CN108086143A - 一种装配式板桥橡胶支座垫石支承力精确控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种装配式板桥橡胶支座垫石支承力精确控制方法，该方法中在盖梁上方依次固定液压垫石、橡胶支座、桥板，液压垫石内设有液压缸，根据液压缸内的液压油对上方的橡胶支座和桥板进行支撑，利用液压油的量可以精确控制垫石的支承力，需要多大的支承力，就能提供多大的支承力，实现精确控制橡胶支座垫石支承力的目的，最终提高桥梁的品质，提高桥梁的使用寿命。

Description

一种装配式板桥橡胶支座垫石支承力精确控制方法

技术领域

本发明涉及公路桥梁施工和养护技术领域，尤其是一种装配式板桥橡胶支座垫石支承力精确控制方法。

背景技术

桥梁是公路的重要组成部分，随着公路建设的迅猛发展，桥梁数量也在迅速增加，据不完全统计，目前我国现有各类公路桥梁超过80万座，每年开工建筑的桥梁为1万余座，我国不但是“桥梁大国”，也是“桥梁强国”。

装配式板桥是公路桥梁中量大、面广的常用桥型。它结构简单、受力明确，可以采用钢筋混凝土或预应力混凝土结构，能做成实心或空心，能够进行工厂化生产，因此，各类各级公路和城市道路桥梁中被广泛采用。

装配式板桥橡胶支座垫石的支承力需要精确控制，但目前是靠经验行事，垫石能使橡胶支座“顶紧”桥板就可以了。当下应用最多的垫石是钢筋混凝土垫石（简称砼垫石），其调节支承力是通过在橡胶支座和砼垫石之间加减钢板的方法实现的，用这种方法调节支承力是分级的，并且砼垫石支承力的大小无法测量和直观显示，达不到精确控制的目的，会导致橡胶支座受力不均和脱空的问题；另一种垫石是可调金属装置垫石（简称楔形垫石），它是通过金属装置内部的上、下楔形滑块的滑动调节垫石的高度，它仍然是靠经验行事，并且楔形垫石支承力的大小也无法测量和直观显示，同样达不到精确控制的目的。不对橡胶支座垫石的支承力进行精确的控制，大小不均，容易出现的问题是：在荷载作用下，相邻桥板的相邻橡胶支座的变形量差别较大，会导致在相邻桥板之间产生很大的剪力，造成桥面铺装使用3~5年就过早破坏，甚至形成单板受力，不但影响桥梁的使用品质和通行能力，存在安全隐患，甚至造成安全事故。

发明内容

本发明要解决的问题是：改变靠经验调节装配式板桥橡胶支座垫石高度的方法，实现橡胶支座垫石的支承力可视化、可测化精确控制。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

一种装配式板桥橡胶支座垫石支承力精确控制方法，该方法中所用垫石为液压垫石，安装在橡胶支座的下方；该方法包括以下步骤：

（1）根据桥板下方橡胶支座的数量选择相同数量的液压垫石；

（2）根据桥板的重量计算每个液压垫石所需要提供的支承力，具体的是，桥板的重量除以液压垫石的数量即为每个液压垫石所需要提供的支承力；

（3）计算液压垫石所需要承受的压强；

（4）将液压垫石安装在盖梁上，所述盖梁上设有预埋螺栓，液压垫石上安装橡胶支座，在橡胶支座上安装桥板；

（5）安装完毕后，利用液压泵给液压垫石内注入液压油加压，使压力表的读数为步骤（3）计算出的压强，即注入完成，拆去液压泵。

进一步，所述液压垫石包括垫石本体，垫石本体底座上留有四个螺栓孔，通过螺栓孔与盖梁上的预埋螺栓配合，将液压垫石安装在盖梁上，垫石本体内设有液压缸，液压缸的顶面为磨砂面，垫石本体带有输油阀门。

进一步，所述液压缸内没有液压油时，垫石本体的高度为液压垫石的原始高度，橡胶支座下方垫石的设计高度与所述液压垫石的原始高度的差值为Δ，3mm≤Δ≤5mm。

进一步，当橡胶支座为圆形时，液压垫石的液压缸的直径比橡胶支座的直径至少大10cm；当橡胶支座为矩形时，液压垫石的液压缸的直径比橡胶支座的对角线至少大10cm。

进一步，所述步骤（3）计算液压垫石所需要承受的压强，即计算液压垫石内的液压缸所需要承受的压强，即承受的压力除以液压缸顶面的面积。

进一步，所述步骤（4）安装时，保证安装后液压垫石的液压缸顶面的高程小于垫石顶面的设计高程，但差值不得超过3mm。

进一步，所述液压垫石与盖梁之间铺垫环氧树脂砂浆，环氧树脂砂浆的设计强度大于等于盖梁混凝土的设计强度，环氧树脂砂浆的作用是使液压垫石与盖梁的接触面完全吻合，防止局部集中受力。

进一步，所述环氧树脂砂浆的上下面铺设有塑料布，环氧树脂砂浆与盖梁和液压垫石的接触面都用塑料布进行隔离，以方便液压垫石的维修或者更换。

进一步，当所述步骤（4）中环氧树脂砂浆的强度大于等于盖梁混凝土设计强度的80%后，具备安装橡胶支座和桥板的条件。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

