GPZ(II)系列公路桥梁盆式橡胶支座

盆式支座结构特色

盆式橡胶支座的结构原理是安置于密封钢盆中的橡胶块，在三向受力的情况下，而产生的反力，承受桥梁的垂直荷载，同时，利用橡胶的弹性，满足梁端的转动，通过焊接在上座板上的不锈钢板与聚四氟乙烯的自由滑移，完成桥梁上部构造的水平位移。本系列产品具有结构合理，承载能力大，变形小，水平位移量大，转动灵活，并有良好的缓冲性能，是建筑连续式桥梁的更佳支座，

盆式橡胶支座

且具有重量轻，结构紧凑，构造简单，建筑高度低，加工制造方便，节省钢材，降低造价等优点，是适宜于大垮桥梁使用的较理想的支座。常用的有GPZ、GPZ（Ⅱ）、GPZ(KZ)三大类。 GPZ(II)系列支座目前承载力为31个级别，承载力0.8MN-60MN，能满足大型桥梁建造的需要。

GPZ(II)标准系列中，固定支座在各方向和单向活动支座非滑移方向的水平承载力均不小于支座坚向承载力的10%。抗震型支座水平承载力不小于支座坚向承载力的20%。 支座转动角度不小于0.02rad.

加5201硅脂润滑后，常温型活动支座设计摩阻系数小取0.03.;加5201硅脂润滑后，耐寒型活动支座设计摩阻系数小取0.06。

支座分类

盆式橡胶支座根据应用范围可以分为三大类：公路桥梁盆式橡胶支座、铁路桥梁盆式橡胶支座及盆式橡胶支座的衍生品。常用的公路盆式橡胶支座型号有：GPZ盆式橡胶橡胶支座和GPZ（Ⅱ）盆式橡胶橡胶支座(依据GT391-1999) ,GPZ(KZ)盆式橡胶支座等几个系列。常用的铁路盆式橡胶支座有TPZ-I铁路盆式橡胶支座，TPZ标铁路盆式橡胶支座，专桥8156铁路桥梁支座。 盆式橡胶支座的衍生品种类很多，比如 QPZ盆式橡胶橡胶支座、KPZ系列盆式橡胶支座、弹性减震球型钢支座、自调高盆式橡胶支座等。

每一类根据位移形式可分为固定(GD)、单向活动(DX)和双向活动(SX)三种。

3、安装

1、把锚柱安装在支座底板四角。

2、浇注支座支墩，留出一段高度，留出高度要比支座的锚柱大些；

3、把支座吊到垫石上方，校正平面位置和高度；

4、浇注垫石混凝土；

5、安装支座上部的4个锚柱；

6、安装现浇梁模板，绑扎现浇梁钢筋；

7、浇注梁体混凝土；

8、拆除支座两侧的临时连接。

3球型支座

结构特点

QZ系列球型支座是由上支座板、下支座板、球形板、聚四氟乙烯滑板（F4、球面四氟板）及橡胶挡圈组成的一种特殊盆式橡胶支座产品。它将盆式支座中的橡胶板改为球面四氟板因而得名,由于QZ球型支座中间钢板及底盆亦相应地改成球面，减小了摩擦系数。其位移由上支座板与平面四氟板之间的滑动来实现。在上支座板上设置导向槽或导向环来约束支座的单向或多向位移，可以制成球形单向活动支座和固定支座。通过球形板和球面四氟板之间的滑动来满足支座转角的需要。

优点

QZ球型支座以传力可靠，转动灵活的特点，不但具有GPZ盆式橡胶支座承载能力大的特点，座位移大等特点，而且能更好地适应大转角的需要，与普通盆式支座相比具有下列优点：

1、球形橡胶支座通过球面传力，不会出现力的缩颈现象，作用在混凝土上的反力比较均匀；

2、球形支座通过球面聚四氟乙烯板的滑动来实现支座的转动过程，动力矩小，而且转动力矩只与支座球面半径及聚四氟乙烯板的摩擦系数有关，与支座转角大小无关，特别适用于大转角的要求，设计转角可达0.05rad.

