大中型橋梁盆式支座典型事故案例分析與防治

1、大中型橋梁盆式支座典型事故案例分析與防治1、大中型公路、鐵路橋梁盆式橡膠支座應(yīng)用概述： HYPERLINK /ps_zhizuo/盆式橡膠支座在我國(guó)公路與鐵路橋梁上應(yīng)用已有近30年歷史，最早在上世紀(jì)70年代京包和京唐鐵路的鐵路大橋上應(yīng)用；90年代在京鐵路上推廣應(yīng)用抗震盆式支座；1998年在南京長(zhǎng)江二橋的北汊橋5跨連續(xù)箱梁(90m+3165m+90m)上應(yīng)用大噸位盆式支座，最大設(shè)計(jì)承載力達(dá)到6500噸，是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)承載力最大的盆式支座。由于盆式支座具有承載力大，其橡膠層在鋼盆內(nèi)不易老化，維護(hù)保養(yǎng)簡(jiǎn)單，使用壽命長(zhǎng)，特別適用于大跨度橋梁等突出優(yōu)點(diǎn)，所以近十多年來(lái)，在全國(guó)高速公路上的橋梁、鐵路橋梁和

2、城市市政橋梁中得以大量推廣應(yīng)用。在長(zhǎng)江、黃河、珠江、黃浦江等所建成的跨江特大橋上使用的幾乎都是盆式支座。為了規(guī)范使用，上世紀(jì)90年代初和90年代末，鐵道部和交通部相繼出臺(tái)了“盆式橡膠支座產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)”，這對(duì)盆式支座的推廣應(yīng)用起了有力的促進(jìn)作用。盆式橡膠支支座與板板式橡膠膠支座相相比，具具有承載載力大，橡橡膠層在在鋼盆內(nèi)內(nèi)不易老老化，使使用壽命命長(zhǎng)等突突出優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，而在在大跨度度公路和和鐵路橋橋以及市市政橋梁梁中得以以廣泛應(yīng)應(yīng)用。但但在實(shí)際際橋梁中中發(fā)現(xiàn)應(yīng)應(yīng)用不當(dāng)當(dāng)，也經(jīng)經(jīng)常會(huì)出出現(xiàn)病害害和質(zhì)量量事故。本本文通過(guò)過(guò)實(shí)際工工程中的的盆式支支座病害害和事故故案例分分析，提提出了相相應(yīng)的防防治措施施。然而隨

3、著盆盆式支座座的大量量推廣應(yīng)應(yīng)用，近近幾年也也相繼出出現(xiàn)了不不少盆式式支座安安裝質(zhì)量量事故和和產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量事故故。通過(guò)過(guò)事故案案例分析析，其事事故原因因有支座座設(shè)計(jì)布布置和選選用不當(dāng)當(dāng)、施工工安裝技技術(shù)不到到位和產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量量存在缺缺陷等多多種因素素所致，這這些事故故案例已已引起專專家們的的密切關(guān)關(guān)注。2、對(duì)于一一些典型型橋梁盆盆式橡膠膠支座的的事故案案例與分分析案例一、220088年青島島某市政政橋梁，在在建設(shè)中中發(fā)現(xiàn)箱箱梁安裝裝后盆式式支座的的鋼盆豎豎向開(kāi)裂裂，出現(xiàn)現(xiàn)鋼盆開(kāi)開(kāi)裂事故故并不是是個(gè)別現(xiàn)現(xiàn)象，橋橋梁養(yǎng)護(hù)護(hù)檢查中中發(fā)現(xiàn)已已通車的的橋梁中中也不少少。案例分析：鋼盆鑄鑄造質(zhì)量量低劣，盆盆壁

