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摘要:橋梁工程中,橡膠支座質量或安裝過程出現問題會對橋梁安全造成影響?;诖耍U述了橡膠支座檢測的必要性及影響支座質量的因素,并提出具體的檢測方法,包括相關計算公式、檢測思路、檢測設備的選擇與校準、檢測流程等,以提升橋梁工程的安全穩定性。
關鍵詞:橡膠支座;檢測;抗壓彈性模量
0引言
近年來,隨著橋梁建設施工等級的不斷提升,出現了越來越多的大型互通橋梁。國內很多橋梁沒有達到設計使用年限就已經出現損壞,需大修甚至是重建,大修或重建的過程都會對城市正常的交通運輸產生巨大的影響,同時,也會給交通建設和養護部門帶來了巨大的經濟損失。由相關數據可知,支座的質量及安裝問題是導致橋梁質量問題的一項主要因素。因此,深入研究橋梁支座檢測及安裝技術對于提高橋梁建設質量具有非常重要的意義。
1橋梁橡膠支座檢測的必要性
從橋梁結構安全性方面來看,橋梁橡膠支座對橋梁的使用壽命有著直接影響;從功能上來看,橋梁橡膠支座可以幫助橋梁整體更好地適應橋梁結構,當橋梁受到環境溫度、濕度等諸多外界因素影響,導致結構變形、脹縮,其能起到一定的緩沖效果。因此,對橋梁橡膠支座進行相應的檢測工作,防止因外界因素的影響產生的橋梁結構破壞、位移等情況,以提高橋梁支座的耐久性。
2橋梁支座質量影響因素
2.1質量不達標
由于橋梁支座生產利潤大,生產廠家數量較多,各類橋梁支座生產廠家的生產水平有限,使得支座本身存在著較為嚴重的質量問題,很多企業所生產的支座質量沒有達到相應的標準或要求就投入到市場中,以次充好,這就會導致支座在使用的過程中容易過早發生損壞問題,最終對橋梁結構的耐久性產生一定的影響[1]。
2.2對中偏差大
支座功能是否可以充分得到發揮直接會關系到橋梁的實際使用效果,因此,在安裝支座的過程中,必須保證構造的支點可以正對支座中心。在實際安裝的過程中,想要保證理想的安裝效果很難,因此,必須采取有效的措施將偏心控制在合理范圍內,保證安裝質量,偏差范圍通常在0~5mm之間;在安裝板的過程中,也需要嚴格控制支座中心偏差,避免偏差>10mm。一旦控制不合理,就很容易導致中心偏差過大,最終導致支座受力不均,嚴重的甚至可能會導致支座的過早損壞。
2.3測量誤差
在實際開展施工的過程中,因為受到施工技術以及施工方法的影響,墩、臺的高度可能會和設計高度之間存在一定的偏差,但是必須嚴格控制墩、臺頂面高程偏差≤10mm。在安裝支座的過程中,為了更好地控制支座中心的高差,必須應用水準儀,而任何測量儀器都會存在一定的測量誤差,水準儀的測量誤差會對支座頂面的高程測量精度產生一定的影響,最終就可能導致受力相對較大的支座過早出現損壞。
3橋梁支座檢測方法
3.1方法原理
(1)檢測公式。日前,交通運輸部已經對傳統的橡膠支座抗壓彈性模量檢測公式作進一步的修整和完善。
3.2檢測基礎
抗壓彈性模量是成品支座力學性能的一項重要指標。就目前來看,豎向剛度計算理論是應用范圍最為廣泛的橡膠支座檢測理論,該理論的中心內容就是:橡膠經過豎向壓縮后,其體積就會發生一定的變化,不同方向的力施加給橡膠后,其出現的變形也是不一樣的,分別用δv,δh表示豎向壓縮變形和橫向壓縮變形。
3.3檢測設計思路
橡膠支座作為橋梁的重要組成部分,其抗壓性能會對橋梁結構的實際施工質量產生直接的影響。通常來說,橡膠支座的抗壓彈性能力下降就會導致橡膠支座過早出現損壞,使得支座承載能力不能被充分發揮出來。為了保證橡膠支座的質量,首先必須選擇有效的檢測系統,然后對其進行具體的檢測設計。通常來說,檢測系統包含:壓力試驗機、信號調理器模塊、位移傳感器以及壓力傳感器等。
3.4儀器設備的選擇與校準
選擇適宜的壓力傳感器,但要注意傳感器受力面積必須大于其支座的各面。在進行儀器校準時,需將所有的壓力傳感器疊在一起,并放在壓力試驗機之上,需保證壓力試驗機精度為一級,加載施壓達到最大承受能力的7%后,將測力處理系統調節平衡即可。
3.5檢測過程
(1)把支座安放在需進行梁板架設的臺帽及蓋梁的設計支撐點位置,同時將壓力傳感器放置在支座上,如圖1所示。(2)在完成梁板的吊放之后,利用支座上放置的壓力傳感器對支座的受力值進行測試,并將測試結果進行記錄。(3)對各支座受力情況進行相應的計算,受力最大、受力最小的支座間壓力差滿足相關規定值,保證在±5%以內,而此情況下就無需進行支座厚度的調整,假如超出了相關的規定值,就需要根據壓力-變形關系曲線圖對壓力最小值進行確定,并根據需求對支座厚度進行調整。(4)在梁板重新起吊時,需用鋼板墊片進行相應的調整,在完成調整之后對各支座受力值進行重新測定,直至滿足相關規定為止。(5)梁板再起吊,將壓力傳感器取出,并把梁板吊放到位后,要對支座中心偏差進行檢查。(6)對所有記錄進行整理,以便查閱。
3.6不確定因素
在測量橡膠支座抗壓彈性模量的過程中,因為可能會受到多種因素的影響,所以檢測結果存在一定的不確定性[3]。因此,為了有效減小測量誤差,必須選擇和應用更加科學和嚴謹的檢測方法和標準。橡膠支座本身如果受力不均勻就會出現不同程度的變化,因此通過調整單一不確定度值,對不確定的值進行設定。綜合考慮參數變化以及測定結果的情況,確定準確的材料試驗參數。在判定測定結果的過程中,一旦出現不確定程度較大的參數,那么就需要重新進行測量,并且分析出現這種情況的原因,針對原因和情況制訂最佳的解決方案。
4結語
在建設道路橋梁的過程中,合理地應用橋梁支座檢測技術可以有效保證橋梁受力均衡,更好地起到將上部結構的受力傳遞給下部結構的作用。根據實際檢測結果確定橋梁支座的具體損壞情況以及安裝過程的監測,然后有針對性地制定相應的控制措施,有效延長支座的使用壽命。另外,綜合考慮橋梁支座的檢測結果,對橋梁支座施工進行科學、合理的指導,進一步保證和提高橋梁施工質量。
參考文獻:
[1]張勇,高巖,莊軍生.橡膠質量對板式橡膠支座性能的影響分析[J].鐵道建筑,2016(8):43-45.
[2]劉俊峰.公路橋梁板式橡膠支座抗壓彈性模量檢測方法[J].公路交通科技(應用技術版),2015(4):190-191.
[3]張延年,馬良,劉寧,等.基于酸腐蝕的板式氯丁橡膠支座受壓試驗研究[J].武漢理工大學學報(交通科學與工程版),2014,38(1):55-58.
作者:傅莉 單位:山西省交通建設工程質量檢測中心