城市桥梁工程中常用支座的施工安装方法

2012-06-04 01:30黄云原
城市建设理论研究 2012年13期

黄云原

【摘要】桥梁支座是桥梁的重要结构部件,设在桥梁结构与桥墩或桥台的支承处,是一种传力装置,用以承受高压力。桥梁支座有很多类型,施工安装方法也不一样。本文列举了几种常见的桥梁支座的安装方法。

【关键词】桥梁支座 传力装置 施工安装

梁式桥梁结构的一个不可或缺的结构部件就是桥梁支座,它设在桥梁结构与桥墩或桥台的支承处,作为传力装置承受高压力。随着我国道路运能的不断提高,对桥梁的变形能力、承载能力提出了更高的要求,传统的桥梁支座已经难以满足要求,因此各种新型的桥梁支座不断被开发出来。但是不同类型桥梁支座的受力特点不一样,需要有针对性的进行施工。

1常用支座的分类。

根据桥梁支座制作材料进行分类,有橡胶支座、钢支座、铅支座和混凝土支座。橡胶支座是近年来最常用的桥梁支座,当橡胶产生不均匀弹性压缩时,它可以转动;当橡胶产生剪切形变或者滑板移动时,它可以水平移动。

根据桥梁支座的结构形式分类,有摆柱支座、弧形支座、板式橡胶支座、辊轴支座、球冠圆板式橡胶支座、盆式橡胶支座以及减震支座等。作为结构部件,支座要承受高压力,在传力时,方式要得当,应力不能过度集中,否则传力会不通畅。

简支梁桥每一跨的两端分别设置活动支座和固定支座; 简支梁桥有多个跨时,不能在一个桥墩上布置相邻两跨的固定支座,如果个别桥墩较高,可以将相邻两跨的活动支座都布置在它上面,以降低水平力;对于板式橡胶支座,并不区分支座类型,每一个支座会均分桥跨结构对墩台的水平作用力。

连续梁桥施工时,最好将固定支座设置在靠近中间的桥墩上,对于该联中的其他桥墩,则设置活动支座,这样可以保证梁的两端同时分担全梁的纵向变形。对于坡桥,施工时应该在标高低的墩台上设置固定支座,而对于悬臂梁桥,其支座的施工方式和简支梁桥是一样的。

2常用支座的安装方法。

2.1盆式橡胶支座。

目前,盆式橡胶支座是最常用的连续箱梁,它可以有效地解决水平位移和转动,消除竖向承载力。施工时,需要做好盆式支座的安装,必要时,还应该更换盆式支座,这是保证桥梁使用性能的重要环节。

2.1.1盆式橡胶支座安装步骤。

盆式橡胶支座工作时,封闭在钢制盆腔内的弹性橡胶块会受到三个方向的压力,但弹性橡胶块并不会被压缩,可以有效地向墩台传递桥梁上部的结构反力,使桥梁梁端发生转动。此时,由于混凝土徐变及收缩、气温发生变化,桥梁上部结构会产生水平位移,但是不锈钢板与四氟乙烯板之间会产生自由滑移,消除了桥梁上部结构的水平位移。盆式橡胶支座的安装方法如下:

(1)先垫后灌筑法。a.先将硬性环氧砂浆铺垫在垫石安装面上,不要覆盖住抗震螺栓预留孔洞,再找平,找平后要比支座底面高1-2mm。b.吊装支座时,为了便于调控高程,用4-8个楔铁临时支撑支座,同时还应保持支座整体水平,不要碰撞垫石面,垫层砂浆初凝后再把楔铁退出来。c.复核支座的安装水平度、高程、位置、底脚螺栓埋深、垂直度,确保无误后,再把同强度等级的环氧砂浆灌进去。

(2)一次灌筑法。a.为了便于调整支座水平度及高程,先把4-8块楔铁安装在垫石安装面上。b.把支座的4个地脚螺栓拧紧,使支座紧固。c.将楔铁退出来,检查支座安装的高程、型号、位置、水平度,确保无误,检查支座垫层模板,不能有损坏。d.一次性浇筑流动度大的垫层砂浆,养生。

2.1.2盆式橡胶支座安装注意的问题。

支座安装面的平整度、高程、水平度、“十”字定位线等要准确无误,所以安装前要仔细检查;垫层的强度要合适,所使用支座要具备合格证和复检报告书,且其型号要达到设计要求;砂浆垫层的配比、工作度以及垫层预留厚度等要符合施工要求。

