橋梁支座的設計和施工

橋梁支座的設計和施工

來源：城市建設理論研究      2013年14期

【摘要】：橋梁支座是連接橋梁上部結構和下部結構的重要部件。它能將橋梁上部結構的反力和變形（位移和轉角）可靠的傳遞給橋梁下部結構，從而使結構的實際受力情況與計算的理論圖式相符合。本文就橋梁支座施工及質量控制進行敘述。 
　　【關鍵詞】：橋梁支座；施工；機械設計 
　　
　　引言 
　　梁式橋梁結構的一個不可或缺的結構部件就是橋梁支座，它設在橋梁結構與橋墩或橋臺的支承處，作為傳力裝置承受高壓力。隨著我國道路運輸能力的不斷提高，對橋梁的變形能力、承載能力提出了更高的要求，傳統的橋梁支座已經難以滿足要求，因此各種新型的橋梁支座不斷被開發出來。但是不同類型橋梁支座的受力特點不一樣，需要有針對性的進行設計和施工。 
　　一、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梁體位移。 
　　根據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，并不區分支座類型，每一個支座會均分橋跨結構對墩臺的水平作*。 
　　連續橋梁施工時，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。 
　　二、橋梁支座的設計 
　　對于任何橋梁設計，支座在橋梁部位始終是水平安裝的。因此，支座的設計受力在理論上也始終假定是均勻的。所以，設計人員在橋梁設計中，選擇支座型號的原則有： 
　　能夠承擔在規定橋上最不利荷載作用下是安全的； 
　　在偶然荷載作用下是安全的； 
　　有變形能力，有一定的抗老化年限； 
　　能在一定范圍內考慮施工引起的偏差后，還能正常的工作； 
　　滑動支座還要考慮盡可能減小支座與梁板的摩擦系數、最大滑移量等。 
　　橋梁支座的施工 
　　支座墊石的控制要點與措施 
　�。�1）、支座墊石施工前前期準備工作應重點檢查其平面中心位置放樣是否準確，模板安裝是否合格，鋼筋網安裝質量是否合格等。 
　�。�2）、支座墊石施工前對臺帽頂進行鑿毛、灑水濕潤 
　　施工前一定要督促承包人對臺帽頂進行鑿毛、清掃，并要灑水濕潤。否則會造成支座墊石與臺帽頂面粘結不好，有脫空現象，通車后隨車輛荷載而上下反復變形，即上翹、下壓。從而使橋面鋪裝下陷、斷裂，影響行車安全。 
　　安裝支座前必須對墊石嚴格檢查，可用小錘敲擊墊石，聽聲音判斷是否脫空，若脫空，墊石必須鑿掉，全部返工重新澆筑。支座墊石一般較小，施工時督促承包人必須嚴格按監理批復的混凝土配合比施工，加強振搗，并應加強養護，以確定墊石混凝土的質量符合要求。 
　　、對支座墊石頂面標高、頂面平整度控制支座墊石頂面標高應嚴格控制。在平坡情況下，同一片梁兩端支座墊石應盡量處于同一水平高度，其相對誤差不得超過2mm。在坡橋情況，梁底支座預埋鋼板應嚴格按圖紙加工，按水平固定、安裝，以達到“坡橋正座”原則。支座墊石頂面也要水平，應加強墊石支承面混凝土的抹平工作，用較長直尺進行刮平，并隨時檢驗其平整度。 
　　支座安裝的控制要點與措施 
　　梁板安裝時，嚴禁支座與梁底不密貼或出現脫空。如果支座與梁底不密貼或出現脫空，在車輛荷載作用下，梁在該支座處會產生沉陷，使梁與梁之間連接的絞縫混凝土破壞，絞失去了應有的功能出現單梁受力，影響梁的使用壽命，在荷載反復作用下，將會使該處橋面沿絞縫方向出現縱向裂縫，修補后仍將破損；支座與墊石及梁（板）間不能均勻接觸，使支座局部受力過大、變形過大，壽命減少。 
　　安裝支座前，必須對支座墊石頂標高嚴格復測，當不符合設計時應采取措施補救。梁板安裝前對墩臺支座墊石周圍及梁底面應進行清理及抹（磨）平。安裝梁板時，應派專人檢查支座有無脫空現象。所有梁板安裝后，準備澆橋面鋪裝前，監理工程師應再做一次全面檢查。 
　　安裝支座及梁板架設時，監理應嚴格檢查支座的平面位置是否符合設計與規范要求。為了避免支座的平面位置誤差過大，使梁體受力不均勻、拉裂、變形等，應注意做到以下幾點：安裝支架時，應先將設計支座中心線放樣好，然后安裝支座時準備就位；架梁過程中，應要求承包人派專人旁站、指揮，以防梁板碰到支座，使其移位；落梁時，梁底的支承中心與支座中心線要嚴格對中。 
　　典型盆式橡膠支座的安裝 
　　盆式橡膠支座安裝前，應對鋼盆內密封的氯丁橡膠板塊排除空氣、保持密貼，否則會使支座的承壓能力降低。盆式橡膠支座安裝時滑動方向嚴禁弄錯。應先認真閱讀圖紙，安裝時使其滑動方向符合設計要求，以避免大梁不能正常伸縮，支座損壞。 
　　盆式支座頂板和底板的固定措施應符合要求。盆式支座頂板和底板鋼板，應分別同墩臺頂面和梁體底面的預埋鋼板焊接或錨固螺栓緊固。采用焊接時，應防止燒壞混凝土；安裝錨固螺栓時，其外露螺桿的高度不得大于螺母的厚度。 
　　考慮橡膠的壓縮，在安裝盆式橡膠支座時一般應抬高一點，以便在體系轉換后保證成橋時梁頂面保持水平。施工前，先將墩頂梁段與橋墩臨時固定，合攏前主要由各臨時支座承受壓力。合攏后，臨時支座的反力全部按照連續梁支點反力的要求進行轉換。 
　　連續梁橋體系轉換中解除臨時錨固裝置的措施 
　　為了避免對支座受到激烈沖擊或偏載而造成支座變形、移位、甚至破壞，連續梁橋體系轉換中，解除臨時錨固裝置前應要求承包人做詳細的解除方案、工藝程序，并報監理審批后才能實施。接觸臨時錨固裝置時應保證臨錨緩慢、均勻、對稱、逐漸割斷，并先割除臨時錨固預應力筋。也可以采用微差*逐漸、緩慢解除臨時支座。 
　　六、連續彎橋單支座安裝及標高控制措施 
　　如果安裝位置和標高未按設計進行，可能造成：彎橋在自重作用下梁受扭矩，當支座位置偏離設計位置，增大了梁的扭矩，梁體扭曲變形，使彎橋支座一側脫離梁體，支座單側受力過大，導致破壞，另外影響梁體受力和梁體穩定性。因此，彎橋中墩單支座安裝時，應嚴格按照設計位置安放，將中間單支座對梁軸預設偏心；支座的標高在施工時應精確測設，嚴格復核。 
　　對于已經發生支座脫離梁體的現象，應由設計計算后，將中墩支座向梁體中心線外側移動一定距離，在支座翹起處，于梁體內增加適當壓重。若中墩墩頂有位置，可增設一個支座。 
　　結語 
　　在對橋梁支座進行施工的過程中，監理人員一定要提升管理意識，做好協調與統籌，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，對關鍵環節和重要工序加強施工的過程控制，保證工程質量。 
　　參考文獻 
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　　[3]饒德宏．橋梁支座的設計和施工[J]．公路．1988，（03）．