盆式橡膠支座

盆式橡膠支座（Basin type rubber support）是鋼構件與橡膠組合而成的新型橋樑支座，與同類的其它型號盆式支座和鑄鋼輥軸支座相比，具有承載能力大，水平位移量大、轉動靈活等優點。盆式橡膠支座是由上座板、密封圈、橡膠板、底盆、地腳螺栓和防塵罩等組成的。

基本介紹

• 中文名：盆式橡膠支座
• 外文名：Basin type rubber support
• 性質：新型橋樑支座
• 特點：水平位移量大、轉動靈活

簡介

水平位移量大、轉動靈活等特點，且重量輕，結構緊湊，構造簡單，建築高度低，加工製造方便，節省鋼材，降低造價等優點，是適宜於大垮橋樑使用的較理想的支座。支座承載力為31個級別，承載力0.8MN-60MN，能滿足大型橋樑建造的需要。

在標準系列中，固定支座在各方向和單向活動支座非滑移方向的水平承載力均不小於支座堅向承載力的10%。抗震型支座水平承載力不小於支座堅向承載力的20%。加5201矽脂潤滑後，耐寒型活動支座設計摩阻係數最小取0.06。

盆式橡膠支座

特點

盆式橡膠支座在橡膠軸承的基礎上，進一步改進後的更完美的橡膠軸承。盆式橡膠支座變形機制：

（1）使用底盆上的橡膠塊三的限制，獲得較大的容量；

（2）使用中間襯聚四氟乙烯板和頂板不鏽鋼板低摩擦係數較大的水平位移；

（3）使用鍋三力彈性橡膠塊均勻壓縮大角度。

構造及功能

盆式橡膠支座的工作原理是利用半封閉鋼製盆腔內的彈性橡膠塊，在三向受力狀態下具有流體的性質，來實現上部結構的轉動；同時依靠中間鋼板上的聚四氟乙烯板與上座板上的不鏽鋼板之間的低磨擦係數來實現上部結構的水平位移。從實驗的數據來看，橡膠處於三向約束狀態時的抗壓彈性模量為5*104kg/cm²，比無側向約束的抗壓彈性模量增大近20倍，因而支座承載能力大大提高，解決了普通橡膠支座承載能力的局限。所以，盆式橡膠支座是能滿足大的支承反力，大的水平位移，大的轉角要求的新型產品。

套用範圍

適用於橡膠軸承力的10005000kn以上的大跨度橋樑，城市道路橋樑盆式橡膠支座。主要類型和structuresbasin式橡膠支座按其工作特性可分為固定橡膠軸承，橡膠軸承和一個可移動的單向活動三種橡膠軸承。橡膠軸承固定的板式橡膠，橡膠墊板，承壓橡膠板，橡膠密封環，緊固環和橡膠軸承鋼錨螺栓等部件，它主要用於承受垂直力和角度，並在橋下縱向和橫向力。可移動的橡膠軸承的板式橡膠支座，橡膠墊板，承壓橡膠板，橡膠密封圈，鋼環箍，中間李寧板，聚四氟乙烯板，不鏽鋼板和橡膠支座地腳螺栓等，它是用來支持橡膠支座豎向力和角度，並能適應橋縱向和橫向位移的需要。單向活動橡膠支座的結構和可移動的橡膠軸承相同，但在橡膠軸承兩側的中央槽（或設定橫向限位板），限制了橡膠支座水平（或垂直）位移。固定支座。可移動的橡膠軸承縱向可移動的橡膠支座，盆式橡膠支座的板式橡膠支座、橋樑上部結構（梁）的連線，橫樑運動；板式橡膠支座固結墩上，承受上部結構和力的傳遞到碼頭。

