黃 海（濟(jì)南鐵路局建設(shè)管理處，山東 濟(jì)南 250000）

1 引 言

阻尼器是提供運(yùn)動(dòng)的阻力，耗減運(yùn)動(dòng)能量的裝置。利用阻尼來(lái)吸能減震不是什么新技術(shù)，在航天、航空、軍工、槍炮、汽車等行業(yè)中早已應(yīng)用各種各樣的阻尼器（或減震器）來(lái)減振消能。從20世紀(jì)70年代后，人們開(kāi)始逐步地把這些技術(shù)轉(zhuǎn)用到建筑、橋梁、鐵路等結(jié)構(gòu)工程中[1]，其發(fā)展十分迅速。特別是有50多年歷史的液壓粘滯阻尼器，在美國(guó)被結(jié)構(gòu)工程界接受以前，經(jīng)歷了一個(gè)大量實(shí)驗(yàn)，嚴(yán)格審查，反復(fù)論證[2]，特別是地震考驗(yàn)的漫長(zhǎng)過(guò)程。隨著我國(guó)的建設(shè)事業(yè)的不斷發(fā)展進(jìn)步，阻尼器被不斷應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)中，以提高橋梁結(jié)構(gòu)的抗震性能[3,4]。

2 工程概況

德大鐵路黃河特大橋設(shè)計(jì)起止里程為DK182+948.13～DK191+040.87，全長(zhǎng)8092.74m，包括主橋、跨堤引橋、堤內(nèi)引橋、兩側(cè)堤外引橋五部分。

主橋跨越黃河主槽及大里程側(cè)黃河大堤，孔跨布置為：(120+4×180+120)m下承式變高度連續(xù)鋼桁梁，主橋長(zhǎng)960m，墩號(hào)范圍97～103#，其中100#為制動(dòng)墩，在99#、100#橋墩墩頂設(shè)置阻尼器，使99#、100#、101#橋墩共同承受縱向地震力、列車制動(dòng)力等沖擊荷載的作用。全橋阻尼器共設(shè)置4套，分別設(shè)置在E25及E25’節(jié)間，與下部99#、101#墩進(jìn)行連接。由于鋼梁橋型復(fù)雜，阻尼器設(shè)計(jì)噸位較大，其阻尼器的施工及后期維護(hù)顯得尤為特殊。

3 阻尼器作用原理

本項(xiàng)目采用的粘滯性阻尼器是一種被動(dòng)消能裝置，是根據(jù)流體運(yùn)動(dòng)，特別是當(dāng)流體通過(guò)節(jié)流孔時(shí)會(huì)產(chǎn)生粘滯阻力的原理而制成的[5]。是一種用于安裝在發(fā)生相對(duì)位移的橋梁構(gòu)件之間，緩慢施加靜態(tài)荷載，如溫度作用下可自由形變，快速作用的動(dòng)態(tài)荷載，如活車側(cè)動(dòng)，地震等作用下，產(chǎn)生阻尼力并耗散能量的振動(dòng)控制裝置，粘滯阻尼器的阻尼力F大小只與阻尼器兩端的相對(duì)速度V有關(guān)系，阻尼力和速度關(guān)系為[6,7]：

F=CVα

式中，C為阻尼系數(shù)；α為阻尼器非線性指數(shù)（速度指數(shù)）。

表1 阻尼器設(shè)計(jì)參數(shù)

4 大噸位阻尼器的施工方案

4.1 阻尼器施工準(zhǔn)備

1）首先將橋墩及橋梁上的預(yù)埋件表面清理一遍，去除水泥漿及銹斑，打磨平整，并將橋墩套筒的螺孔用攻絲再攻一遍，保證阻尼器雙耳環(huán)座的順利安裝。

2）阻尼器安裝前準(zhǔn)備器具：2噸吊機(jī)一臺(tái)，2噸葫蘆兩套、鋼絲繩若干、吊鉤若干、M56扳手一把、5米卷尺一把、1m直尺一把、記號(hào)筆兩支。

3）阻尼器安裝的人員須經(jīng)過(guò)廠家專業(yè)技術(shù)人員的集體培訓(xùn)，并且操作工必須具有有關(guān)的資質(zhì)證明（如吊車工等），否則不得進(jìn)行安裝。

4.2 吊裝前準(zhǔn)備

先將一套阻尼器木箱及雙耳環(huán)座木箱拆箱（注：阻尼器主體部分是不允許碰撞和損傷的，外包裝上有明顯標(biāo)記，安裝時(shí)必須千萬(wàn)小心）。

4.3 橋梁吊裝就位

將橋梁雙耳環(huán)座吊起，使橋梁雙耳環(huán)座與橋梁連接件的通孔一一對(duì)應(yīng)，先裝對(duì)角的兩個(gè)螺栓，定位橋梁雙耳環(huán)座，然后再安裝其余螺栓，最后全部緊固。全部螺栓裝在木箱內(nèi)，木箱外有標(biāo)記。

4.4 橋墩吊裝就位

將橋墩雙耳環(huán)座吊起，使橋墩雙耳環(huán)座上的通孔和橋墩預(yù)埋件套筒的螺孔一一對(duì)應(yīng)，先裝對(duì)角的兩個(gè)螺栓，定位橋墩雙耳環(huán)座，然后再安裝其余螺栓，所有螺栓都稍稍緊固即可。

4.5 測(cè)量調(diào)節(jié)

