抗拉拔速度锁定支座的试验检测与应用

2014-05-12□文/金鑫

天津建设科技 2014年2期

关键词：支座砂浆灌浆

□文/金鑫

抗拉拔速度锁定支座的试验检测与应用

□文/金鑫

文章以实际工程为例，详细介绍抗拉拔速度锁定支座试验、安装步骤，旨在对该项新技术的推广起一定的作用。

桥梁；支座；抗拉拔；速度锁定器

1 工程概况

天津生态城中部片区经六路上跨蓟运河故道桥梁工程位于8度地震区，主桥除中央的8#固定墩和两端连接墩采用盆式支座外，其余 4个主墩（6#、7#、9#、10#）采用速度锁定器支座，见图1。这种支座在结构纵向伸缩变形速度小于限值时，即温度变化、混凝土收缩徐变和低烈度地震引起的结构纵向变形，可以通过锁定器里的调节装置适应结构变形，从而释放由上述荷载引起的结构内力。当结构纵向伸缩变形速度大于限值时（7度或8度地震），支座内的速度锁定装置发挥作用，将支座的纵向位移量锁定，此时，主桥的5个主墩基础共同抵抗地震力。

为了桥梁整体结构稳定性的需要，主桥所有支座均为抗拉支座。

图1 主桥支座平面布置

2 试验内容及方法

2.1 抗拉拔速度锁定支座

2.1.1支座竖向承载力测试

按图2放置试样后，按下列步骤进行支座竖向承载力试验。

图2 支座竖向承载力试验

1）将试样置于试验机的承载板上，试验中心与承载板中心位置对准，偏差＜1%球型支座直径，试验载荷为支座竖向承载力的1.5倍。加载至设计承载力的0.5%后，核对承载板四边的位移传感器和千分表，确认无误后进行预压。

2）预压。将支座竖向设计承载力以连续均匀的速度加满，反复3次。

3）正式加载。由0至试验载荷均匀分为10级。试验时以实际承载力的0.5%作为初始载荷，然后逐级加载。每级载荷稳压2min后记录位移传感器和千分表数据，直至检验荷载，稳压3min后卸载。加载连续进行3次。

4）竖向压缩变形分别取4个位移传感器读数的算术平均值，绘制荷载-竖向压缩变形曲线。盆环径向变形分别取4个千分表读数的算术平均值，绘制载荷-盆环径向变形曲线。变形曲线应呈线性关系。

5）试验竖向压缩变形、盆环径向变形应满足在竖向设计承载力的作用下，支座的竖向压缩变形不应大于支座总高度的1%，盆环径向变形不应大于盆环外径的0.5%。

2.1.2支座转动性能测试在支座上板上放置1块0.02rad的楔形板，将支座竖向设计载荷以连续均匀的速度加满并保持5min，未发现支座破坏，满足设计要求。

2.2 速度锁定器LUD

2.2.1全行程测试

试验目的：检测产品在冲程内的滑动性能。

试验方法：在产品铁件组装完成后（未灌胶状态下），手推动活塞杆从缸体一端极限到另一端极限再回到起点，进行一次全行程完整且连续的循环。记录活塞杆总行程（即为产品总行程）。

验收条件：试验中无任何卡滞现象，产品总行程满足设计要求。

2.2.2慢速位移测试

试验目的：检测当桥梁在温度及常风作用下产品的滑动性能。

试验方法：以0.01mm/s的速度运行，达到载荷稳定为止，进行正反各一次。记录连续的载荷-位移、载荷-时间曲线。

验收条件：试验中LUD无任何泄露及卡滞现象，作用力不大于LUD设计承载力的10%且LUD不能被锁定。

2.2.3快速位移测试

试验目的：检测当桥梁在地震，强风及制动等作用下产品的锁定性能，载荷变化及密封性能。

试验方法：在2s内施加设计载荷，分别进行拉伸和压缩试验（不需循环）。记录载荷-位移、载荷-时间曲线。

验收条件：试验中LUD无任何泄露及卡滞现象；LUD的锁定位移不得超过12mm；从LUD锁定到最大载荷的位移不得超过12mm。

3 抗拉拔速度锁定支座安装

3.1 支座安装前的检查

1）型号：产品运抵施工现场后，应检查每一种型号的支座是否与安装图相符。

2）外观：检查支座各部分是否已经产生相对滑移和松动，支座外表面铭牌、合格证、沿桥向标识是否齐全，支座表面油漆是否有损坏。

3）附件：检查支座产品检验报告和安装图纸是否齐全。

3.2 支座安装前的准备

吊车1台（满足吊装条件）。调平钢板若干块。形状100mmm×100mm正方形，厚度 20、10、5、1mm。水准仪或测微器1套。灌浆用器具：砂浆搅拌机1台、漏斗1个、磅秤1台、盛水容器1个、灌浆软管1只。施工前必须确认支座类型、几何尺寸满足施工要求。对支承垫石预留锚栓孔进行复测。锚栓孔须满足：直径为锚碇钢棒直径加60mm，深度为锚碇钢棒长度加60mm并确保锚碇钢棒在锚栓孔中各边都有30mm的活动空间。凿毛灌注砂浆范围的支承垫石顶面。用墨斗在支承垫石顶面弹出支座中心十字线和灌浆模板边线。在支承垫石支座下板中心均匀取3点，测出顶面标高。

3.3 支座安装

凿毛支承垫石顶面，放置调平钢板并测量钢板顶面标高。将支座下锚碇板中心线与支承垫石中心十字线对齐，可利用铅垂对中。支座安装后，在上锚碇板受力范围内均匀分部选3个点，对支座上锚碇板高程进行复测，确保上锚碇板顶面高程水平公差在0.003rad范围内。通过测量确定支座顶面高差满足水平公差后，立灌浆模板，要求灌浆模板以支座下锚碇板边外扩50 mm为宜。灌浆前必须对灌浆范围内支承垫石表面用水润湿，灌浆顺序为先将锚栓孔灌满，然后将灌浆软管伸至支座下锚碇板中心，将高强度无收缩自流平水泥砂浆倒入漏斗，通过砂浆自重进行灌浆作业。灌浆量以浆体表面略高于支座下锚碇板底面2～3mm为宜（≯5 mm）。

3.4 支座安装注意事项

吊装过程中，必须在吊装钢丝绳与支座之间垫上橡胶垫，防止钢丝绳勒坏支座表面油漆，影响支座使用寿命。必须确保支座上表面水平度满足允许公差要求。砂浆材料必须经过试验检测合格后选用，砂浆配比及使用方法必须按照砂浆生产厂家提供的数据执行。灌浆前对支座中部进行覆盖保护，防止在灌浆施工过程中污染支座工作部分。灌浆结束后，对支座滑动槽和支座外部进行清理干净并对支座外表面油漆损坏部分进行补漆。