柳工歐維姆特殊功能隔震橡膠支座國內首次應用

　　今年8月，臺風“天鴿”、“帕卡”先后造訪珠三角地區，屹立在珠海伶仃洋的世紀工程港珠澳大橋在經歷了此次“雙臺風”的洗禮后，風采依然。至此中國預應力行業領軍——柳州歐維姆機械股份有限公司（以下簡稱歐維姆公司）生產的隔震橡膠支座，在歷經了5.12大地震的考驗后，再次經受住了53年來最強臺風“天鴿”臺風的檢驗。

 

 

歐維姆公司在港珠澳大橋建設中

 

　　港珠澳大橋是連接香港、珠海和澳門的超大型跨海大橋，在促進香港、澳門和珠江三角洲西岸地區經濟上的進一步發展具重要的戰略意義。全長55公里的港珠澳大橋被譽為是新世界七大奇跡之一，是世界最長跨海大橋，橋梁界的“珠穆朗瑪峰”。

 

　　沿海地區，每年都會有多次強臺風(颶風)發生。強臺風發生時，橋梁會受到很大橫向水平力。在橫向水平力作用下，隔震橡膠支座發生屈服，會使橋梁在橫向將發生較大位移，可能引起橋梁伸縮裝置的破壞，甚至影響到橋梁整體結構的安全。港珠澳大橋在設計之初，據港珠澳大橋運營的重要性和特殊工況需求，要求橋梁能夠抵抗16級以上臺風，為目前對抗風最嚴苛要求國內橋梁工程。

 

　　為了達到項目工程要求，項目設計者通過提高隔震橡膠支座的初始剛度和布置抗風裝置共同抵抗強臺風的作用。因此，在滿足隔震橡膠支座正常使用的條件下，同時在颶風作用時不會給橋梁帶來不利影響，隔震橡膠支座的抗風能力也是一個不容忽視的因素。抗風隔震橡膠支座是在支座橫橋向布置抗風裝置，通過抗風裝置起到抵抗強風的作用，有效的控制了由于風力作用導致橋梁橫向水平位移，但不影響橋梁順橋向自由伸縮變形。當發生地震時，由于地震力遠遠大于強風產生的水平力，抗風裝置的熔斷裝置被剪斷，使支座在各個方向運動不受影響，起到減隔震的作用，保護橋梁的安全。

 

 

港珠澳大橋使用抗風隔震橡膠支座

 

　　港珠澳大橋項目采用了中國歐維姆公司全資子公司-柳州東方工程橡膠制品有限公司自主研發、生產的鉛芯隔震橡膠支座和高阻尼隔震橡膠支座兩種類型的支座，根據橋梁運營的重要性和特殊工況需求，在保證隔震橡膠支座減隔震功能的基礎上，除了增加抗風功能外，港珠澳項目隔震橡膠支座還具備了以下特殊功能：

 

　　1、防落梁隔震橡膠支座具有防落梁功能，即罕遇地震時防止梁體墜落或脫開的連接措施構造；

 

　　2、測力隔震橡膠支座具有健康檢測功能，可對橋梁的健康情況進行實時監測。

 

　　不同功能的支座對橋梁分別起到不同的保護作用，而這些具有特殊功能的隔震橡膠支座在國內為首次應用，具有重大的意義。

 

　　防落梁隔震橡膠支座

 

 

珠澳大橋使用的防落梁隔震橡膠支座

 

　　歷次震害調查顯示，橋梁支座不具備防落梁功能，在地震作用下主梁存在落梁風險，考慮到落梁的不可修復性及嚴重危害性，橋梁抗震規范中均明確要求加強防落梁構造，確保“大震不倒”。根據港珠澳項目特殊工況需求，要求在隔震橡膠支座上實現防落梁功能。根據項目要求，我公司研發了一種防落梁拉索裝置。基本技術方案是：在支座的上、下連接鋼板之間設置防落梁拉索，當支座發生剪切變形時，防落梁拉索與支座同步運行，不影響支座的正常使用，在罕遇地震條件下，當地震位移達到支座容許使用位移時，防落梁拉索裝置起到限位作用，鎖住支座，防止支座進一步變形，保護橋梁結構的安全。防落梁拉索裝置具有足夠的強度，又具有一定的柔性，在日常和常規地震條件下不影響支座的正常使用，但在罕遇地震條件下，防落梁拉索起作用，鎖住橋梁，防止落梁。

 

　　測力隔震橡膠支座

 

 

珠澳大橋使用的防落梁隔震橡膠支座

 

　　隨著橋梁工程技術和大型建筑結構飛速發展，人們對橋梁和大型建筑的安全性和耐久性倍加關注，健康監測系統應運而生。健康監測系統主要是通過測量各種響應的傳感裝置獲取反映結構行為的各項數據，為分析結構的健康狀態、評估結構的可靠性提供科學的參考依據。我公司自主研發的測力隔震橡膠支座很好的解決了這一難題。

 

　　隔震橡膠支座健康監測系統由液壓測力裝置、變送器和測試儀表系統組成。在支座內部安裝液壓測力傳感器，液壓測力傳感器的變送器及接口布設在支座外圍并接至測試儀表。當支座受力時，力通過擠壓液壓測力傳感器，液壓測力傳感器能準確感知壓應力并通過壓力變送器轉換成電流信號輸送到控制室，并在控制室內的計算機系統準確的顯示出來。人們就可以在控制室內隨時觀測橋梁的受力情況，實時評估橋梁運營的健康狀況。

 

　　歐維姆公司先進的設計理念、嚴苛的質量管控及高品質的產品供應在“天鴿”、“帕卡”臺風過后得到了彰顯。

 

　　歐維姆公司自主研發、生產的鉛芯隔震橡膠支座和高阻尼隔震橡膠支座不僅經得住臺風的考驗，在大地震中同樣表現了它的優異性能。

 

 

歐維姆公司在港珠澳大橋建設中

 

　　2008年5月12日，汶川大地震讓世人震驚，人員傷亡慘重，多少房屋、建筑、橋梁更是瞬間毀于一旦。但震后人們發現，使用了歐維姆公司鉛芯橡膠支座的渭河特大橋在汶川大地震中卻是安然無恙。此項目總包中鐵西安咸陽國際機場專用高速公路合同段項目經理部負責人向記者介紹說：“渭河特大橋第11聯是跨徑布置為（40+60+40）m的變截面連續橋梁，該聯進行了較為完整的減震設計，采用了歐維姆公司的鉛芯橡膠支座，連梁裝置，大變位伸縮裝置等減震裝置。2008年5月12日14時28分地震發生時，項目部副經理與其它幾名工作人員離開經理部臨建板房到院中避震，發現大橋右幅第10聯梁體東西方向移動約30-40cm，震動共持續約2分鐘，震動停止后，第10聯基本回復到原來位置，整個震動過程中，右幅第11聯無論東西方向還是南北方向幾乎觀察不到梁體移動現象，與第10聯形成了明顯的對比。這一系列震動響應，有效地驗證了鉛芯橡膠支座對抵抗減震具有良好的作用。”