橡胶支座的应用前景与质量忧患资料下载.pdf
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质量忧患1橡胶支座的应用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,因此橡胶支座在桥梁工程中获得了广泛应用。
尤其是公路、铁路桥梁上,支座的应用面广、量大。
铁道部门20世纪70年代中期率先在京包铁路上应用,现支座仍在正常使用。
近年来,随着高速公路的大规模建设,支座用量也在急剧增加。
2橡胶支座的类型与构造特点板式橡胶支座从外形上有圆形、矩形之分,为了满足梁体在支座上的滑移还有四氟板式橡胶支座等几种类型。
板式橡胶支座的主要构造特点是:
采用钢板作为加劲层,因钢板有阻止橡胶层侧向膨胀的作用,从而显著提高了橡胶层的抗压强度和支座的抗压刚度。
钢板厚度一般为23mm,中间橡胶层厚度510mm,主要根据设计要求确定。
近几年又开发了球冠圆板式橡胶支座,其构造特点是在圆形板式橡胶支座上面设置了球冠构造,球冠高度不等,有4mm、6mm、8mm、10mm等。
铅芯板式橡胶支座,是在板式橡胶支座的中心预留一小圆孔,然后在孔内灌注铅芯而成。
采用铅芯构造主要是增加阻尼作用,减少地震力、刹车力等对结构的冲击作用,可耗散大量的冲击能量,改善结构的抗震性能。
3橡胶支座的生产状况和质量忧患从20世纪90年代初开始,我国铁道部、交通部、建设部先后颁布了橡胶支座的产品行业标准,生产厂家应严格按照产品标准生产。
然而,由于生产厂家多了,市场竞争激烈了,投标价格一路下滑。
价格下跌的直接后果是产品质量每况愈下,有的甚至采用再生胶生产,令人忧虑。
根据东南大学检测中心近两年的检测结果,当前板式橡胶支座存在的主要问题有:
(1)选用的橡胶材料和钢板规格不规范,不遵守产品标准规定;
(2)解剖后发现构造不合理,橡胶层厚度不均匀,钢板厚度、层数不规范;
(3)制作工艺不合理,橡胶层与钢板粘结力不够;
(4)许多生产厂家,不了解橡胶支座的技术性能,不懂生产工艺,盲目生产。
经询问,有的厂家居然不知道国家有产品标准。
从检测的情况看,产品质量极不稳定,不合格率呈上升趋势。
鉴于以上原因,橡胶支座质量是难以保证的。
一旦安装到位,事故隐患不可避免。
据了解,2000年京珠高速公路广东段有几座桥梁,大梁刚吊装上去,大部分橡胶支座就已开裂,不得不更换。
2001年107国道广东省清远县新北河大桥上的橡胶支座刚使用了3年多,就有大部分支座损坏,而不得不全部更换。
2002年上半年我们处理了一起严重的橡胶支座质量事故。
京沪高速公路江苏宿迁段新沂河大桥,采用了3个厂家的球冠板式橡胶支座。
1999年初施工安装,2000年上半年通车,2001年12月发现桥面大梁在支座处下陷,检查发现病害是因橡胶支座的破坏而引起,全面检查后发现全桥橡胶支座有损坏的占3?
4。
2002年3月6月用了3个月时间,在不中断交通的情况下全部更换,耗资100多万元。
该桥收稿日期:
2003-01-05公路2003年4月第4期HIGHWAYApr12003No14支座仅使用1年半时间,寿命如此短暂,不能不引起重视。
受江苏省高速公路指挥部委托,将撤换下的3家支座进行全面检测,其中有2家支座均属劣质产品,只有一家的产品基本合格。
图1为支座未撤换下来前的损坏情况;
图2为在东南大学结构实验室对支座进行解剖后的剖面情况,可以看到钢板极不规则;
图3为撤换下来的劣质支座受压破坏后的惨状。
图1橡胶支座在使用中的情况图2解剖的橡胶支座4橡胶支座的选用和安装橡胶支座的选用,应根据桥梁的类型、跨径、使图3橡胶支座破坏情况用荷载等级等来确定。
尤其是荷载等级不能搞错,对于特殊部位如弯桥等应特殊设计。
某高速公路的互通立交桥和跨河大桥上的支座,由于设计图纸上选用错误,有关部门发现后,不得不将已安装好的支座全部撤换,造成很大的经济损失。
此外,橡胶支座的安装工艺和安装部位的构造措施亦十分重要,例如构造上有四氟板的,四氟板表面清理干净后储脂槽应涂满硅脂,安装时钢板表面也应清理干净,以免增加支座摩擦力。
5橡胶支座的质量标准和检测项目5.1我国已颁布的行业标准
(1)铁道部行业标准铁路桥梁板式橡胶支座规格系列(TB?
