鑒于鐵路橋梁板式橡膠支座存在的病害問題,以及結合這些病害問題產生的原因,我們需要從設計、加工制造、施工等角度,探討這些病害的處治方法,筆者綜合相關的施工技術經驗,將其總結為以下三方面的措施:
1設計方面的措施
鐵路橋梁橡膠支座的設計,從新型支座設計、箱梁底部支座布置方式改進、支座使用應力降低幾個方面,減少支座使用時發生病害的概率。
(1)新型支座設計。鑒于支座存在串動和脫空的病害現象,在設計新型支座的時候,要確保支座的平均受力,盡可能減少支座安裝的偏差,確保能夠在水平作用力下,有效防止支座的移動,筆者認為有必要綜合考慮支座的結構型式、反力大小和縱橫坡大小,并在進行嚴謹試驗驗證之后,才能夠應用到實際橋梁工程施工當中。
(2)箱梁底部支座布置方式的改進。箱梁底部支座的布置,要對比計算不同支座數量的布置方案,并分析對端橫梁關鍵截面橫向應力的影響狀況,考慮哪一種方式對端橫梁受力最有利。
(3)支座使用應力的降低。在掌握橡膠材料力學性能的基礎上,選用具有較高抗壓強度、良好彈性、徐變變形小、適應溫度變化影響、耐老化性能優越、良好粘結性能、良好耐磨耗性能的材料,譬如美國進口的開姆洛克膠,以降低支座的使用應力,提高支座的耐久性能。
2加工制造方面的措施
目前國內生產板式橡膠支座的水平低下,筆者建議全面規范整個加工制造的環節。
(1)控制煉膠質量。首先是對原材料進行嚴格檢驗,并清洗和烘干軟化生膠,粉碎所有配料和固體添加劑之后,根據配方比進行均勻配料,可借助計量器進行校準。其次是嚴格按照工藝的規范要求,進行投料混煉,在此過程中,一方面要嚴格核對膠號、配合劑、配方等,保證配合劑處于分散均勻狀態,避免出現早期焦燒情況,另一方面是在混煉完成后,將滑石粉均勻散布在半成品橡膠上面,然后進行強制冷卻,并存放在通風和恒溫位置。
(2)改進硫化工藝。為了提高橡膠的物理機械性能,我們需要硫化橡膠,將硫化機加入到橡膠里,改善橡膠的定伸應力、彈性、硬度、拉伸強度等性能,其中硫磺用量需要控制在合適范圍內,避免出現“噴硫”現象,同時還需要在盡可能低的溫度下,均勻硫化的程度。在實際施工當中,接近熱模板支座表面橡膠,經常存在焦燒現象,要求我們按照支座的厚度和橡膠的傳熱效率,在配比之前進行試驗,高精度控制硫化溫度,根據橡膠物理性能,減輕過硫化的程度,使得支座內部和外部硫化均勻。 |
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