钢板、混凝土垫块或其他措施将梁底调平，保证支座平置。板桥横坡牛２％时

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支座可直接设于墩帽顶面横坡上；板桥横坡＞２％时应采取措施予以调整。

（４）支座安装时应以短边尺寸顺桥向布置。

（５）聚四氟乙烯滑板式橡胶支座四氟滑板橡胶支座应水平安装。支座的四氟滑板不得设置在支座底面，与四氟滑板接触的不锈钢板也不能设置在桥梁墩、台垫石上。

（６）板式橡胶支座安装处宜设置支承垫石，支承垫石平面尺寸大小应按局部承压计算确定，垫石长度、宽度应比支座相应的尺寸增加５０ｍｍ左右，其高度应为ｌＯＯｍｍ以上，且应考虑便于支座的更换。

（７）支座垫石内应布置钢筋网，钢筋直径为８ｍｍ时，间距宜为５０ｒａｍＸ５０ｒａｍ，桥梁墩、台内应有竖向钢筋延伸至支座垫石内，支座垫石的混凝土强度等级不应低于

Ｃ３０。

（８）支座垫石表面应平整、清洁、干爽、无浮沙。支座垫石项面标高要求准确无误。在平坡情况下，同一片梁两端支承垫石及同一桥墩、台上支承垫石应处于同一设计标高平面内，其相对高差不应超过±１．５ｍｍ，同一支承垫石高差应小于０．５ｍｍ。

（９）支座安装时，应防止支座出现偏压或产生过大的初始剪切变形。安装完成后，必须保证支座与上、下部结构紧密接触，不得出现脱空现象。对未形成整体的梁板结构，应避免重型车辆通过。

５结语

由于板式橡胶支座具有许多突出的优点，加之当前的大量使用，因此设计时应重视板式橡胶支座的选用，在施工时应重视板式橡胶支座的安装，保证支座有较长的使用寿命，确保支座的正常使用功能。●【参考文献】

［１］ＪＴＧＤ６２—２００４公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范［Ｓ］．北京：人民交通出版社，２００４

［２］ＪＴ／Ｔ４—２００４公路桥梁板式橡胶支座［Ｓ］．北京：人民交通出版社，２００４

［３］ＪＴ／Ｔ６６３－－２００６公路桥梁板式橡胶支座规格［ｓ］．北京：人民交通出版社，２００６