測(cè)量?jī)蓚€(gè)雙耳環(huán)座孔中心的距離，調(diào)節(jié)阻尼器長(zhǎng)度等于阻尼器支座孔的中心距。(注：阻尼器長(zhǎng)度調(diào)節(jié)方法如下：只需將鎖緊螺母擰松，旋轉(zhuǎn)“右球鉸座”，順時(shí)針為縮短，逆時(shí)針為伸長(zhǎng)?？烧{(diào)節(jié)長(zhǎng)度為±20mm。調(diào)節(jié)完畢后再將鎖緊螺母緊固即可)。

4.6 阻尼器起吊

先將阻尼器吊起并使阻尼器大的一端插入橋梁雙耳環(huán)座之間，對(duì)好孔位置，插入銷軸，再用開(kāi)口銷鎖定。

4.7 阻尼器安裝

將阻尼器的另一端插入橋墩雙耳環(huán)座之間，校準(zhǔn)孔位置，如果還有微小偏差，可設(shè)移動(dòng)橋墩阻尼器（因?yàn)槁菟ㄟ€沒(méi)有固定）來(lái)調(diào)節(jié)，對(duì)好后將另一銷軸插入，再用開(kāi)口銷鎖定。

圖1 阻尼器安裝示意圖

4.8 緊固

最后將橋墩雙耳環(huán)座與橋墩預(yù)埋件用螺栓緊固。

4.9 阻尼器安裝完畢注意事項(xiàng)

阻尼器全部安裝完畢并檢查無(wú)誤后，把阻尼器外表面上的橡膠保護(hù)層拆除。

圖2 雙耳環(huán)座與阻尼器連接細(xì)部構(gòu)造圖

5 大噸位阻尼器的維護(hù)與保養(yǎng)

5.1 德大黃河特大橋主橋阻尼器維護(hù)與保養(yǎng)的規(guī)則

1）阻尼器在正常使用前，必須檢查一次。

2）阻尼器的日常維護(hù)與保養(yǎng)，在大橋通車后6個(gè)月內(nèi)檢查一次，以后每?jī)赡隀z查一次。在阻尼器檢修后，半年內(nèi)檢查一次，以后每?jī)赡隀z查一次。

3）受12級(jí)以上大風(fēng)或6級(jí)以上地震后，必須檢查阻尼器。

4）當(dāng)阻尼器發(fā)生重大故障，需要將阻尼器回廠維修時(shí)，阻尼器必須拆卸下來(lái)。

5.2 阻尼器的日常維護(hù)與保養(yǎng)方案

圖3 檢查示意圖

1）阻尼器在正常使用前，必須檢查一次；

2）阻尼器的日常維護(hù)與保養(yǎng)，在大橋通車后六個(gè)月內(nèi)檢查一次，以后每?jī)赡隀z查一次；

3）阻尼器檢修后，六個(gè)月檢查一次，以后每?jī)赡隀z查一次。

4）阻尼器的保養(yǎng)內(nèi)容

（1）檢查阻尼器左右球鉸座、左右雙耳環(huán)座表面是否有油漆剝離及腐蝕情況，若發(fā)現(xiàn)油漆剝離及腐蝕情況，采集信息（拍照留底）并查找造成原因（如上方有漏水口等），及時(shí)向上級(jí)申報(bào)情況，消除原因所在。并將油漆剝離及腐蝕部分油漆徹底清除并重新補(bǔ)漆，同時(shí)用測(cè)厚儀測(cè)量記錄數(shù)據(jù)，補(bǔ)漆完畢后應(yīng)作相應(yīng)記號(hào)，以便日后日常維護(hù)檢查。檢查完畢后需涂S43-31脂肪族聚氨脂可復(fù)涂面漆，干膜平均厚度≥40um。阻尼器維護(hù)保養(yǎng)用工具包括：5米卷尺；M56外六角扳手；清潔布；潤(rùn)滑油脂（JG3007-93《無(wú)粘結(jié)預(yù)應(yīng)力筋專用防腐潤(rùn)滑脂》2號(hào)建筑脂）；照相機(jī)；數(shù)字萬(wàn)用表；專用工具包。

（2）檢查阻尼器主體未涂漆部分（不銹鋼護(hù)套）表面是否清潔，若有污垢，請(qǐng)用清潔布擦洗干凈。

（3）檢查螺栓是否松動(dòng)。

（4）檢查銷軸并給銷軸與關(guān)節(jié)軸承連接處加注潤(rùn)滑油脂。

圖4 阻尼器的日常維護(hù)

（5）測(cè)量阻尼器中心距L尺寸并記錄。

（6）檢查左右球鉸中關(guān)節(jié)軸承是否變形凸出、與軸之間是否間隙。

5）嚴(yán)重自然災(zāi)害后阻尼器的檢查維護(hù)：

嚴(yán)重自然災(zāi)害后阻尼器維護(hù)與保養(yǎng)方案重點(diǎn)做好以下內(nèi)容：

（1）阻尼器本體外觀是否變形、裂紋、漏油、散架等。

（2）檢查銷軸等連接件是否變形、裂縫，做好記錄。

（3）檢查左右球鉸中關(guān)節(jié)軸承是否變形凸出、與軸之間是否間隙。

（4）測(cè)量阻尼器中心距尺寸并記錄。

（5）檢查螺栓是否松動(dòng)或斷裂。

（6）若以上五項(xiàng)沒(méi)任何問(wèn)題，可按日常維護(hù)與保養(yǎng)方案繼續(xù)檢查。

[1]黃智文，陳政清. MTMD在鋼箱梁懸索橋高階渦激振動(dòng)控制中的應(yīng)用[J].振動(dòng)工程學(xué)報(bào)，2013，26（6）：908-914.

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