桥梁支座安装施工工法

'桥梁支座安装施工工法中交**工程局有限公司一、前言支座是桥梁的主要承力部件，其生产和安装质量的好坏直接影响到桥梁的安全使用和使用年限，一旦在桥梁上部构造施工完毕和营运阶段发现支座出现损坏或安装质量问题，其维修、更换或调整难度非常大，因此，在支座安装前要把好支座出厂后的质量关，进场的支座要经过专业部门检测，合格后方可使用，在安装过程中要严格按照技术要求进行操作，按照完毕后要及时进行检查，发现问题随时予以纠正，在桥梁营运阶段也要定期进行保养，方可确保桥梁的使用安全。苏州工业园区北环快速路东延二期工程工程主要有板式橡胶制作和盆式制作，根据施工中的经验总结出一些主要做法。二、特点板式橡胶支座不仅技术性能优良,还具有构造简单、价格低廉、无需养护、易于更换、缓冲隔震、建筑高度低等优点。球形支座的特点是各向转动性能一致。盆式橡胶支座的工作原理是利用半封闭钢制盆腔内的弹性橡胶块，在三向受力状态下具有流体的性质，来实现上部结构的转动；同时依靠上部结构钢板上的聚四氟乙烯板与上座班上的不锈钢板之间的底摩擦系数来实现上部结构的水平位移。从试验的数据来看，橡胶处于三向约束状态时的抗压弹性模量为5×104kg/cm2,比无侧向约束的抗压弹性模量增大近20倍，因而支座承载能力大大提高，解决了普通橡胶支座承载能力的局限。三、适用范围1、板式橡胶支座的适用范围：（1）普通橡胶支座的适用于跨度小于30m、位移量较小的桥梁。不同的平面形状适用于不同的跨结构；正交桥梁用矩形支座；曲线桥、斜交桥及圆柱墩桥用圆形支座。（2）四氟板式橡胶支座适用大跨度、多跨连续、简支梁连续板等结构的大位移量桥梁。它还可用作连续梁顶推及T型梁横移中的滑板。矩形、圆形四氟板式橡胶支座的应用分别与矩形、圆形普通板式橡胶支座相同。2、球形支座的适用范围：适用于弯桥、斜桥、宽桥及大跨径桥，球形支座无承重橡胶块，特别适用于低温地区。 3、盆式橡胶支座的适用范围：盆式橡胶支座是能满足大的支承反力，大的水平位移，大的转角要求的新型产品。四、工艺原理按各种支座的适用范围和结构特点选择相应的支座安装方法。五、施工工艺流程及操作要点（一）板式橡胶支座1、板式橡胶支座的结构及性能：桥梁板式橡胶支座由多层橡胶片与薄钢板硫化、粘合而成，它有足够的竖向刚度，能将上部结构的反力可靠的传递给墩台；有良好的弹性，以适应梁端的转动；又有较大的剪切变形能力，以满足上部构造的水平位移。在上述的板式橡胶支座表面粘复一层1.5mm-3mm的聚四氟乙烯板，就制作成聚四氟乙烯滑板式橡胶支座。它除了竖向刚度与弹性变形,能承受垂直荷载及适用梁端转动外,因聚四氟乙烯板的低摩擦系数,可使梁端在四氟板表面自由滑动,水平位移不受限制;特别适用中、小荷载,大位移量的桥梁使用。2、板式橡胶支座的安装与施工：橡胶支座处于桥梁上、下部构造连接点的重要位置，它的可靠程度直接影响桥梁结构的安全度与耐久性。因此除了确保橡胶支座的设计选型合理，及加工质量符合技术标准外，正确的施工与安装是橡胶支座应用成功与否的关键所在。（1）支座垫石的设置为保证橡胶支座的施工质量，以及安装、调整、观察及更换支座的方便，不管是采用现浇梁法还是预制梁法施工，不管是安装何种类型的橡胶支座必须在墩台顶按设计要求设置支座垫石（图1-1，1-2，1-3） 支座垫石高度和平面尺寸按设计要求设置，支座垫石的平面尺寸大小应能承受上部构造荷载为谊，一般长度与宽度应与宽度应比橡胶支座大10cm左右，垫石高度应大于6cm，以保证从梁底到墩台定右面足够的空间高度，用来安放千斤顶（或扁千斤顶）供支座调换时适用。