3、QZ球型支座各向转动性能一致，适用于宽桥、曲线桥；

4、这种支座产品不用橡胶承压，不存在橡胶老化对支座转动性能的影响，特别适用于低温地区。

安装细则

1)：用本系列支座时，桥梁梁体及桥墩、台支承部位混凝土标号不得低于300级。特殊情况须征得设计单位同意。

2)：支座与梁体及墩、台采用预埋螺栓连接，必要时也可采用预埋钢板焊接连接，但将支座与梁体及墩台预埋钢板焊接时，要防止支座钢体过热，以免烧坏硅脂及聚四氟乙烯板。

3)：支座安装标高应符合设计要求，要支座支承面的水平及平整，支座支承面四角高差不得大于2mm。

4)：支座进场后，应检查装箱清单，包括配件清单，支座产品合格证，支座安装养护细则等。

5)：支座安装时应注意如下事项：

A：支座中心线应与主梁中心线平行。

B：活动支座上、下支座板顺桥方向的中心线应重合，其交角不得大于5´rad。

C：支座安装时不得松动上、下支座连接板，以防止支座发生过大转角而倾覆。该连接板在梁体安装完成后予以拆除，以防约束梁体的正常转动。

D：拆除上、下支座连接板后，应及时安装SX及DX活动支座的橡胶防尘罩。

E：现浇混凝土梁在梁体注成整体后，在施工梁体预应力前拆除连接板。

F：支座在安装围板前，应用棉丝将不锈钢滑动表面仔细擦净，以防止灰尘侵入聚四氟乙烯板表面。

G：对支座钢件油漆碰掉部分，应补充油漆一道。

6)：支座使用期间应每年定期进行一次检查及养护，内容包括：

A：检查支座锚栓有无剪断，支座橡胶密封圈有无龟裂、老化。

B：检查支座相对位移值是否均匀，逐个记录支座位移值。

C：清除支座附近的杂物及灰尘，并用棉丝仔细的擦净不锈钢表面的灰尘。

D：松动锚栓螺母一次清洗上油，以免螺母锈死，然后紧固。

E：校核并检查支座高度变化，以便校核支座内聚四氟乙烯板的摩耗的情况。当支座变化超过3mm时，应拆除橡胶密封圈，检查聚四氟乙烯板的状况。

F：定期对支座钢件进行油漆防锈（不锈钢滑动面除外）。

4制作步骤

很需要提供图纸，因为图纸是为准确的制作步骤的体现，如果没有除非常见型号板式支座问清长宽高或者半径跟高度计算的时候注意单位的换算，盆式支座注意位移量是固定的还是活动的，计算的时候记得地脚螺栓重量别落下了。

　　第二注意客户需求，客户是要国标的还是要一般的。需求不同报价不同制作流程也就不同。

　　第三是否需要检测，很多时候这个检测只要出现第三方就会存在不确定因素，如果客户想要通过很多时候是要通过关系才能通过，当然我们生产这些支座是出厂检测合格的。

　　第四尽量给客户提供些安装建议，如果客户是长期做桥的就不用多此一举了，如果不明白一定要告诉客户查阅什么资料来安装正确性，必定是橡胶制品，如果安装不正确肯定会出现支座浮空或者挤压影响支座正常荷载的问题出现，那么整个桥的质量和使用寿命也就令人担忧了。

5计算方法

板式橡胶支座是使用多的一种支座，当然也是为简单的一种。板式橡胶支座分为矩形和圆形，当然也有其他形状，这两种形状为常见。

　　支座都是按体积进行计算价格的，矩形的就是长乘宽乘高再乘以单价也就是这个产品的价格了，不过在计算过程中一定要注意单位的换算，一般客户告诉我们的都是毫米，应该换算成厘米，当然支座也是按立方厘米进行计算价格的，举个例子吧。

　　200*300*42 价格就是20*30*4.2*单价这就是产品的价格了。

　　圆形的支座价格计算就是圆的面积乘高 公式为πr²*h，这里面就不给举例子了。

　　当然板式橡胶中还有带四氟滑板的，这种计算就是底面积乘以（高度减去四氟滑板的厚度一般是2~3毫米，当然也有特殊情况，这里就根据施工要求进行详细计算）乘以单价加上四氟滑板的价格（底面积乘以单价）。

