1 橋梁支座的作用和種類
支座是橋跨結構的支撐部分,其設置在梁板式體系中主梁與墩臺之間,作用是將橋跨結構的荷載反力傳遞到墩臺上,并將集中反力擴散到一個足夠大的 面積上,以保證墩臺工作的安全可靠;支座也能保證橋跨結構在荷載、溫度變化、混凝土收縮等因素作用下自由地變形,使結構實際受力時情況與結 構的受力模型相符;是保證橋跨結構在墩臺上的位置充分固定,使其不至滑落。
根據(jù)橋梁支座制作材料進行分類,有橡膠支座、鋼支座、鉛芯支座。橡膠支座是近年來最常用的橋梁支座,當梁體受到順橋向或橫橋向的水平力時,橡膠支座可以通過剪切形變或者滑板移動實現(xiàn)梁體位移。
根據(jù)橋梁支座的結構形式分類,有圓柱面支座、球形支座、板式橡膠支座、輥軸支座、球冠圓板式橡膠支座、盆式橡膠支座以及減震支座等。作為結構部件,支座要承受高壓力,在傳力時,結構要得當,應力不能過度集中,否則傳力會不通暢。 簡支梁橋每一跨的兩端分別設置活動支座和固定支座;簡支梁橋有多個跨時,不能在一個橋墩上布置相鄰兩跨的固定支座,如果個別橋墩較高,可以將相鄰兩跨的活動支座都布置在它上面,以降低水平力;對于板式橡膠支座,并不區(qū)分支座類型,每一個支座會均分橋跨結構對墩臺的水平作用力。
連續(xù)橋梁施工時,最好將固定支座設置在靠近中間的橋墩上,對于梁的其他橋墩,則設置活動支座,這樣可以保證梁的兩端同時分擔全梁的縱向變形。對于 坡橋,施工時應該在標高比較低的墩臺上設置固定支座,而對于懸臂梁橋,其支座的施工方式和簡支梁橋是一樣的。
2 橋梁支座施工技術
2.1 板式橡膠支座
板式橡膠支座由多層天然橡膠與薄鋼板鑲嵌、粘合、硫化而成一種橋梁支座產(chǎn)品。該種類型的橡膠支座有足夠的豎向剛度以承受垂直荷載,且能將上 部構造的壓力可靠地傳遞給墩臺;有良好的彈性以適應梁端的轉(zhuǎn)動;有較大的剪切變形以滿足上部構造的水平位移。板式橡膠支座施工工藝如下:
2.1.1支承墊石的設置
為了保證橡膠支座的施工質(zhì)量,以及安裝、調(diào)整、觀察及更換支座的方便;不管是采用現(xiàn)澆梁還是預制梁法施工,不管是安裝何種類型的板式橡膠支 座,在墩臺頂設置支承墊石都是必要的。在施工支承墊石應注意幾點事項:(1)支承墊石的平面尺寸大小應能承受上部構造荷載為宜,一般長度與寬度 應比橡膠支座大10cm左右。墊石高度應大于6cm,以保證梁底到墩臺頂面有足夠的空間高度,用來安放千斤頂,供支座調(diào)換使用。(2)支承墊石內(nèi)應布 設鋼筋網(wǎng)片,豎向鋼筋應與墩臺內(nèi)鋼筋相連接。澆注墊石的砼標號應不低于C30號或不低于設計標號,墊石砼頂面應預先用水平尺校準,力求平整而不光 滑。(3)支承墊石頂面標高力求準確一致。尤其是一片梁的兩個或四個支座的支承墊石頂面應處于同一平面內(nèi),以免發(fā)生偏壓,初始剪切與不均勻受力現(xiàn)象。
2.1.2支座安裝
(1)安裝前按設計要求及國家現(xiàn)行標準有關規(guī)定對產(chǎn)品進行確認。(2)安裝前對橋臺和墩柱蓋梁軸線、高程及支座面平整度等進行再次復核。(3) 支座安裝在找平層砂漿硬化后進行;粘結時,宜先粘結橋臺和墩柱蓋梁兩端的支座,經(jīng)復核平整度和高程無誤后,掛基準小線進行其他支座的安裝。 (4)當橋臺和墩柱蓋梁較長時,應加密基準支座防止高程誤差超標。(5)粘結時先將砂漿攤平拍實,然后將支座按標高就位,支座上的縱橫軸線與墊石 縱橫軸線要對應。(6)嚴格控制支座平整度,每塊支座都必須用鐵水平尺測其對角線,誤差超標應及時予以調(diào)整。(7)支座與支承面接觸應不空鼓,如支 承面上放置鋼墊板時,鋼墊板應在橋臺和墩柱蓋梁施工時預埋,并在鋼板上設排氣孔,保證鋼墊板底混凝土澆筑密實。