支座垫石内应布钢筋网，钢筋竖向钢筋与墩台内钢筋相连接。浇注垫石用的水泥标号不低于25号，垫石混凝土顶面应预先用水平尺标准，力求平衡而不光滑。支座垫石的顶面标高力求准确一致，尤其是一片梁的两端安装两个支座时次两上支承垫石顶面标高的水平误差要严格控制。同一片梁的两个或四个支座的支座垫石顶面应处于同一平面内，以免发生偏压，初始剪切于不均匀受理现象。（2）普通板式橡胶支座的安装①现浇梁橡胶支座的安装现浇梁安装橡胶支座较方便。施工顺序如下：a、先将墩台垫石顶面除去浮沙，表面应清洁、平整无油污。若墩台垫石的标高差距过大，可用水泥砂浆调整。b、在支座垫石上按设计图标出支座位置中心线，同时在橡胶支座上也标出十字交叉中心线，将橡胶支座安放在垫石上，使橡胶支座放在垫石上，使支座的中心线与墩台上的设计位置中心线重合，支座就位准确。c、同一片梁的两个或四个支座应处于同一平面上，为方便找平，可于浇注前在橡胶支座与垫石间铺涂一层水泥砂浆，让支座在梁的重力下自动找平。d、在浇注混凝土梁体前，在橡胶支座上需加设一块比支座平面稍大的支承钢板、钢板上焊锚固钢筋与梁体相连接。将此支承钢板（俗称：“梁体钢板”）视作现浇梁模板的一部分浇注。为防止漏浆，可在支承钢板与模板之间四周空隙处，用软木板填没。以后在拆除模板时，再将软木板除去。按以上施工，可使支座同，梁底钢板、垫石顶面全部密贴。（图2-1）②预制梁橡胶支座的安装安装好预制梁橡胶支座的关键在于尽可能的保证梁体与垫石顶面的平整、平行，使其同橡胶支座上下面全部密贴，避免偏压、脱空，不均匀支承的发生，施工顺序如下： a、先处理好支承垫石。b、预制梁同支座接触的底平面应保证水平与平整，若有蜂窝状或倾斜度应预先用水泥砂浆捣实、整平。c、橡胶支座的正确就位。先将橡胶支座在墩台垫石上按设计中心位置就位。架梁落梁时，T型梁的总轴线应同支座中心线相重合，板梁与箱梁的纵轴线应与支座中心线相平行。为落梁准确，在架第一跨桥梁或箱梁时，可在梁底划好两个支座的十字位置中心线，在梁的端立面上标出两个支座位置中心线的垂直线，落梁时同墩台上的位置中心先相吻合（图2-2）。以后数跨以第一跨为基准落梁。　　d、架梁落梁时应平稳，防止支座偏心受压或产生初始剪切变形。e、在安装T型梁支座时，若支座比梁底之间加设比支座略大的钢筋混凝土垫块或后钢板作过渡，以免橡胶支座局部超载、应力集中。该钢筋混凝土块或钢板应同梁底用环氧树脂砂浆粘接。f、橡胶支座安装落梁后，一般情况下，其顶面应保持水平，最大倾斜度不能超过5‘。③橡胶支座安装时的调整橡胶支座安装后，若发现下述情况，应及时调整：a、个别支座落空，出现不均匀受力。b、支座发生较大的初始剪切变形。c、支座偏压严重，局部受压，侧面鼓出异常，而局部落空。调整方法一般可用千斤顶顶起梁端，在支座上下表面铺涂一层水泥砂浆（或环氧树脂砂浆）。再次落梁，在重力作用下支座表面相互平行且同梁底、墩台顶面全部密贴；同时使一片梁两端的支座处于同一平面内，梁的纵向倾斜度应加以控制，以支座不产生明显初始剪切变形为主。④普通板式橡胶支座的安装注意事项 a、矩形支座短边应与顺桥方向平行安置，以利梁端转动。若需要长边平行于顺桥向，必须通过转角验算。