4、內(nèi)部部有缺陷陷；使用用材料不不當(dāng)，應(yīng)應(yīng)該是鑄鑄鋼，而而有的廠廠家采用用的是鑄鑄鐵，鑄鑄鐵容易易開(kāi)裂；橡膠支支座的墊墊石不平平整和梁梁底支承承接觸面面不平整整，導(dǎo)致致受力不不均勻，局局部應(yīng)力力集中，而而使鋼盆盆豎向開(kāi)開(kāi)裂.20010年某現(xiàn)現(xiàn)澆七跨跨50m預(yù)應(yīng)力力砼連續(xù)續(xù)箱梁，采采用移動(dòng)動(dòng)支架施施工，第第一聯(lián)跨跨落梁時(shí)時(shí)，箱梁梁在活動(dòng)動(dòng)盆式支支座上出出現(xiàn)滑移移，1小時(shí)后后最大橫橫向滑移移量達(dá)46ccm，導(dǎo)致致嚴(yán)重事事故。案例二：11、對(duì)于于一些盆盆式橡膠膠支座的的安裝與與設(shè)計(jì)原原因：盆式橡膠膠支座布布置不合合理，七七跨50m現(xiàn)澆預(yù)預(yù)應(yīng)力砼砼連續(xù)箱箱梁橋的的兩端設(shè)設(shè)計(jì)有伸伸縮縫，緊緊靠伸縮縮縫位置置

5、的第一一聯(lián)跨布布置的4個(gè)支座座都是多多向活動(dòng)動(dòng)支座是是不合理理的。由由于采用用移動(dòng)支支架施工工時(shí)，其其施工順順序是從從伸縮縫縫處的第第一聯(lián)跨跨開(kāi)始，依依次向跨跨中推進(jìn)進(jìn)施工，當(dāng)當(dāng)?shù)谝宦?lián)聯(lián)跨箱梁梁落梁時(shí)時(shí)，落在在4個(gè)多向向活動(dòng)支支座上，由由于未設(shè)設(shè)臨時(shí)支支座等于于一根簡(jiǎn)簡(jiǎn)支梁落落在4個(gè)球上上面，使使箱梁成成懸浮狀狀態(tài)。此此時(shí)支座座已不以以承受豎豎向力控控制，而而是由支支座接觸觸面水平平摩擦力力來(lái)控制制。由于于活動(dòng)支支座的摩摩擦系數(shù)數(shù)很小，實(shí)實(shí)測(cè)為0.0005。50m跨箱梁梁的理論論自重為為16000噸，平平均每個(gè)個(gè)支座反反力為400噸。而而每個(gè)支支座的摩摩擦力為為40000.0055=2噸，4個(gè)

6、支座座合起來(lái)來(lái)為8噸，靠8噸的摩摩擦力支支承16000噸的箱箱梁是不不可能的的。如果果落架時(shí)時(shí)高程有有先后，就就有可能能產(chǎn)生水水平推力力，促使使梁體在在支座上上發(fā)生滑滑移。設(shè)計(jì)選用用的盆式式座的設(shè)設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)角角小于實(shí)實(shí)際橋梁梁對(duì)支座座產(chǎn)生的的轉(zhuǎn)角很很多，也也是梁體體滑移的的重要原原因。GPZZ()型支座座的設(shè)計(jì)計(jì)轉(zhuǎn)角為為0.002raad，由于于該橋梁梁的設(shè)計(jì)計(jì)縱向坡坡度為3%，橫面面坡度為為2%，由縱縱坡和橫橫坡所造造成的支支座轉(zhuǎn)角角已達(dá)到到 ，再加加上箱梁梁落架后后的自重重產(chǎn)生的的轉(zhuǎn)角，4個(gè)多向向活動(dòng)支支座上實(shí)實(shí)際產(chǎn)生生的轉(zhuǎn)角角有可能能達(dá)到0.004raad，已超超過(guò)支座座設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角的2倍，這

7、這對(duì)支座座是很不不利的。因因?yàn)橹ё脑O(shè)計(jì)計(jì)轉(zhuǎn)角0.002raad，主要要是考慮慮梁體恒恒載和活活載作用用下的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角，并并未考慮慮梁體設(shè)設(shè)置縱、橫橫坡所產(chǎn)產(chǎn)生的永永久轉(zhuǎn)角角0.0036rrad。由于于轉(zhuǎn)角過(guò)過(guò)大安裝裝支座時(shí)時(shí)未加楔楔塊調(diào)整整，這是是導(dǎo)致梁梁體在支支座上發(fā)發(fā)生滑移移的第二二個(gè)因素素。安裝裝布置活活動(dòng)支座座就是要要求梁體體在正常常使用時(shí)時(shí)能自由由滑動(dòng)，不不滑動(dòng)就就不正常常了。由由于上述述兩個(gè)因因素，所所以落梁梁后就開(kāi)開(kāi)始滑動(dòng)動(dòng)，1個(gè)小時(shí)時(shí)橫向滑滑移量為為46ccm，將支支座內(nèi)的的橡膠體體大部分分?jǐn)D出。2、施工原原因：由由設(shè)計(jì)圖圖可知第第一聯(lián)跨跨箱梁下下面布置置的是4個(gè)多向向活動(dòng)支支