（1）现有技术中砼垫石调整高度是通过增减钢板实现的，它是分级的，因此砼垫石所提供的支承力也是分级的，这样不能精准控制砼垫石的支承力；而本发明中所用液压垫石所提供的支承力是无级的，需要多大的支承力，就能提供多大的支承力，实现精确控制橡胶支座垫石支承力的目的，最终提高桥梁的品质，延长桥梁的使用寿命。

（2）本发明中所用液压垫石与现有技术中的砼垫石和楔形垫石相比，液压垫石所提供的支承力可测量，直观显示，实现精确控制，克服了靠经验提供和调整支承力的弊端，进一步解决了本发明背景技术中所提出的问题。

（3）本发明中所用液压垫石的支承力可以通过注入液压油的量进行相应调整，在实际应用时，调整更方便。

（4）本发明控制方法、材料和施工机具简单，容易掌握，方便推广应用。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。

本发明中所使用的橡胶支座垫石是薄型液压千斤顶式衬垫装置，简称液压垫石。

实施例1

某桥盖梁砼设计强度为C25，桥板为20m、90度预应力空心板，重量22.10t，橡胶支座规格为直径φ＝200mm、厚度δ＝35mm，垫石设计厚度（或者称为高度）为10.8cm，环氧树脂砂浆1d达到设计强度25MPa。

本实施例中，板桥橡胶支座垫石支承力精确控制方法如下：

第一步，选择液压垫石

所选液压垫石控制标准如下：①带有输油阀门；②液压垫石底座上留有四个螺栓孔；③液压垫石液压缸的直径为300mm；④液压缸顶面为磨砂面；⑤液压垫石原始高度为10.4cm。

第二步，计算每个液压垫石需要提供的支承力

每块桥板重22.10t，四个支座支承，则每个支座即每个液压垫石需提供的支承力为：22.10t÷4＝5.525t。

第三步，计算液压油的压强P

P＝5.525×1000kg÷（10.2×15²×πcm²）≈0.77Mpa。

第四步，安装液压垫石

液压垫石与盖梁之间铺垫环氧树脂砂浆，环氧树脂砂浆的上下面都铺薄塑料布，环氧树脂砂浆密实后，测量液压垫石液压缸顶面的高程，结果是四个液压缸顶面高程分别低于垫石顶面设计高程1mm、2mm、2mm、2mm。1d后拧紧螺母，把液压垫石固定在盖梁上。

第五步，安装橡胶支座

第六步，安装桥板

第七步，给液压垫石注入液压油加压

同时给四个液压垫石注入液压油加压，使四个压力表的读数均为P，即为0.77MPa。

给四个液压垫石注入液压油加压的初期，会出现部分压力表的读数大于0.77MPa的情况，此时停止给这些液压垫石注入液压油，继续给压力表的读数小于0.77MPa的液压垫石注入液压油加压，则压力表的读数小于0.77MPa者会变大，压力表的读数大于0.77MPa者会变小，当压力表的读数接近0.77MPa时，逐渐减慢注入液压油的速度，直至四个压力表的读数均为P即0.77MPa。

第八步，关闭输油阀门，拆去液压泵。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种装配式板桥橡胶支座垫石支承力精确控制方法，该方法中所用垫石为液压垫石，安装在橡胶支座的下方；其特征在于，该方法包括以下步骤：

（1）根据桥板下方橡胶支座的数量选择相同数量的液压垫石；

（2）根据桥板的重量计算每个液压垫石所需要提供的支承力，具体的是，桥板的重量除以液压垫石的数量即为每个液压垫石所需要提供的支承力；

（3）计算液压垫石所需要承受的压强；

（4）将液压垫石安装在盖梁上，所述盖梁上设有预埋螺栓，液压垫石上安装橡胶支座，在橡胶支座上安装桥板；

（5）安装完毕后，利用液压泵给液压垫石内注入液压油加压，使压力表的读数为步骤（3）计算出的压强，即注入完成，拆去液压泵。

2.根据权利要求1所述的一种装配式板桥橡胶支座垫石支承力精确控制方法，其特征在于，所述液压垫石包括垫石本体，垫石本体底座上留有四个螺栓孔，通过螺栓孔与盖梁上的预埋螺栓配合，将液压垫石安装在盖梁上，垫石本体内设有液压缸，液压缸的顶面为磨砂面，垫石本体带有输油阀门，。

3.根据权利要求2所述的一种装配式板桥橡胶支座垫石支承力精确控制方法，其特征在于，所述液压缸内没有液压油时，垫石本体的高度为液压垫石的原始高度，橡胶支座下方垫石的设计高度与所述液压垫石的原始高度的差值为Δ，3mm≤Δ≤5mm。

4.根据权利要求2所述的一种装配式板桥橡胶支座垫石支承力精确控制方法，其特征在于，当橡胶支座为圆形时，液压垫石的液压缸的直径比橡胶支座的直径至少大10cm；当橡胶支座为矩形时，液压垫石的液压缸的直径比橡胶支座的对角线至少大10cm。

5.根据权利要求4所述的一种装配式板桥橡胶支座垫石支承力精确控制方法，其特征在于，所述步骤（3）计算液压垫石所需要承受的压强，即计算液压垫石内的液压缸所需要承受的压强，即承受的压力除以液压缸顶面的面积。

6.根据权利要求3所述的一种装配式板桥橡胶支座垫石支承力精确控制方法，其特征在于，所述步骤（4）安装时，保证安装后液压垫石的液压缸顶面的高程小于垫石顶面的设计高程，但差值不得超过3mm。