b、圆形橡胶支座各向同性，安装时无需考虑方向性，只需将支座圆心同设计位置中心相重合即可。c、适用普通橡胶支座一般设有固定端与活动端之分，适用等高度支座时，上部构造的水平位移由有同一片梁梁两端支座的剪切变形共同完成，一个承担一半，也可用厚度较小的橡胶支座作固定支座。d、橡胶支座安装以春秋季节（年平均温度时）进行为佳。如在最高或最低气温时安装，为避免支座发生过大的剪切变形，过去层提出两种方法：一是到年平均气温时顶起主梁，将支座调整到中心位置；二是在安装时根据当时气温计算时使支座产生预变位。前者在铁路桥梁上使用尚可，在公路桥梁上很难进行；后者现场施工技术难度高，难于掌握。有一较简易的方法可供选择：若预计不可能在年平均气温时安装，则设计选用橡胶支座时可适当增高支座高度，使其在极端高低温安装时，上部构造的最大位移量靠橡胶支座的剪切变形来完成，这样在任何气温条件下安装橡胶支座，最大剪切变都能控制在允许范围内，并无需额外特殊的施工手段。（3）四氟板式橡胶支座的构造、连接及安装①四氟板式橡胶支座的构造四氟板式橡胶支座的整体结构有“封闭式”与“简易型”两种。对城市桥梁及紫外线辐射、空气污染与粉尘严重的地区，选用封闭型，其它场合可采用简易型。简易型（图3-1）封闭型（图3-2）②四氟支座上下钢板与桥梁结构的连接a、封闭型四氟橡胶支座下钢板的连接可在墩体支座垫石上预埋锚固镙栓、架梁时先将下钢板固定。b、四氟支座上钢板的连接现浇梁施工，可将上钢板焊锚固定钢筋，就地浇注时同梁体连接（图3-3）预制梁施工，上钢板用环氧树脂砂浆与梁底粘接或用锚固镙栓连接。 ③四氟板式支座的安装注意事项四氟板式橡胶支座的安装施工方法与普通板式橡胶支座基本相同，但应注意下列事项。a、四氟板式橡胶支座是作活动支座用，应同普通板式橡胶支座（作固定支座）套使用。b、安装四氟板式橡胶支座必须精心细致。支座应按设计支座中心准确就位。梁底钢板于支座垫石（或下钢板）顶面尽可能保持平行和平整，同支座上下面全部密贴；同一片梁的各个支座位于同一平面上，避免支座的偏心受压、不均匀支承于个别脱空的现象。具体安装方法可参照3。1或3。2进行。c、四氟支座安装后若发现问题需调整时，可顶起梁端，在四氟支座地面与支座垫石（或下钢板）之间，铺一层环氧树脂砂浆来调节。d、支座四氟面的储油凹坑内，安装时应涂刷充满不会挥发的“5201硅脂”作润滑剂，以降低摩擦系数。e、与四氟板接触的不锈钢表面不允许有损伤、拉毛现象，以免增大摩擦系数及损坏四氟板。f、落梁时，为防止梁与支座发生纵横向滑移，宜用木制三角垫块在梁体两侧加以定位，待落梁工作全部完毕后拆除（图）g、为了防止梁体（上部构造）的横向滑动，在支座或上部构造两侧设防滑挡块。（图） h、支座与不锈钢的位置要视安装时温度而定（图），若不锈钢板有足够的长度，则任何季节均可按春秋季节支座距不锈钢板中心安置。（二）球形支座：球形支座各向转动性能一致，适用于弯桥、斜桥、宽桥及大跨径桥，球形支座无承重橡胶块，特别适用于低温地区。1、支座出厂：支座出厂时，应由生产厂家将支座调平，并拧紧连接螺栓，以防止支座在安装过程中发生转动和倾覆。支座可根据设计需要预防转角及位移，但施工单位应在订货前提出预设转角及位移量的要求，由生产厂家在装配时预先调整好。2、支座安装：（1）支座开箱并检查清单及合格证。