抗拉拔速度鎖定支座的試驗檢測與應用

□文/金 鑫

抗拉拔速度鎖定支座的試驗檢測與應用

□文/金 鑫

文章以實際工程為例，詳細介紹抗拉拔速度鎖定支座試驗、安裝步驟，旨在對該項新技術的推廣起一定的作用。

橋梁；支座；抗拉拔；速度鎖定器

1 工程概況

天津生態城中部片區經六路上跨薊運河故道橋梁工程位于8度地震區，主橋除中央的8#固定墩和兩端連接墩采用盆式支座外，其余 4個主墩（6#、7#、9#、10#）采用速度鎖定器支座，見圖1。這種支座在結構縱向伸縮變形速度小于限值時，即溫度變化、混凝土收縮徐變和低烈度地震引起的結構縱向變形，可以通過鎖定器里的調節裝置適應結構變形，從而釋放由上述荷載引起的結構內力。當結構縱向伸縮變形速度大于限值時（7度或8度地震），支座內的速度鎖定裝置發揮作用，將支座的縱向位移量鎖定，此時，主橋的5個主墩基礎共同抵抗地震力。

為了橋梁整體結構穩定性的需要，主橋所有支座均為抗拉支座。

圖1 主橋支座平面布置

2 試驗內容及方法

2.1 抗拉拔速度鎖定支座

2.1.1支座豎向承載力測試

按圖2放置試樣后，按下列步驟進行支座豎向承載力試驗。

圖2 支座豎向承載力試驗

1）將試樣置于試驗機的承載板上，試驗中心與承載板中心位置對準，偏差＜1%球型支座直徑，試驗載荷為支座豎向承載力的1.5倍。加載至設計承載力的0.5%后，核對承載板四邊的位移傳感器和千分表，確認無誤后進行預壓。

2）預壓。將支座豎向設計承載力以連續均勻的速度加滿，反復3次。

3）正式加載。由0至試驗載荷均勻分為10級。試驗時以實際承載力的0.5%作為初始載荷，然后逐級加載。每級載荷穩壓2min后記錄位移傳感器和千分表數據，直至檢驗荷載，穩壓3min后卸載。加載連續進行3次。

4）豎向壓縮變形分別取4個位移傳感器讀數的算術平均值，繪制荷載-豎向壓縮變形曲線。盆環徑向變形分別取4個千分表讀數的算術平均值，繪制載荷-盆環徑向變形曲線。變形曲線應呈線性關系。

5）試驗豎向壓縮變形、盆環徑向變形應滿足在豎向設計承載力的作用下，支座的豎向壓縮變形不應大于支座總高度的1%，盆環徑向變形不應大于盆環外徑的0.5%。

2.1.2支座轉動性能測試在支座上板上放置1塊0.02rad的楔形板，將支座豎向設計載荷以連續均勻的速度加滿并保持5min，未發現支座破壞，滿足設計要求。

2.2 速度鎖定器LUD

2.2.1全行程測試

試驗目的：檢測產品在沖程內的滑動性能。

試驗方法：在產品鐵件組裝完成后（未灌膠狀態下），手推動活塞桿從缸體一端極限到另一端極限再回到起點，進行一次全行程完整且連續的循環。記錄活塞桿總行程（即為產品總行程）。