橡膠軸承力特性

1、對橡膠支座的豎向力：結構的重量，車輛荷載（衡量的影響）。

2、水平力：一個縱向水平力制動力——從上部結構，風荷載。水平力——離心力從上部結構，風荷載。

3、橋樑抗震區：根據設計地震烈度，根據規格和組合計算。

4、計和計算的板式橡膠支座的板式橡膠支座的設計計算包括確定橡膠軸承，橡膠支座壓縮檢查偏轉和校核計算抗滑穩定橡膠軸承。

（1）確定的規模，橡膠軸承，橡膠軸承平面尺寸的板式橡膠支座橡膠板平面尺寸的抗壓強度與底梁和墩頂混凝土局部承壓強度是由一般的橡膠軸承，抗壓強度控制設計。

（2）確定的厚度，橡膠支座梁因溫度變化和其他因素，預計將產生最大縱向水平位移是通過橡膠板剪下變形的。

5、橡膠軸承的基本布局原則：檢查橡膠軸承，撓度梁荷載撓度，梁端會出現旋轉，但不允許用橡膠支座空隙現象。偏轉束角，橡膠軸承表面會產生不均勻的壓縮變形端，另一端，平均壓縮變形。

安裝步驟

（1）盆式支座下面應設定支承墊石，支承墊石混凝土強度等級不宜低於C40。墊石高度應考慮 支座安裝、養護和更換的方便。支承墊石及墩頂混凝土應該按JTG D62-2004的局部承壓部件要求配置相應的鋼筋網。墩台頂面需按錨固套筒規格、數量預留栓孔。預留栓孔的直徑和深度大於套筒直徑和長度50mm~60mm，中心偏差不應超過10mm。
（2）支座運輸到現場後，應該開箱檢查支座各部分零件及裝箱單，檢查合格後再放入包裝箱，安裝時再開箱。
（3）活動支座在開箱後應該注意對聚四氟乙烯板和不鏽鋼冷軋鋼板的保護，防止劃傷或者有贓物附著在乙烯板和冷軋鋼板的表面，並且檢查5201-2矽脂是否注滿。
（4）支座安裝時，支承墊石頂面應該鑿毛，並用清水衝去墊石上面的雜物，待墊石表面乾燥後，在錨固螺栓孔位置以外的支承墊石頂面塗滿環氧砂漿調平層，支座就位後、對中並調整水平後，用墊塊將支座墊起，用環氧砂漿或強度等級較高的砂漿灌注套筒周圍空隙及支座底板四周未填滿環氧砂漿的位置，並且將砂漿搗實，完工後應該將支座底板以外溢出的砂漿清理乾淨，砂漿硬化後再拆去支座墊塊。
（5）有縱坡的橋樑，在支座頂板長度範圍內的橋樑梁底，設計時應該將該部位梁底用預埋鋼板調直水平，支座頂板範圍內的混凝土應該按JTG D62-2004進行局部承壓計算並配置相應的鋼筋網。活動支座安裝時應該考慮溫度的變化。
（6）雙向和單向活動支座安裝時，要特別注意檢查聚四氟乙烯板，聚四氟乙烯板的主要滑移方向應與橋樑順橋向相一致。
（7）支座中心線應該與主梁中心線重合或平行，單向活動支座安裝時，頂板導向塊和中間鋼板的導向滑調應該保持平行，交叉角度不大於5‘。
（8）在橋樑實行體系轉換要切割臨時錨固安裝時，要採取隔熱措施，這樣可以避免損壞橡膠板和聚四氟乙烯板。
（9）安裝完畢檢驗合格後，拆除連線構件，安裝防塵圍板。

注意事項

1、建議在墩、台頂面設定支座墊石。

2、盆式支座安裝前應拆箱作全面檢查及進行清潔。除去油污，特別是不鏽鋼與填充聚四氟乙烯板的相對滑移面套用丙酮或酒精仔細擦洗乾淨，支座其它各件也應擦洗乾淨，支座內不得塗刷防鏽油。