　　板式橡胶支座的常用代号 GYZ GJZ GYZF4 GJZF4。

　　盆式橡胶支座就比较简单了，它是按重量的进行收费的，当然我们有详细的规格重量介绍可以跟查字典差不多当然这里面的重要不要忘记加上螺栓的重量。

6支座布置

桥梁支座的布置主要和桥梁的结构形式有关。通常在布置支座时需要考虑以下的基本原则：

（1）上部结构是空间结构时，支座应能同时适应桥梁顺桥向（X方向）和横桥向（Y方向）的变形；

（2）支座能可靠的传递垂直和水平反力；

（3）支座应使由于梁体变形所产生的纵向位移、横向位移和纵、恒向转角应尽可能不受约束；

（4）铁路桥梁通常在每联梁体上设置一个固定支座；

（5）当桥梁位于坡道上，固定支座一般应设在下坡方向的桥台上；

（6）当桥梁位于平坡上，固定支座宜设在主要行车方向的前端桥台上；

（7）固定支座宜设置在具有较大支座反力的地方；

（8）在同一桥墩上的几个支座应具有相近的转动刚度；

（9）连续梁可能发生支座沉陷时，应考虑制作高度调整的可能性。

总之，桥梁支座的布置原则是既要便于传递支座反力，又要使支座能充分适应梁体的自由变形。

7使用规则

下面给大家简单介绍下关于公路桥梁橡胶支座不同使用规则：

（1）板式橡胶支座

板式橡胶支座的工作原理是以橡胶的弹性压缩来实现梁的竖向转动,以橡胶块的剪切变形来梁的水平位移。因而板式橡胶支座没有固定支座和活动支座之分。由于其水平位移是靠橡胶的剪切变形来实现的,容许水平位移量较小,故适用于中小跨径的公路、城市桥梁和铁路桥梁。标准跨径20m以内的桥梁,一般可采用板式橡胶支座。板式橡胶支座又可分为矩形和圆形两种 ,圆板式板式橡胶支座主要用于圆形桥墩的桥梁。板式橡胶支座的型号、高度等应根据实际的位移量及支座反力大小来确定。板式橡胶支座应尽量水平安装,当必需倾斜安装时,更大纵坡应≤2%。

（2）四氟橡胶滑板支座

四氟橡胶滑板支座是在板式橡胶支座的顶面粘贴一层平面尺寸与之相等的聚四氟乙烯板 ,在梁的底面设置一块不锈钢板与之做相对的滑移运动。这是利用了聚四氟乙烯和不锈钢之间相对运动时摩擦系数很小的特点 ,使之成为活动支座。它除了具有板式橡胶支座的优点外 ,还能满足水平位移量较大的要求。因而适用于较大跨度的简支梁和连续梁及桥面连续的桥梁。四氟橡胶滑板支座分为封闭型和简易型两种型式。对于城市桥梁及受紫外线辐射、空气污染与粉尘严重的地区,应采用封闭型,其余均可采用简易型。四氟橡胶滑板支座的型号、高度等应根据实际的位移及支座反力大小来确定。四氟橡胶滑板支座应尽量水平安装,当必需倾斜安装时,更大纵坡应≤2%。

（3）盆式橡胶支座

盆式橡胶支座是在一盆形的底座内放置一橡胶块,利用橡胶在三相受力状态下具有流体的性质这一特点来实现大的转角,同时通过放置在中间支承钢板上的聚四氟乙烯板与不锈钢板之间相对运动时的低摩擦系数来实现梁的水平位移。盆式橡胶支座能满足大的支座反力和大水平位移和大转角的要求,适用于跨度大和支座反力大的桥梁。

8质量因素

1、所采用的橡胶的胶质，这是影响板式橡胶支座质量的主要因素，目前由于市场竞争激烈，客户压价厉害，许多橡胶支座生产厂家就从这块降低成本，采用劣质橡胶，这个从外观上可以看出一二，好的橡胶，表面油亮，黝黑，用手指按压能感觉到一点点弹性，质量差点的橡胶，表面发乌，没有光泽。但是胶质真正的好坏，就需要做实验，简单的从抗压弹性模量和抗剪弹性模量等方面去判断是不能发现质量问题，一般需要做中间胶层胶片试验进行检测方可发现问题。

2、内部钢板：钢板是板式橡胶支座承载力的，所以钢板在厚度上一定要达到标准，材质上一定要采用成品板材，杜绝折弯板等，在处理上一定要做到除锈，喷砂，从而橡胶与钢板的粘接。（部分不良厂家采用废铁皮替代、或者以厚度薄的替代厚钢板，导致产品强度存储量不足，容易发生严重问题，目前部分地方要求检测极限抗压，就是为了发现该质量缺陷）

3、生产工艺：板式橡胶支座现在还没有完全实现自动化生产，硫化之前的步骤基本都是手工操作，下片，裁片，叠层等工序的好坏与工人的熟练程度有很大关系。在硫化机上的硫化时间和温度控制也很重要，不同的规格的橡胶支座硫化时间是不一样的，如果达不到相应的硫化时间，那么就会形成夹生，里边的胶没有充分硫化，影响产品质量。