2.2板式橡胶支座。

安装板式橡胶支座时,一定要保证安装质量,这样才能使板式橡胶支座最大最持久的发挥作用。

2.2.1板式橡胶支座安装步骤

(1)将支承垫石铺设在支座下面,铺设表面不能粗糙,顶面要明确标高,确保水平。允许同一个墩台上的支座支撑垫石出现水平误差,但是不能超过3mm,否则会造成支座受力不均匀和脱空。

(2)安装支承垫石时,其平面尺寸的大小是有一定要求的,以保证局部能够承受较高的压力,具体来说,首先厚度不能小于6cm,且长度、宽度、垫边比都应该比橡胶支座大5cm左右,同时布置钢筋网加强,为了保证钢筋网能够最好的发挥作用,墩、台内钢筋要与其竖向钢筋相连,使用标号大于25#的混凝土。

(3)支座安放前,要先去掉其垫石顶面混凝土的浮沙,再将油污清除掉,最后用水清洗干净。墩台垫石标高不能相差太大,否则会影响支座的水平度,遇到这种情况,则应该采取适当的措施,可以凿毛支承垫石表面的混凝土,然后洗净,再用捣制好的干硬性水泥砂浆垫层。

(4)在支承垫石上准确地安放好橡胶支座,为此,需要预先按照设计图纸的要求,在支承垫石和橡胶支座上标好支座中心位置,作为参考,确保支座中心线和支承垫石中心线紧密吻合。此外,安设时,要确保支座不会移动,因此可以采取临时紧固措施。

(5)对于施工现场浇筑的梁,为了确保梁底支座受力均匀,可以在支座安放的位置预先设置一块焊有锚固钢筋的普通钢板,钢板的每一边应该超出支座2.5cm,待浇筑的混凝土凝固后,钢板就紧紧地贴在梁上,与支座成为一个整体。

预制梁就位后,要确保梁体的纵轴线和支座上标出的中心线紧密吻合,必要时,可以使用千斤顶来调整梁底标高。落梁时,切忌急躁,动作要平稳,这样支座与墩台垫石和梁底才不会出现松动,受力才能均匀。支座安装完后,临时固定设施就去了作用,应该予以拆除,否则会干扰支座的正常工作。

2.2.2安装橡胶支座应注意的问题。

(1)水平放置橡胶支座,不能倾斜。但是由于现场施工需要而必须倾斜安装时,则必须注意以下几点:其一是支座的橡胶层厚度要适当加大,以承受倾斜安装带来的剪切形变;其二是倾斜坡度不能太大,一般应控制在2%以内。

(2)注意选择支座安装时的环境温度,一般以年平均气温为宜,防止支座产生初始剪切形变,如果安装时的温度不达标,则应该采取措施进行补救。

(3)安装支座时,同一根梁的横向位置只能设置一个或者两个支座,并排安装的支座尺寸必须一致,此外,只能设置一个支座于沿梁中心线的支承点处。

(4)斜桥、变桥如果有离心力的作用,可能会发生横向偏移,为此,要采取适当的措施予以制止,例如可以将横向挡块设置在墩台两侧位置。

(5)完成施工后,仔细检查每一个支座,确保无问题。

2.3球冠圆板式支座。

球冠圆板式支座非常适用于变形复杂的宽桥、弯桥和柔性桥梁,因为它的设计转角很大,且每个方向的转动能力没有差别。球冠圆板式支座工作时,转动力矩却不大,只与聚四氟乙烯板和支座球面半径的滑动摩擦系数相关。

安装球冠圆板式支座的方法与盆式橡胶支座没有多大的差别,且它不会因为低温而产生形变。球冠圆板式支座在出厂时,厂方已经在专用平台上调平并固定了其上、下支承板,这是因为该型支座转动太灵活了,现场的调整难度很大。为保证支座在安装后的正常使用,待完成桥跨结构的施工任务后,要及时拆掉固定用的螺栓。

3结语。

支座在使用期间应该定期进行检查,做好养护。严格执行相关规范标准的各项保养和维修标准。如果支座已经不能正常使用,则要及时更换。

【参考文献】

【1】 林建业 桥梁工程中常用支座的施工安装方法 城市道桥与防洪 2005

【2】 李红专 杨国良 桥梁盆式橡胶支座的安装与更换 铁道建筑技术 2009

【3】 赵立华 赵贵 浅谈板式橡胶支座的安装 林业科技情报 2010

注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。