8、座，制制定施工工方案時(shí)時(shí)未考慮慮落梁時(shí)時(shí)活動(dòng)支支座會(huì)產(chǎn)產(chǎn)生滑移移的防滑滑措施，未未加設(shè)臨臨時(shí)支座座，施工工方案考考慮不周周。另外外落梁時(shí)時(shí)不同步步，有高高程先后后，反應(yīng)應(yīng)在梁體體向縱坡坡上方向向滑移，充充分說(shuō)明明梁體上上坡方向向先落，下下坡方向向后落，造造成高差差使梁體體產(chǎn)生向向上坡方方向的水水平推力力，導(dǎo)致致梁體向向上坡方方向滑移移。3案例三、20005年某鄉(xiāng)鄉(xiāng)村公路路跨河大大橋，為為主跨36m的三跨跨變截面面箱梁橋橋、雙向向二車道道。采用用的是盆盆式橡膠膠支座，支支座布置置如圖4所示。箱箱梁合攏攏后受力力體系轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換為支支座受力力時(shí)，由由于盆式式支座的的安裝連連接板未未拆除，而而導(dǎo)致活活動(dòng)支

9、座座不能自自由滑動(dòng)動(dòng)，使盆盆式支座座嚴(yán)重?fù)p損壞，喪喪失支座座使用功功能，三三跨變截截面箱梁梁盆式支支座布置置。案例分析：對(duì)大跨跨度變截截面箱梁梁采用掛掛籃懸挑挑施工，在在施工階階段箱梁梁為懸臂臂受力狀狀態(tài)與合合擾后體體系轉(zhuǎn)換換為成橋橋，受力力狀態(tài)是是完全不不同的。施施工階段段支座受受力很小小，成橋橋后橋梁梁的自重重完全由由支座承承擔(dān)，所所以在箱箱梁合攏攏后體系系轉(zhuǎn)換階階段必須須將支座座的安裝裝連接板板全部拆拆除，解解除約束束，使支支座按設(shè)設(shè)計(jì)受力力狀態(tài)發(fā)發(fā)揮支座座功能。該該工程未未將連接接板拆除除，活動(dòng)動(dòng)支座發(fā)發(fā)揮滑移移功能時(shí)時(shí)受到約約束，在在成橋后后的自重重作用下下將連接接板的連連接螺栓栓和

10、連接接板推斷斷，活動(dòng)動(dòng)支座的的上滑板板在約束束力作用用下被 壓彎，使使支座的的作用功功能喪失失。4案例四、20005年某特特大型橋橋梁在交交工驗(yàn)收收檢查時(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)南南北引橋橋的盆式式支座安安裝連接接板大部部分未拆拆除，見(jiàn)見(jiàn)圖6所示。盆盆式支座座類似安安裝病害害是普遍遍現(xiàn)象，許許多橋梁梁在通車車后，正正常養(yǎng)護(hù)護(hù)檢查時(shí)時(shí)才發(fā)現(xiàn)現(xiàn)多數(shù)盆盆式支座座的安裝裝連接板板未拆除除，支座座上壓板板被壓彎彎，連接接板被拉拉彎或拉拉斷。案例分析：盆式支支座出現(xiàn)現(xiàn)上述病病害，是是由于安安裝連接接板未拆拆除，導(dǎo)導(dǎo)致成橋橋后支座座不能自自由滑動(dòng)動(dòng)所致。5案例五、 HYPERLINK /ps_zhizuo/sh-pz.htmSH-PZ盆式橡膠支座