9检测项目

1、抗压弹性模量：检测产品设计的弹性大小。

2、抗剪弹性模量：检测产品水平变形应力大小（关键项目）

3、极限抗压强度：检测产品承载力储存模量（关键项）

4、抗剪粘接性能：检测产品内部钢板与橡胶粘接的是否存在缺陷，（关键项目）

5、抗剪老化性能：检测产品耐老化性能，目前该标准因试验标准较低，意义不大。

6、容许转角性能：检测梁体转动过程中不出现脱空容许的更大转动量。

7、摩擦系数：检测四氟滑板和不锈钢板在有硅脂润滑条件下的摩擦力更大值。

10发展历史

板式橡胶支座是一种新型桥梁支座。它具有构造简单、加工制造容易、用钠过少、成本低廉、安装方便等优点。目前在国内外桥梁工程上得到了广泛应用。

在中国，板式橡胶支座从1965年起出上海橡胶制品研究所、上海市政工程研究所和上海市政设计院等单位开始研制与试验，并先后在广东、上海、山东、广西、福建、江苏、浙江和安徽等地部分公路桥上使用。全国早使用板式橡胶支座的是广东肇庆的公路桥，至今已有25年的使用历史。目前板式橡胶支座已成为国内公路与城市桥梁J-泛采用和深受欢迎的一种支座形式。并于1988年制定/4公路桥梁板式橡胶支座技术条件》（JT3132.288），随后又相继制定了《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》（JT3132.1-88）和《公路桥梁板式橡胶支座力学性能检验规则》（JT3I32.3-90）等交通部标准.1994年修定颁布/4公路桥梁板式橡胶支座标准》（JT/T4--93），后来又修订为（JT/T4-2004）执行，为正确使用相大面积推广应用板式橡胶支座奠定了基础。

我图铁路桥梁上，次试用板式橡胶支座是1969年在安徽固镇大桥边跨的一孔12m预应力混凝土先张梁上。随后，因更换旧梁及新建工程的需要，太原、上海、济南、沈阳等铁路局也都相继采用了板式橡胶支座。为了系统研究板式橡胶支座的抗压、剪切、转动等力学性能，1979-1981年铁道部科学研究院对160块不同规格、不同形状系数、不同胶层厚度的橡胶支座进行了系统的试验研究，并于1982年9月通过铁道部技术鉴定。各项研究参数被纳入《铁路桥油设计规程》（TN2-85），并于1987年制定门铁路桥梁板式橡胶支座技术条件》（TBl893-87）。目前板式橡胶支座主要用于6-20m中小跨径的钢筋混凝上、预应力混凝土及钢的铁路桥梁上，更大支座反力约达2.2MN。

板式橡胶支座目前几乎在世界各地普遍采用。早在1936年法国巴黎郊区的一座铁路桥上就开始使用橡胶支座，在第二次世界大战之后，英、德、美、日等许多相继使用板式橡胶支座，但直到1958年才真正积累丁广泛的使用经验。尤其是法国的弗列新涅提出了用钢筋格栅或钢板设置在橡胶中，用以约束橡胶的横向膨胀的方法，从而使板式橡胶支座得到了迅速的发展。

11更换方案

一、橡胶支座质量原因分析

（1）支座本身材料不均匀，个别支座采用再生橡胶。

（2）部分滑动支座安装时未涂抹硅脂油，导致滑板支座剪切破坏。

（3）安装过程中支撑垫石标高控制不好，单片梁四个受力支座受力不均衡，个别橡胶支座脱空，导致受力较大的支座变形超出规定值。

（4）结构物伸缩缝未完成，交通未完全封闭，部分社会重车通过时刹车导致支座受剪力较大，产生损坏。

二、更换方案

（1）采用支架基础大吨位千斤顶一次顶起桥跨

为便于安装支架并提供足够的支承能力，需在支架下设置钢筋混凝土基础。由于支架基础均处于河道，地基较为软弱，承载力低并且不均匀。基础置于其上将产生较大的不均匀沉降量。为了减小沉降量，增大钢筋混凝土基础尺寸，并对支架进行预压。此方案工程量较大、工期加长、安全性低、费用高。

（2）采用超薄单向千斤顶墩顶及百分表配合支撑顶起桥跨充分利用梁体与墩顶的空间，采用超薄单向千斤顶墩顶支撑顶起桥跨，用高度为70mm，Φ=300mm的圆形扁式油压千斤顶（更大顶升重量为250t，更大行程为15mm）配电动油泵同步进行桥跨顶升，利用百分表观测梁体上升的速度，以桥跨各梁体受力均匀.