（2）安装支座板及地角螺栓：在下支座板四周用钢楔块调整支座水平，并使下支座板底面高符合设计要求，找出支座纵、横向中线位置，使之符合设计要求。（3）用环氧砂浆灌注地脚螺栓孔及支座底面垫层。环氧砂浆硬化后，拆除支座四角临时钢楔块，并用环氧砂浆填满抽出楔块的位置。（4）在梁体安装完毕后，或现浇混凝土梁体形成整体并达到设计强度后，在张拉梁体预应力之前，拆除上、下支座连接板，以防止约束梁体正常转动。（5）拆除上、下支座连接板后，检查支座外观，并及时安装支座外防尘罩。 （6）当支座与梁体及墩台采用焊接连接时，应先将支座准确定位后，用对称间断焊接，将下支座板与墩台上预埋钢板焊接，焊接时应防止烧伤支座及混凝土。3、支座安装注意事项：（1）支座安装前方可开箱，并检查装箱清单、包刮配件清单、检验报告复印件、支座产品合格证书及支座安装养护细则。施工单位开箱后，不得任意转动连接螺栓，并不得任意拆卸支座。（2）支座安装高度应符合设计要求，要保证支座平面的水平及平整。支座支承面四角高差不得大于2mm。4、运营期的检查：支座在试运营期一年后应进行检查，清除支座附近的杂物及灰尘，并用棉丝仔细擦除不锈钢表面的灰尘。（三）盆式橡胶支座：1、GPZ系列公路桥梁盆式橡胶支座的性能性能及分类（1）双向活动支座：具有竖向转动和纵向于横向滑移性能，代号为SX。（2）单项活动支座：具有竖向转动和单一方向滑动性能，代号为DX。（3）固定支座：仅具有竖向转动性能，代号为GD。2、GPZ系列支座代号GPZXXXSX(F)DXGDF代表耐寒型、常温下不表示支座类型用数字表示竖向承载力，单位KN系列号3、适用温度范围：a.常温型支座：适用于－25℃～+60℃。b.耐寒型支座：适用于－40℃～+60℃，代号为F。4、GPZ的技术性能：a、支座竖向转角不少于40′。b、竖向承载力（KN）1000－50000共分28级，非滑移表面的水平承载力的10％。c、摩擦系数：常温型u≤0.04，耐寒型u≤0.06。d、位移量见表． GPZ系列盆式橡胶支座位移量一览表类型支座反力（kN）纵桥向最大位移量（mm）横桥向最大位移量（mm）GDSXDXGDSXDX1000~30000±50;±100±50;±1000±5;±1003500~90000±100;±150±100;±1500±10;±15010000~300000±150;±200±150;±2000±15;±20032500~500000±200;±250±200;±2500±20;±2505、盆式橡胶支座的安装与养护：（1）盆式橡胶支座安装：①支座下面建议设置支承垫石，支承垫石的表面应平整，为保证下支座板和支承垫石的密贴，施工时支承垫石顶面可适当预留调平层厚度，支承垫石顶面与下支座板结合面四角高差不超过2mm。为确保支座底面与垫石顶面全面接触，应采用磨光机磨面找平。支承垫石的高度应考虑支座养护、检查的方便和支座更新时顶梁的可能性。并应于支座周围考虑有效的排水措施。②梁体及墩石支承部位混凝土局部承压强度不小于20MPa，支座上、下座板的承载混凝土应按JTJ021-89《公路桥涵设计通用规范》中局部承压的有关要求配置相应的钢筋网。③支座就位前，支承垫石处应根据安装总图提供的锚固螺栓预留孔尺寸来设置预留孔直径和深度。④在支座设计位置处标出中心线，同时在支座顶板、底板纵横向亦标示中心线，保持支座洁净后让支座就位，并注意支座顺桥向中心线应与主梁中心线平行，支座上下座板顺桥向中心线交叉角不大于5"。