T2330-92);
(2)交通部行业标准公路桥梁板式橡胶支座成品力学性能检验规则(JT3132.3-90)和公路桥梁板式橡胶支座(JT?
T4-93);
(3)建设部行业标准建筑隔震橡胶支座(JG?
T-1999);
(4)建设部建筑工程隔震减震产品市场准入管理暂行规定实施细则(试行)(2000)建抗震第11号。
5.2橡胶支座的质量管理建设部2000年颁布了橡胶支座市场准入证制度是正确的决策,随后浙江省、江苏省、上海市于2001年都采取了这一制度。
执行市场准入证制度,应该是组织专家到生产厂家考察,随机抽样检测,合格者方可领取准入证,不能走过场。
橡胶支座进入施工现场后,一定要进行产品质量抽检,检验合格后方可使用。
5.3橡胶支座的质量检测项目与检测难点6公路2003年第4期东南大学工程结构与材料检测中心从事橡胶支座检测已近10年,对检测方法做了许多探索,随着高速公路的大规模建设,检测的业务量也逐年增加。
由于检测设备投资大,检测难度大,一般单位无能力承担。
质量检测项目主要包括:
支座外观、几何尺寸、力学性能、解剖检验、胶料力学性能等。
目前检测难度最大的有3个:
一是极限承载力试验,目前国内大于10000kN的试验设备很少,因此对承载力大于10000kN的支座检测有一定困难;
二是支座的水平力抗剪性能试验,要求伺服控制,试验设备资金投入大;
三是橡胶的化学成份鉴别有一定难度。
橡胶支座主要力学性能指标如:
抗压弹性模量、抗剪弹性模量、水平抗剪倾角、不锈钢板摩擦系数、极限抗压强度等,都是支座进入施工现场后决定能否使用的重点检测指标。
其检测规则和检测方法主要参照交通部行业标准(JT3132-90)执行,检测方法主要取决于合理的检测设备和检测人员的规范操作。
橡胶的选用,对橡胶支座产品质量影响很大,交通部行业标准中规定了3种橡胶品种:
氯丁胶、天然橡胶和三元乙丙胶,应该根据桥梁所在地区的使用温度范围决定胶料品种。
由于目前投标多是采取低价中标的政策,所以生产厂家多数选用天然胶,天然胶比氯丁胶相对容易老化。
严重的还有用再生胶的,检测时又很难判别。
由于市场上已有不合格产品,所以一定要坚持先检验后使用的原则,以防患于未然。
6结语由于橡胶支座具有许多突出的优点,加之当前的大量使用,为保证支座的正常使用,应特别重视橡胶支座的产品质量,保证橡胶支座有较长的使用寿命,为此建议如下。
(1)橡胶支座应按国家颁布的产品标准组织生产。
保证橡胶支座有较长的使用寿命。
(2)橡胶支座进入施工现场后,监理部门和施工单位应严格抽样检验,合格后方可使用。
(3)橡胶支座的检验严格执行交通部颁布的行业标准,检测设备及检验方法应规范,防止误判。
(4)橡胶支座的设计选用和施工安装是保证橡胶支座安全使用的重要环节,不可忽视。
参考文献:
1姚玲森.桥梁工程1北京:
人民交通出版社.2胡大林.桥涵工程试验检测技术.北京:
人民交通出版社.3周明华.土木工程结构试验与检测.南京:
东南大学出版社,2002.4庄军生.我国桥梁橡胶支座的研究与发展.OVM通讯,2001(3).5陈有亮,等.板式桥梁橡胶支座自动测试系统.建筑技术开发,2000(6).ApplicationProspectandQualityProblemsofRubberBearingforBridgesZHOUMing-hua,ZHANGPei(CollegeofCivilEngineering,SoutheastUniversity,Nanjing210096,China)Abstract:
Applications,typesandcharacteristicsoftherubberbearingsareintroduced,andtheimportanceofinspectionforrubberbearingsisexpoundedinthispaper.Currentlyanappealismadetotherelevantadministrativedepartments,designers,contractors,supervisorsandmanufacturerstostrengthenthequalitycontrolforrubberbearings,soastopreventqualityaccidentsandhiddentroubles.Keywords:
rubberbearing;
productquality;
qualityproblem72003年第4期周明华张蓓:
橡胶支座的应用前景与质量忧患
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