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第十三章--公路桥梁橡胶伸缩装置

公路桥梁橡胶伸缩装置
1、 范围
本标准规定了桥梁橡胶伸缩装置的分类、结构、规格系列、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、储存、运输的要求与安装注意事项。
本标准适用于伸缩量为20mm～1200 mm的公路桥梁工程使用的橡胶、复合式伸缩装置，其它桥梁工程可参照使用。
2、 引用标准
下列标准包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB 699 优质碳素结构钢技术条件
GB 700 碳素结构钢
GB 912 碳素结构钢和低合金结构钢薄钢板和钢带
GB 985 气焊、手工电弧焊与气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸
GB 1184 形状和位置公差未注公差的规定
GB／T 1591 低合金高强度结构钢
GB 1690 硫化橡胶耐液体试验方法
GB／T 1804 一般公差线性尺寸的未注公差
GB 2656 焊缝金属和焊接接头的疲劳试验法
GB 3274 碳素结构钢和低合金结构钢热轧厚钢板和钢带
GB 3323 钢熔化焊对接接头射线照相和质量分级
GB 11345 钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级
GB／T 12467 焊接质量保证一般原则
GB／T 12468 焊接质量保证对企业的要求
GB／T 12469 焊接质量保证钢熔化焊接头的要求和缺陷分级
JT／T 4—93 公路桥梁板式橡胶支座
JB／T 5943 工程机械焊接件通用技术条件
3、 定义
3.1 伸缩缝 expansion and contraction joint
为适应材料胀缩变形的需要而在桥梁上部结构中设置的间隙。
3.2 橡胶、复合式伸缩装置 rubber composite expansion and contraction installation
为使车辆平稳通过桥面并满足桥梁上部结构变形的需要，在桥梁伸缩缝处设置的由橡胶和钢材等组成的各种装置的总称(以下本标准简称为伸缩装置)。
3.3 伸缩量expansion and contraction quantity
伸缩装置拉伸、压缩值的总和。并以负号(一)表示拉伸，以正号(+)表示压缩。
3.4 伸缩体 expansion and contraction body
伸缩装置中能够完成拉伸、压缩变形的部分。
3.5 伸缩装置横向错位 expansion and,contraction installation in transverse stagger
伸缩装置发生的与桥梁中线垂直或接近垂直的方向错位。
3.6 伸缩装置竖向错位 expansion and contraction installation in vertical stagger
伸缩装置发生的与桥面垂直或接近垂直方向的错位。
3.7 伸缩装置纵向错位 expansion and contraction installation in congitudinal stagger
伸缩装置发生的沿桥梁中线或接近中线方向的错位。
4、 分类
伸缩装置按照伸缩体结构的不同分为四类。
4.1 纯橡胶式伸缩装置
伸缩体完全由橡胶组成的(包括异型钢梁高度≤50 mm与密封橡胶带组成单缝)称为纯橡胶式伸缩装置。它适用于伸缩量≤60 mm以下的公路桥梁工程。
4.2 板式伸缩装置
伸缩体由橡胶、钢板或角钢硫化为一体的称为板式伸缩装置。它适用于伸缩量<60 mm以下的公路桥梁工程，不适用于高速公路桥梁工程。
4.3 组合式伸缩装置
伸缩体由橡胶板和钢托板组合而成的称为组合式伸缩装置。它适用于伸缩量≤1 20 mm以下的公路桥梁工程。不适用于高速公路桥梁工程。
4.4 模数式伸缩装置
伸缩体由异型钢梁与单元橡胶密封带组合而成的称为模数式伸缩装置。它适用于伸缩量为80mm～1200 mm的公路桥梁工程。
5、产品代号
5.1 代号表示方法

氯丁胶
橡胶分类： 天然胶
三元乙丙胶
伸缩量范围：20 mm～1200 mm
产品名称代号：如GQF—MZL、J一75等
采用标准代号：(JT／T 327)
5.2 产品代号表示示例
例1：采用交通行业标准，产品名称代号为GQF_C型，伸缩量为50 mm的氯丁橡胶伸缩装置表示为：(JT／T 327)GQF—C50氯丁胶。
例2：采用交通行业标准，产品名称代号为GQF—MZL型，伸缩量400 mm的天然橡胶伸缩装置表示为：(JT／T 327)GQF—MZL400天然胶。
例3：采用交通行业标准，产品名称代号为J一75型，伸缩量480 mm的氯丁橡胶伸缩装置表示为：(JT／T 327)J一75 480氯丁胶。
6技术要求
6.1 材料
6.1.1 橡胶
6.1.1.1 伸缩装置中使用橡胶材料种类可分为三种：氯丁橡胶，适用于气温在一25℃～60℃地区；天然橡胶，适用于气温在一35℃～60℃地区；三元乙丙橡胶，适用于气温在一40℃～60℃地区。
6.1.1.2 伸缩装置中，使用橡胶材料的物理性能应满足表1的要求，严禁使用再生橡胶。表中硬度要求：55土5(IRHD)适用于纯橡胶式、模数式伸缩装置；60士5(IRHD)适用于板式、组合式伸缩装置：
表 1
项 目