当安装温度与当地年平均温度不同时，应通过计算后确定支座顺桥向预偏值。⑤ 支座就位对中后应进行上下座板临时锁定定位，保证已调定好的定位结构在施工过程中不被改变。⑥对钢箱梁，应先将支座整体用紧固螺栓和梁体连接在一起，对现浇梁，应先把支座整体固定在墩台支承垫石上，在固定支座时，应清理灌浆孔，用环氧树脂(按重量计6101环氧树脂为100，二丁脂为17，乙二胺为8，砂为250)或高标号无收缩水泥砂浆灌注锚固螺栓预埋孔，待砂浆硬化后拧紧下支座板锚固螺栓，同时将支座上座板按附图所示，把锚固螺栓固定在上座板上，然后在上座板上支模浇注梁体；对预制梁，应将支座整体先行固定在梁体上，在墩台上设置锚固螺栓预留孔，然后落梁，落梁时注意锚固螺栓对准预留孔，在梁体合拢落梁就位后，清理灌浆孔，用环氧树脂(按重量计6101环氧树脂为100，二丁脂为17，乙二胺为8，砂为250)或高标号无收缩水泥砂浆灌注锚固螺栓预埋孔，待砂浆硬化后拧紧下支座板锚固螺栓。检查支座工作状态。⑦采用焊连接时，应在墩台支承垫石及梁体上设置平整度较高的预埋钢板，预埋钢板上设置一定数量的钢筋，为保证预埋钢板下混泥土的密实度，钢板上开适当的排气孔。预埋钢板周边尺寸应大于支座周边尺寸50mm以上。预埋钢板与支座采用分段不连续的焊接方式，焊接时应注意控制温度不能过高，以免烧坏四氟滑板和橡胶板。焊后应进行防锈喷漆处理。⑧支座在固定后，正式工作前应及时拆除上、下支座板临时锁定装置。⑨安装时应使墩台顶面和梁底面均应保持清洁、干燥、无油污。安装过程中支座不得受到机械损伤、灼热、污染和其它不利因素的影响，施工中应保持支座均匀受力。（2）安装注意事项：①梁底支座安装部位的混泥土要求平整，最好局部用钢模底板．②墩台顶面支座安装部位，应用高标号砂浆或环氧树脂砂浆做成的支座垫石，垫石的高度应考虑支座养护和检查的空间，并应考虑更换支座时顶梁的可能性。③支座中心线应与主梁中心线平行。④活动支座上、下支座板顺桥方向的中心线重和，其交角不得大于5′．⑤活动支座安装就位后，应将上、下座板之间用钢筋或钢板临时连接定位。以防施工过程中发生错位。待梁体施工完毕后，立即拆除临死定位钢件。⑥支座在安装围板前，用棉布将不锈钢滑动面仔细擦净，以防飞尘侵入聚四氟乙烯板表面。（3）支座与桥梁的连接①焊接连接②地脚镙栓连接采用地脚镙栓连接时，建议用环氧树脂浆替代灌浆的混泥土，其配合比（按重量）为：环氧树脂（6101）100，二丁脂17，乙二胺8，砂250。 （4）养护：盆式橡胶支座无需特殊的养护，只需每年对外露表面积水、积灰加以清除，并逐个松动地脚镙栓，然后拧紧，以防锈死。若表面防锈漆脱落，则需涂刷防锈漆，涂时注意不得污染滑移表面。六、支座安装质量和技术要求支座质量和技术要求必须符合下列规范标准规定：1、《中华人民共和国交通运输(公路)行业标准》（JT3141-90）。2、《公路桥梁板式橡胶支座》（JT/T4-93）。3、《公路桥梁盆式橡胶支座》(JT391-1999)。七、劳动组织与机具设备1、人员：工种工作性质人数备注起重工吊装2盆式支座砼工浇筑支座垫石、抹砂浆2钢筋工绑扎钢筋、固定地脚镙栓2木工制作安装垫石模板1机械工吊车、运输车驾驶2试验工试验检测1测工测量检测1技术人员现场技术负责12、施工设备：序号机械名称数量型号备注15～12t吊车125t运输车1东风1403电焊机14气割设备1'