驗收條件：試驗中無任何卡滯現象，產品總行程滿足設計要求。

2.2.2慢速位移測試

試驗目的：檢測當橋梁在溫度及常風作用下產品的滑動性能。

試驗方法：以0.01mm/s的速度運行，達到載荷穩定為止，進行正反各一次。記錄連續的載荷-位移、載荷-時間曲線。

驗收條件：試驗中LUD無任何泄露及卡滯現象，作用力不大于LUD設計承載力的10%且LUD不能被鎖定。

2.2.3快速位移測試

試驗目的：檢測當橋梁在地震，強風及制動等作用下產品的鎖定性能，載荷變化及密封性能。

試驗方法：在2s內施加設計載荷，分別進行拉伸和壓縮試驗（不需循環）。記錄載荷-位移、載荷-時間曲線。

驗收條件：試驗中LUD無任何泄露及卡滯現象；LUD的鎖定位移不得超過12mm；從LUD鎖定到最大載荷的位移不得超過12mm。

3 抗拉拔速度鎖定支座安裝

3.1 支座安裝前的檢查

1）型號：產品運抵施工現場后，應檢查每一種型號的支座是否與安裝圖相符。

2）外觀：檢查支座各部分是否已經產生相對滑移和松動，支座外表面銘牌、合格證、沿橋向標識是否齊全，支座表面油漆是否有損壞。

3）附件：檢查支座產品檢驗報告和安裝圖紙是否齊全。

3.2 支座安裝前的準備

吊車1臺（滿足吊裝條件）。調平鋼板若干塊。形狀100mmm×100mm正方形，厚度 20、10、5、1mm。水準儀或測微器1套。灌漿用器具：砂漿攪拌機1臺、漏斗1個、磅秤1臺、盛水容器1個、灌漿軟管1只。施工前必須確認支座類型、幾何尺寸滿足施工要求。對支承墊石預留錨栓孔進行復測。錨栓孔須滿足：直徑為錨碇鋼棒直徑加60mm，深度為錨碇鋼棒長度加60mm并確保錨碇鋼棒在錨栓孔中各邊都有30mm的活動空間。鑿毛灌注砂漿范圍的支承墊石頂面。用墨斗在支承墊石頂面彈出支座中心十字線和灌漿模板邊線。在支承墊石支座下板中心均勻取3點，測出頂面標高。

3.3 支座安裝

鑿毛支承墊石頂面，放置調平鋼板并測量鋼板頂面標高。將支座下錨碇板中心線與支承墊石中心十字線對齊，可利用鉛垂對中。支座安裝后，在上錨碇板受力范圍內均勻分部選3個點，對支座上錨碇板高程進行復測，確保上錨碇板頂面高程水平公差在0.003rad范圍內。通過測量確定支座頂面高差滿足水平公差后，立灌漿模板，要求灌漿模板以支座下錨碇板邊外擴50 mm為宜。灌漿前必須對灌漿范圍內支承墊石表面用水潤濕，灌漿順序為先將錨栓孔灌滿，然后將灌漿軟管伸至支座下錨碇板中心，將高強度無收縮自流平水泥砂漿倒入漏斗，通過砂漿自重進行灌漿作業。灌漿量以漿體表面略高于支座下錨碇板底面2～3mm為宜（≯5 mm）。

3.4 支座安裝注意事項

吊裝過程中，必須在吊裝鋼絲繩與支座之間墊上橡膠墊，防止鋼絲繩勒壞支座表面油漆，影響支座使用壽命。必須確保支座上表面水平度滿足允許公差要求。砂漿材料必須經過試驗檢測合格后選用，砂漿配比及使用方法必須按照砂漿生產廠家提供的數據執行。灌漿前對支座中部進行覆蓋保護，防止在灌漿施工過程中污染支座工作部分。灌漿結束后，對支座滑動槽和支座外部進行清理干凈并對支座外表面油漆損壞部分進行補漆。

3.5 質量檢驗

支座安裝質量標準見表1。

4 結語

抗拉拔鎖定支座在地震作用下，瞬時達到鎖定速度，變為剛桿作用，限值所在墩和梁的相對位移，提高此節點的剛度，使得全橋內力重分配，顯著減少了固定主墩的彎矩和剪力，大大提高橋梁的抗震性能，從而有效保證橋梁在地震作用下的結構安全。

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U441+.3

C

1008-3197（2014）02-50-02

10.3969/j.issn.1008-3197.2014.02.020

2013-12-05

金 鑫/男，1982年出生，工程師，天津市國盛工程造價咨詢有限公司，從事市政工程監理工作。