胶 料
氯丁橡胶
天然橡胶
三元乙丙橡胶
压块橡胶(氯丁、
天然、三元乙丙橡胶)
硬度(IRHD)
(55、60)±5
(55、60)士5
(55、60)士5
55士5
拉伸强度(MPa)，≥
15
16
14
12
扯断伸长率(%)，≥
50
400
300
250
脆性温度(℃)，≤
一40
一50
一60
一50
恒定压缩永久变形(室温×24 h)≤
20
20
20
20
耐臭氧老化(25 pphm～50 pphm)
20％伸长40℃×96 h
无龟裂
无龟裂
无龟裂
无龟裂
热
空
试验条件(℃×h)
70℃×96 h
70℃×96 h
70℃×96 h
70℃×96 h
气
老
拉伸强度降低率(%)，<
15

15
10

化
试
扯断伸长率降低率(%)，<
30
30
30

验
硬度变化(IRHD)，
0～10
士10
O～10
O～10
橡胶与钢板粘结剥离强度kN／m，>
7
7
7
7

耐水性增重率(室温×144 h)(％)，<

4

4

4

4
耐油污性膨胀率(一号机油，室温×70 h)(%)，<
45
45
45
45
6.1.2 钢材
6.1.2.1 模数式伸缩装置使用的异型钢材，应不低于Q345B钢材强度，其余型式伸缩装置使用钢材应不低于Q235C钢材强度，其质量要求应符合GB 699、GB 700、GB／T 1591的规定。
6.1.2.2 伸缩装置中使用的钢板，其质量要求应符合GB 912、GB 3274的规定。
6.1.2.3 伸缩装置中使用异型钢材的技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志与质量证明应符合JT／T 1591的规定。
6.1.2.4 焊接成型异型钢材，焊接质量保证应符合GB／T 12467、GB／T 12468、GB／T 12469、GB 2656和JB／T 5943的规定。
6.1.2.5 焊接成型异型钢材，应进行焊后处理(如消除应力等)。并应按照GB 11345或GB 3323的规定进行焊缝的内部缺陷检验，其关键焊缝不低于I级质量要求。
6.1.2.6 异型钢材应按实际质量或公称质量交货。其实际质量与公称质量的允许偏差为士5％。
6.1.2.7 应逐根检查异型钢材外形、外观、孔口部位尺寸，其余部位尺寸应按25％数量抽样检查，并应满足设计图样要求。
6.1.3 伸缩装置中使用粘结剂、聚四氟乙烯板材、硅脂应符合JT／T 4的规定。 6.2 成品
6.2.1 尺寸偏差
6.2.1.1 橡胶伸缩体的尺寸偏差应满足下列要求
a．不论伸缩量大小，每延米长度偏差为一1.0 mm～2.O mm；
b．宽度、厚度偏差应满足表2要求；
表 2 单位mm