2.2 球形支座
球形支座各向轉(zhuǎn)動性能一致,適用于彎橋、坡橋、斜橋、寬橋及大跨徑橋,球形支座無承重橡膠塊,特別適用于低溫地區(qū)。球形支座安裝要點: (1)支座安裝前方可開箱,并檢查裝箱清單,包括配件清單、檢驗報告復印件、支座產(chǎn)品合格證書及支座安裝養(yǎng)護細則。施工單位開箱后,不得任意轉(zhuǎn) 動連接螺栓,并不得任意拆卸支座。 (2)支座安裝高度應符合設計要求,要保證支座平面的水平及平整。支座支承面四角高差不得大于2mm. (3)安裝支座板及地腳螺栓:在下支座板四周用鋼楔塊調(diào)整支座水平,并使下支座板底面高符合設計要求,找出支座縱、橫向中線位置,使之符合設計 要求。用環(huán)氧砂漿灌注地腳螺栓孔及支座底面墊層。環(huán)氧砂漿硬化后,拆除支座四角臨時鋼楔塊,并用環(huán)氧砂漿填滿抽出楔塊的位置。 (4)在梁體安裝完畢后,或現(xiàn)澆混凝土梁體形成整體并達到設計強度后,在張拉梁體預應力之前,拆除上、下支座連接板,以防止約束梁體正常轉(zhuǎn)動。 (5)拆除上、下支座連接板后,檢查支座外觀,并及時安裝支座外防塵罩。(6)當支座與梁體及墩臺采用焊接連接時,應先將交座準確定位后,用對稱間斷 焊接,將下支座板與墩臺上預埋鋼板焊接,焊接時應防止燒傷支座及混凝土。(7)支座在試運營期一年后應進行檢查,清除支座附近的雜物及灰塵,并用棉 絲仔細擦除不銹鋼表面的灰塵。
2.3 盆式支座
盆式支座是鋼構件與橡膠組合而成的新型橋梁支座,與同類的其它型號盆式支座和鑄鋼輥軸支座相比,具有承載能力大、水平位移量大、轉(zhuǎn)動靈活等 特點,且重量輕,結構緊湊,構造簡單,建筑高度低,加工制造方便,節(jié)省鋼材,降低造價等優(yōu)點,是適宜于大垮橋梁使用的較理想的支座。盆式橡膠支座安裝方 法主要有2種:一種是座漿法,一種是重力灌漿法。一般根據(jù)梁體是預制還是現(xiàn)澆選擇。 座漿法是傳統(tǒng)的現(xiàn)澆梁體常用的方法:將墊石預留支座錨栓孔, 墊石表面鑿毛,用砂漿填充滿錨栓孔和墊石頂面支座安裝區(qū)域(墊石頂面砂漿應做成中間高四周低,不流動),支座連接成整體后按正確方向安裝于砂 漿上,調(diào)整至設計標高(可采用鋼楔形塊調(diào)整和支撐支座),待砂漿固化達到設計強度后即可打模板綁扎梁體鋼筋,然后澆筑梁體。 重力灌漿法可用于預 制梁和現(xiàn)澆梁:預制梁是先將支座安裝于梁底,將梁體吊裝到位后臨時支撐,調(diào)整到設計標高后,支座底面距離墊石頂面約2-3cm,然后在墊石頂面支座 四周支“回”型模板(墊石表面鑿毛,預留孔清理干凈),將配合好的環(huán)氧砂漿采用重力方式由支座底中心灌注到預留孔和支座底面,砂漿應高出支座 底面約1cm左右,待砂漿達到設計強度即可拆除臨時支撐和模板�,F(xiàn)澆梁則是先將支座安裝于墊石頂面用剛楔形塊調(diào)整好標高,然后按重量灌漿法安裝支座。
在對橋梁支座進行施工的過程中,相關人員一定要提升管理意識,做好協(xié)調(diào)與統(tǒng)籌,對于施工中遇到問題需要及時給以妥善處理。技術人員一定要熟悉施 工工藝流程,對關鍵環(huán)節(jié)和重要工序加強施工的過程控制,保證工程質(zhì)量。