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【楚天联发】板式橡胶支座病害原因分析

返回列表 来源:楚天联发 浏览:- 发布日期:2019-01-04 15:43:44【


支座长期使用后出现老化开裂属于正常现象, 但是部分支座在运营早期过早出现开裂病害是不正常的。支座的安全问题一直是一个老大难的问题,不容忽视。

楚天联发作为深耕桥梁支座领域十几年的企业,今天就由小编将从板式橡胶支座产品质量、 设计及施工期间的安装 这3 个方面为您进行病害的原因分析。


板式橡胶支座产品质量


目前,板式橡胶支座存在的主要质量问题与橡胶胶料中掺入再生橡胶导致产品质量劣化有关。这主要是由于我国对橡胶支座生产厂家的监管尚存在漏洞,支座厂家为了追求利润而在支座做掺入再生胶从而降低产品成本。在调研中发现在支座生产过程中由于再生橡胶的掺入对支座质量影响最为突出。文献均指出目前国内市场上掺入再生胶的支座非常普遍,而再生胶的掺入是支座出现早期病害的关键因素。再生胶的掺入既能改善支座的力学性能,又能降低支座生产成本,厂家为了降低产品成本追求更大的利润掺入再生橡胶已经是行业里默认的潜规则。在《公路桥梁板式橡胶支座》(JT/T4)中明确规定板式橡胶支座的胶料不得使用任何再生的硫化橡胶,但由于未给出明确可行的支座成品再生橡胶含量检测方法,对再生胶检出率较高的抗剪粘结性与抗剪老化交叉试验又很少实施。再生胶的掺入是橡胶支座在短期运营后即出现病害的重要原因,如何通过检测手段杜绝再生胶的掺入是解决目前板式橡胶支座耐久性的关键。另外,加劲钢板与橡胶层粘结强度不符合要求,使得橡胶支座抗剪强度降低,也是引起支座早期破坏的一个重要因素。支座胶层厚度和支座胶层分布不均匀,将会产生支座局部应力集中,导致支座表面过早出现裂纹,引起支座提前破坏。


设计应力水平及支座布置


根据文献研究,支座的临界疲劳应力分布在4~20MPa之间,随着形状系数的减小,橡胶支座的承载能力和强度储备系数下降。当工作应力大于临界疲劳应力时支座出现裂纹并发生开裂。现行《公路钢筋混凝土及预应力混凝土设计规范》对板式橡胶支座使用阶段的平均压应力限值为10MPa,而《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》规定板式橡胶支座的平均压应力[σe]=8MPa~10MPa,联邦德国和法国橡胶支座的平均压应力取[σe]=15MPa;日本当S≤8时,[σe]=8MPa,当S>8时,[σe]=1.0S≤12MPa。各国规范取值还存在一定差异,我国公路规范取值较德法两国偏保守,对于形状系数偏小的支座,与铁路规范、日本规定相比压应力略大。因此,存在形状系数偏小的支座压应力安全储备偏小的可能,但这不是板式橡胶支座运营短期大规模病害出现的根本原因。


板式橡胶支座安装工艺


板式橡胶支座的安装技术与工艺直接影响支座的受力状态和耐久性。支座安装中常见的质量问题有:支座上下面与梁底支撑面、垫石顶面没有完全密贴,出现支座局部脱空、偏压等问题;梁板安装就位时与设计2018年10期(总第166期)203安装温度差较大,导致支座剪切变形过大;伸缩缝被施工垃圾堵死,限制梁板正常伸缩,导致支座向一个方向偏移等。施工因素加剧了板式橡胶支座病害的出现。综合以上分析,板式橡胶支座出现早期病害劣化最根本的原因是再生胶的掺入导致支座耐久性出现问题



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