宽 度 范 围
偏 差
厚 度范 围
偏 差
≤80
+2
－1.0

≤80
+1.8
－1.0
>80～240
+2.0
－1.5

>50
+2.3
－1.5
>240
+2.0
－2.0

注：宽度范围正偏差用于伸缩体顶面，负偏差用于伸缩体底面。

c)在自然状态下，伸缩装置中使用的单元密封橡胶带尺寸(不包括锚固部分)，公差应满足表3要求。
表 3 单位：mm
图 示
宽度范围
偏 差
厚度范围
偏 差

a=80
+3
0
b

+1：5
0
b1
+1
0
a< 80
+2
O

b
+1
O
b1
+1
0

6.2.12 伸缩装置中使用的钢构件应按设计图纸要求加工制造，其偏差应满足设计要求。图中未注公差尺寸的加工件其极限偏差应符合GB／T 1804的规定，图中未注明形状和位置的公差应符合GB 1 184的规定。
6.2.1.3 板式、组合式伸缩装置中相邻定位螺栓孔中心距离偏差不得大于1.5 mm。
6.2.1.4 伸缩装置中所用异型钢梁沿长度方向的直线度公差应满足1.5 mm／m，全长直线度公差应满足10 mm／10m的要求。
6.2.1.5 钢材加工时必须除锈、去油污，在打孔位置与切割周边应仔细加工，去除毛刺以减少应力集中现象。
6.2.1.6 伸缩装置中使用的焊接件，要求各焊接处必须牢固，焊缝不得出现裂纹、夹渣、未熔合和未填满弧坑等缺陷，焊接技术应符合GB 985和JB／T 59413的规定。
6.2.1.7 伸缩装置中使用异型钢材，当需对接接长时，其焊缝处应按GB 3323标准进行探伤。
6.2.2 外观质量
6.2.2.1 橡胶伸缩体外观质量应满足表4的要求。
表 4
缺 陷 名 称
质 量 标 准
缺 陷 名 称
质 量 标 准
骨架钢板外露
不允许
气泡、杂质
不超过成品表面面积的O．5%，且每处不大于25 mm。深度不超过2 mm
钢板与粘结处开裂或剥离
不允许
0

喷霜、发脆、裂纹
不允许
螺栓定位孔歪斜与开裂
不允许

明疤缺胶
面积不超过30 mm × 5mm，深度不超过2 mm缺陷，每米不超过4处

连接榫槽开裂、闭合不准

不允许

6.2.1.8 伸缩装置中使用的不锈钢板应符合JT／T 4的规定。
6.2.2.2 伸缩装置钢构件(异型钢、型钢、钢板等)外观应光洁、平整，表面不得有裂纹、结疤、气泡和夹杂。上下表面应平行，端面应切平正，长度>2 mm的毛刺应清除。

6.3 伸缩装置组装要求
6.3.1 组合式伸缩装置在工厂应进行试组装，模数式伸缩装置必须在工厂进行组装。
6.3.2 伸缩装置凡待组装的部件，必须有工厂质检部门的合格标记，外购件或协作厂加工部件，应有合格证书方可进行组装，不合格构件不能进行装配。
6.3.3 在组装过程中，所用的螺栓、螺．钉、垫片、不锈钢板、聚四氟乙烯板、支座等构件，必须清洁，不应有碰伤，螺栓、螺钉头部与螺母端面，应与被紧固零件的平面均匀接触，不能倾斜，也不能用锤敲击来达到均匀接触-的目的。
6.3.4 除不锈钢板的滑动面和与混凝土的接触面外，凡待组装钢构件表面应平整、清洁，去除铁屑、毛刺、油污，除锈后均应进行有效防护处理。
6.3.5 模数式伸缩装置中使用多根中梁，若需对接接长时，接头应设置在受力较小处，并错开布置。
6.3.6 模数式伸缩装置组装后，在伸缩范围内任意位置，同一断面处各中梁和边梁顶面高差应≤1 mm，每条缝宽度偏差应在一2 mm～2 mm范围内，伸缩量≤600 mm时，总宽度偏差应在一10 mm～10 mm范围内，伸缩量>600 mm时，总宽度偏差应在一15 mm～15 m范围内。
6.3.7 模数式伸缩装置在工厂组装肘，经检测合格后，应按照用户提供的施工安装温度，确定其压缩量定位出厂。若用户未提供安装定位温度时，均按最大伸缩量的1／2定位出厂。出厂时，吊装位置应用明显标志标明。
6.3.8 板式伸缩装置，安装后必须处于受压状态。
6.4 各种伸缩装置均应保证零部件更换简单、方便。
6.5 板式伸缩装置成品解剖检验，每200块任取一块，将其沿垂直方向锯开，进行规定项目检验，检验结果应符合表5要求。
表 5
名 称
解剖检验项 目

锯开后钢板、角钢位置

钢板、角钢位置要求准确无误，其平面位置偏差为±3 mm，高度位置偏差应在一1 mm～2 mm之间
钢板与橡胶粘结
钢板与橡胶粘结应牢固且无离层现象
6.6 成品力学性能试验
伸缩装置成品力学性能试验应符合表6要求。
表6
序号
项 目
纯橡胶式
板式
组合式
模数式
1
拉伸、压缩时最大水平摩阻力(Kn/m)
<4
<18
<5
<4
2

拉伸、压缩时变
每单元最大偏差值

-2～2

位均匀性(mm)
总变位最
伸缩量≤600

-10～10

大偏差值
伸缩量>600

-15～15
3
拉伸、压缩时最大垂直变形(mm)