3、支座除標高必須符合設計要求外，為確保支座的使用性能，須保證三個方向的平面水平。

4、支座上、下各部件縱橫向必須對中，或由於安裝時溫度與設計溫度不同，支座縱向上下各部件錯開的距離必須與計算值相等。

5、支座中心線與主梁中心線應重合或保持平行。

6、連續橋樑實行體系轉換時，必須在支座和硫磺水泥漿塊之間採取隔熱措施，以免損壞填充四氟乙烯板和橡膠塊。

布置

橋樑支座的布置主要和橋樑的結構形式有關。通常在布置支座時需要考慮以下的基本原則：

（1）上部結構是空間結構時，支座應能同時適應橋樑順橋向（X方向）和橫橋向（Y方向）的變形；

（2）支座必須能可靠的傳遞垂直和水平反力；

（3）支座應使由於梁體變形所產生的縱向位移、橫向位移和縱、恆向轉角應儘可能不受約束；

（4）鐵路橋樑通常必須在每聯梁體上設定一個固定支座；

（5）當橋樑位於坡道上，固定支座一般應設在下坡方向的橋台上；

（6）當橋樑位於平坡上，固定支座宜設在主要行車方向的前端橋台上；

（7）固定支座宜設定在具有較大支座反力的地方；

（8）在同一橋墩上的幾個支座應具有相近的轉動剛度；

（9）連續梁可能發生支座沉陷時，應考慮製作高度調整的可能性。

總之，橋樑支座的布置原則是既要便於傳遞支座反力，又要使支座能充分適應梁體的自由變形。

規格

性能及分類

a 、雙向活動支座：具有豎向轉動和縱向與橫向滑移性能，代號為SX 。

b、單向活動支座：具有豎向轉動和單一方向滑移性能，代號為DX 。

c、固定支座：僅具有豎向轉動性能，代號為GD。

適用溫度範圍

a 、常溫型支座：適用於-25 ℃ ～+ 60 ℃

b 、耐寒型支座：適用乾-40 ℃ ～+60 ℃ ，代號為F 。

技術性能

a 、支座豎向轉角不小於40 。

b 、豎向承載力（KN ) 1000 一50000 共分28 級，非滑移表面的不平承載力為豎向的10 %。

c 、磨擦係數：常溫型，μ≤0.04 ．耐寒型μ≤0.06

d 、位移量見表

檢測

1、拉伸性能（拉伸強度、斷裂伸長率等）、彎曲性能（彎曲強度等）、壓縮性能（永久變形率等）、耐撕裂性能、剪下性能（穿孔剪下、層間剪下、衝壓式剪下）、硬度、耐疲勞性能、摩擦和磨耗性能（摩擦係數、磨耗）、蠕變性能（拉伸、彎曲、壓縮）、動態力學性能（自動衰減振動、強迫振動共振、強迫振動非共振）
2、橡膠燃燒性能 主要包括：垂直燃燒、水平燃燒、塗覆織物燃燒性能、氧指數
3、橡膠耐候性（老化、溫度衝擊、耐油等）
4、高低溫溫度快速變化實驗、高低溫恆定濕熱試驗、溫度衝擊試驗、鹽霧腐蝕實驗、紫外光耐候實驗、氙燈耐氣候試驗、臭氧老化試驗、二氧化硫/硫化氫試驗、箱式淋雨實驗、黴菌交變試驗、沙塵實驗、高溫、高壓應力腐蝕試驗機、耐介質（水、各有機溶劑、油）
5、橡膠粘結性能測試硫化橡膠與金屬粘結拉伸剪下強度、剝離強度、扯離強度、硫化橡膠與單根鋼絲粘合強度、硫化橡膠或熱塑性橡膠與織物粘合強度生膠、未硫化橡膠測試門尼粘度、威廉士可塑度、華萊士可塑度、含膠量、灰分、揮發分等測試
6、其他理化性能：硬度、密度、介電常數、導熱率、蒸汽透過速率、溶脹指數和橡膠化學金屬、硫以及聚合物檢測。