-3～3
-2～2
满足设计要求

4
相对错位后拉
纵向错位扇面(mm)

两端4m范围相差≥80
伸、压缩试验(满足1、2项要求)

竖向错位(mm)

两边相当于顺桥向产生
5％坡度高差

横向错位(mm)

横梁倾斜角度≥2.50

5
中梁、横梁应力、应变测定、水平力
(模拟制动力)试验

满足设计要求

6

密封橡胶带防水性能试验
注满水24h
无渗漏

注满水24h无渗漏

7、试验方法
7.1 橡胶
7.1.1 橡胶的硬度、拉伸强度、扯断伸长率、恒定压缩永久变形测定、脆性温度、耐臭氧老化、热空气老化试验、橡胶与钢板粘结剥离强度的测定应按JT／T 4规定的方法进行。
7.1.2 橡胶的耐水性、耐油性试验应按GB 1690规定的方法进行。
7.2 成品
7.2.1 试样
试验设备应能对整体组装后的伸缩装置进行力学性能试验。如果受试验设备限制，不能对整体伸缩装置进行试验时，则对纯橡胶式、板式、组合式伸缩装置可取1 m长的实样进行试验，对模数式伸缩装置应取不小于4 m长并具有4个单元变位的组装试样进行力学性能试验。
7.2.2 试验
7.2.2.1 板式、组合式伸缩装置的试验应在15℃～28℃温度下进行。
7.2.2.2 在试验平台上，两边用定位螺栓或其它的有效方法将伸缩装置试样与锚固板联结，然后使试验装置模拟拉伸、压缩、纵向、竖向、横向错位，实测拉、压过程中水平摩阻力、变位均匀性。
7.2.2.3 对模数式伸缩装壹试样应按实际荷载测定中梁、横梁与其它重要构件应力、应变值。有条件时，应对试样进行震动冲击试验。
7.2.24 对单组、多组模数式伸缩装置橡胶密封带，应进行防水试验。
7.2.2.5 所有型式伸缩装置应作零部件安装、更换方便性试验。
8、检验规则
8.1 出厂检验
8.1.1 产品出厂时，应由工厂质检部门进行出厂检验，确认合格后，方可出厂。出厂时应附有产品质量合格证明文件。
8.1.2 出厂检验应进行外观质量、外形尺寸检验。
8.1.2.1 产品外观质量，应用目测方法和相应精度的量具逐步进行检测，必须符合6.2.2条规定。不合格产品可进行一次修补，修补后仍不合格则不允许出厂。
8.1.2.2 伸缩装置的平面、厚度等外形尺寸，应用标定的钢直尺、游标卡尺、平整度仪、水准仪测量。每延米纯橡胶式、板式、组合式伸缩装置试样，平面’尺寸除测量四边长度外，还应测量对角线尺寸，厚度应在四边测量8点，取其平均值，其偏差应满足6.2.1.1款的规定。．模数式伸缩装置偏差除应满足6.2.1条有关规定外，还应满足6.3.6条规定：每2m长度内任取一点，取其各点的平均值。
8.2 型式检验
8.2.1 有下列情况之一时，应进行型式检验。
a. 新产品投产时；
b. 胶料配方改变、工艺改变、结构型式改变时；
c. 产品停产一年以上，恢复生产时；
d. 重点桥梁工程或产品用量较大的桥梁工程； ．
e. 伸缩量≥240 mm的模数式伸缩装置累积长度超过200、m，纯橡胶式、板式、组合式、伸缩量<240 mm的模数式伸缩装置累积长度超过600 m时；
f. 国家质量监督机构或用户提出要求时。
8.2.2 检验项目
8.2.2.1 成品力学性能检验如下：
a. 投产鉴定时，对纯橡胶式、板式、组合式伸缩装置应提供三组力学性能试验报告；对模数式伸缩装置应提供规定试验段全部试验项目详细完整的试验报告；
b. 定期检测时，可仅作拉抻、压缩时最大水平摩阻力、变位均匀性试验，国家质量监督机构或用户提出要求时，可作全部力学性能试验或满足用户要求。
8.2.2.2 橡胶性能检验如下：
a. 橡胶硬度、拉伸强度、扯断伸长率、脆性温度、恒定压缩永久变形、橡胶与钢板和聚四氟乙烯板剥离强度，应每批胶料进行检验，并应有进厂材质证明；
b. 橡胶热空气老化试验、耐水性能、耐油性能试验应每季度进行一次，耐臭氧老化试验应每年进行一次。
8.2.2.3 粘结剂、聚四氟乙烯板材、不锈钢板、硅脂均应有进厂材质证明，工厂应每季度抽检一次。
8.2.2.4 使用钢板、型钢、异型钢材、螺栓等钢构件均应有进厂材质证明。
8.2.3 判定
8.2.3.1 成品力学性能试验应满足6.6节的规定。
8.2.3.2 橡胶性能应满足6.1.1条的规定。
8.2.3.3 粘结剂、聚四氟乙烯板材、硅脂应满足6.1.3条的规定。
8.2.3.4 使用钢板、型钢、异型钢材、螺栓等钢构件应满足6.1.2条和6.2.1.2
6.2.1.7款的规定。不锈钢板应满足6.1.2.8款的规定。
8.2.3.5 检验不合格时，应再取双倍试样对不合格项目进行复试，复试后仍有项目不合格，则该批产品为不合格，不合格产品不得出厂。
8.2.4 每批产品出厂时，应提供给用户成品力学性能检验报告一份，并应附有安装使用注意事项与说明书。
9、 标志、包装、储存、运输
9.1 标志
伸缩装置应有明显标志，其内容包括产品商标、生产厂名、批号、生产日期和检验员代号。标志应用铁制标牌固定在产品上，不允许使用不干胶粘贴，以免丢失。
9.2 包装
9.2.1 伸缩装置应根据分类、规格与货运重量规定，采用不同的包装方法。不论采用何种包装方式，都必须捆扎包装平整、牢固可靠，如有特殊要求，可由厂方与用户协商确定。
9.2.2 包装箱外应注明产品名称、规格、体积、重量。箱内应附有产品合格证。技术文件须用塑料薄膜装袋封口，以免受潮影响使用。
9.3 储存、运输
9.3.1 储存产品的库房应干燥通风，环境温度应在一1 5℃～35℃范围内；产品应离热源1 m以上，离地面0.3 m以上；伸缩装置应存放整齐、保持清洁，严禁与酸、碱、油类、有机溶剂等相接触。
9.3.2 产品在运输中，应避免阳光直接暴晒、雨淋雪浸，并应保持清洁，防止变形，且不能与其他有害物质相接触，注意防火。
10、安装注意事项
伸缩装置施工安装质量是保证伸缩装置使用效果和使用寿命的关键环节，安装单位应注意以下事项。
10.1 一定要按照设计图纸提供的尺寸，核对施工完的梁。、板端部与桥台处安装伸缩装置的预留槽尺寸，预埋锚固钢筋是否与梁、板、桥台可靠锚固，两端梁、板与桥台间的伸缩缝是否与设计值一致，若不符合设计要求，必须首先处理，满足设计要求后方可安装伸缩装置。
10.2 伸缩装置上桥安装之前，应按照安装时气温调整安装时的定位值，并应由安装负责人检查签字后方可用专用卡具将其固定。
10.3 伸缩装置吊装就位前，应将预留槽内混凝土打毛并清扫干净。吊装时应按照工厂标明的吊点位置起吊，必要时可作适当加强，以确保安全可靠。
10.4 安装时，伸缩装置的中心线与桥梁中心线应相重合，伸缩装置(顺桥向的宽度值)应对称放置于伸缩缝的间隙上燃后沿桥面横坡方向，每米一点测量水平标高，并用水平尺或板尺定位，使其顶面标高与设计标高相吻合后垫平。随即穿放横向联接水平钢筋，然后将伸缩装置的异型钢梁上的锚固钢筋与梁、板或桥台上预埋钢筋两侧同时焊牢。如有困难，可先将一侧焊牢，待达到已确定的安装气温时，将另一侧锚固钢筋再全部焊牢，并放松卡具，使其自由伸缩，此时伸缩装置已产生效用。
10.5 浇注混凝土前，在伸缩缝间隙处，应用泡沫塑料将间隙填塞，防止浇注混凝土时把间隙堵死，影响伸缩，然后安装必要的模板。在混凝土预留槽内浇注C40环氧树脂混凝土或钢纤维混凝土，也可用C50高强混凝土填充捣实，并防止混凝土渗入模数式伸缩装置位移控制箱内，也不允许将混凝土溅填在密封橡胶带缝中与表面上。如果发生此现象，应立即清除，然后进行正常养护。
10.6 待伸缩装置两侧预留槽混凝土强度满足设计要求后，方可开放交通。

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