設計

1、類型的選擇

盆式橡膠支座包括固定支座和活動支座兩大類。活動支座又區分為單向活動支座和雙向活動支座。一般來說，橋樑固定端選用固定支座，活動端選用活動支座。例如：簡支梁橋應在每跨的一端設定固定支座，另一端設定活動支座；連續梁橋應在每聯中的一個橋墩上設定固定支座，其餘墩台上均應設定活動支座。但若橋面較寬，固定端的兩個支座間距較大，橫橋向伸縮值不容忽視時，固定端就不能使用固定支座，而是使用單向活動支座，將其旋轉90度置於梁下，這樣既能保證縱橋向的固定作用，又能起到橫橋向的活動作用。此外，為了減小墩台的受力，對於簡支梁橋，宜將固定支座布置在標高低的墩台上；對於連續梁橋，為使全梁的縱向變形分散在梁的兩端，宜將固定支座布置在靠中間的支點處。

雙向活動支座能在水平面內向任意方向移動。因此，彎橋的活動墩台上應選擇這種支座。至於單向活動支座，可在直橋中使用。但應注意，只有當活動墩上只有一個支座，或者支座間橫向溫度伸縮量很小的情況下才宜採用。

2、承載力選擇

承載力是盆式橡膠支座的重要指標。在求得橋樑的恆載和活載支座反力之和後，便可確定所選用的盆式橡膠支座的容許承載力。確定支座容許承載力時，一般應使支座的最大反力不要超過其容許承載力的5%。但需要注意的是，支座的容許承載力並不是選擇愈大愈好，這是因為第一：容許承載力大，支座尺寸也就較大，這樣會加大墩台尺寸，不僅造成浪費，也不美觀。第二：更重要的是支座中四氟活板的摩擦係數與支座正壓力成反比，如果支座反力比支座容許承載力小得多，則摩擦係數會大大增加，導致墩台和基礎所受的水平力大幅度增加，這將極為不利。因此設計時不必擔心支座的安全儲備。

3、位移量的計算

為了增加行車的平順，大型橋樑中的伸縮縫間距都很大，這就需要有大位移量的支座。每個級別的活動支座都有大、小兩種位移量。因此，在設計盆式橡膠支座時，需要計算活動支座的最大縱橋向位移量。支座縱橋向的位移量應包括溫度變化、混凝土徐變、混凝土乾縮引起的位移和汽車制動力引起的位移。支座橫橋向的位移一般均能滿足要求，不需驗算。

更換方法

首先有兩種方案：

1、橡膠支座下鋼板不動，將梁體頂起後把盆式橡膠支座的上鋼板卸掉，並將梁體找平，然後將支座上鋼板安裝調平即可。

2、支座上鋼板不動，將下鋼板支座卸除，通過畸形鋼板等措施將上部調平，再將下鋼板降低標高安裝。

不過這兩種方案第一種實行起來比較簡單，具體操作步驟如下：

(1)採用專用千斤頂將梁體頂升，同墩要做到同步，並且按照受力計算要求單墩最大起頂位移不得超過5 mm。

(2)為滿足其頂後梁體在千斤頂(亦為臨時支座)上能自由伸縮，千斤頂面上須設有可供滑動的四氟板，但應該監測該墩橫向位移，如果發現位移量過大應做橫向限位處理。

(3)視支座頂起情況，如果上鋼板能夠與下鋼板脫離取出，則將上鋼板取出並將上部梁底部混凝土鑿除，並將上鋼板矯正，用結構膠將上鋼板與梁底部空隙填補。

(4)如果上鋼板不能與下鋼板脫離取出，則將支座墊石鑿除，將支座下鋼板降低取出，將上鋼板取出，鑿除梁底部}昆凝土以矯正上鋼板，用結構膠將上鋼板與梁底部空隙填補。

(5)處理過程及完成後通過百分表觀察梁體位移的變化及反彈情況，發現問題及時進行處理。