桥梁支座范文

时间:2023-10-23 00:43:59

桥梁支座

桥梁支座篇1

关键词:桥梁支座,安装,技术

中图分类号:U445 文献标识码:A

一、前言

近年来,随着城市基础设施建设的加快,城市快速高架桥、互通立交都在忙碌的建设中,我国桥梁工程取得了飞速发展,为人们的出行提供了快捷便利的交通,为城市的发展带来了活力和动力。作为桥梁工程的核心构件--支座,其施工安装技术也受到工程建设者的重视,但依然存在一些问题和不足需要改进,在建设社会主义和谐社会的新时期,加强桥梁支座安装技术质量的控制,对确保居民的切身利益有着重要意义。

二、桥梁支座概述

在桥梁结构中,支座是桥梁上、下部结构的连接点,其作用是将上部结构的荷载顺适、安全地传递到桥墩台上去,同时保证上部结构在荷载、温度变化、混凝土收缩等因素作用下的自由变形,以便使结构的实际受力情况符合计算图式,并保护梁端、墩台帽不受损伤。这就要求它具有足够的竖向刚度和弹性,能将桥梁上部结构的全部荷载可靠地传递到墩台上,并同时承受由荷载作用引起的桥跨结构端部的水平位移、转角和变形,减轻和缓解桥墩承受的震动,适应因温度、湿度变化引起的桥跨结构胀缩。

三、工程实例

郑州市中州大道与郑新快速通道立交改扩建工程是郑州至新郑快速通道工程的一部分,也是郑州市的南出口。上跨京广铁路部分为200片预制箱梁组成的先简支后连续箱梁高架桥,采用板式橡胶支座;中州大道与郑新快速通道互通立交部分是现浇连续箱梁,采用球形支座,立交工程共有郑新主线桥、中州主线桥和A、B、C、D匝道桥组成,主线桥最宽34.4米,匝道桥A匝道是弧形成270度的曲线桥。本工程桥梁形式多样,支座类型主要有板式橡胶支座和球型支座。板式橡胶支座为圆形支座;球型钢支座又分为固定支座、单向活动支座和双向活动支座,支座设计竖向承载力由3000至20000十几种。本文将结合工程实例介绍这两支座的安装施工技术,并简单阐述支座在使用过程中的维护和保养。

四、普通板式橡胶支座安装

1、预制箱梁时,在对应于橡胶支座的位置,在箱梁底板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。

2、上跨京广铁路桥采用先简支后连续的办法形成的连续梁,即在相邻两孔的梁端间隙中浇筑湿接头形成连续多跨连续梁。对其板式支座的安装,通常要求先将简支梁吊装安放在临时支座上,再将正式支座安放在正确位置。之后浇筑湿接头混凝土,待混凝土达到强度后拆除临时支座完成体系转换。临时支座可以用混凝土块、硬杂木、钢砂筒等制成。

3、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。

4、圆形支座各向同性,安装时无需考虑方向性,只需将支座圆心同设计位置中心点重合即可。为防止离心力下使梁体横向移动,可设置横向挡块。

5、斜角支座在斜交桥上安装时,短边应平行于顺桥向,长边应平行于墩台中心线,顺桥向与墩台中心线的斜交夹角应与支座的锐角相符。

6、使用普通板式橡胶支座一般设有固定端与活动端之分;使用等高度过支座时,上部构造的水平位移由同一片梁两端支座的剪切变形共同完成,各承担一半,也可用厚度较小的橡胶支座作固定支座。

7、橡胶支座安装以春秋季节(年平均温度时)进行最佳。

五、球型支座的安装

1.支座安装前,支座垫石混凝土强度等级不低于C40,垫石施工高度应考虑安装、养护和必要时更换支座的方便,垫石顶面四角高差不得大于2mm。凿毛支座垫石表面,清除地脚螺栓孔中的杂物,然后用水将支承垫石表面浸湿。

2.球型支座采用地脚螺栓+套筒螺杆的连接方式,在墩台顶面支承垫石部位需预留孔洞,预留孔直径为套筒直径加60mm,深度为锚栓长度加50mm,预留孔中心及对角线位置偏差不得超过10mm。

3、支座安装前方可拆开包装。检查装箱清单,包括配件清单、产品合格证等,并仔细阅读支座安装说明书。检查支座组装位置是否正确,临时连接是否松动,但不得任意松动支座临时连接。

4.支座安装位置及方向应符合设计要求,同一座桥固定支座和纵向活动支座安装在梁的同一侧,横向活动支座与多向活动支座安装于梁的另外一侧。 安装时用钢楔块楔入支座四角,调平支座,并将支座顶面调至设计标高,同时在支座底面与支承垫石之间留有20~50mm的灌浆空隙。

5.支座纵向中心线与主梁中心线应平行。

6.支座按设计要求安放好后任何时候不得扰动。

7.安装支座除标高符合要求外,还应保持纵横两个方向均水平,其四角高差不得大于2mm。

8.支座上各个部件纵横向必须对中(非活动支座,纵向、多向活动支座需设预偏量),当安装温度与设计温度不同时,对于活动支座,应根据温度计算并调整支座上下座板的预偏量,设置预偏量后上下座板临时锁定,在箱梁砼浇灌后,活动支座的上下座板临时锁定应及时拆除。

9.安装纵向活动支座时,上下导向挡块必须保持平行,交叉角不得大于5分。

10、安装灌浆模板,安装时模板与垫石顶面应采取可靠措施,防止灌浆时发生漏浆。

11、仔细检查支座中心位置及标高,确认无误后,用无收缩高强度灌注材料进行灌浆。

12、灌注支座螺栓孔和支座与支承垫石之间的空隙,见图球型钢支座安装示意图。灌浆时,先将支座各个螺栓孔灌满灌浆料,然后再从支座中心部位向四周灌注,直至从钢模与支座底板周边间隙观察到灌浆料全部灌满为止。灌浆前应初步计算所需浆体体积,灌注实用浆体数量不应与计算值产生过大的误差,防止中间缺浆。

13、灌浆材料终凝后,拆除模板及四角钢楔块,检查是否漏浆,发生漏浆时应进行补浆,并用同等强度的砂浆对钢垫块留下的空隙进行修补。

14、安装梁部模板时,仔细处理好模板与支座连接部位,防止灌注混凝土时发生漏浆。

15、在梁体安装完毕后,张拉梁体预应力之前,拆除上、下支座板运输用连接螺栓,以防止约束梁体正常运动。然后将支座清理干净并及时安装好支座围护构件。

六、支座的维护

1. 桥梁橡胶支座的维护

支座各部应保持完整、清洁。及时清除支座周围的垃圾杂物,冬季清除积雪和冰块,保证支座正常工作。同时应经常清扫污水,排除墩台、台帽积水,要防止橡胶支座接触油脂,对梁底及墩、台帽上的残存机油等应进行清洗。防止因橡胶老化、变质失去作用。

2. 球型钢支座的维护

(一)、检查支座地脚螺栓有无剪断,支座防尘密封裙有无破损。

(二)、 检查支座相对位移是否均匀,逐个记录支座位移量。

(三)、清除支座附近的杂物,擦净不锈钢表面的灰尘。

(四)、松动地脚螺栓,以免螺纹锈死,然后上油紧固。

(五)、校核并定点检查支座高度变化,以便校核支座内聚四氟乙烯的磨损情况。

(六)、定期给支座钢件进行油漆防锈处理(不锈钢滑动面除外)。

七、结束语

桥梁支座安装技术对整个桥梁工程来说是至关重要的,因此,在桥梁工程的后续发展中,要不断提高管理人员素质,加强对桥梁支座安装技术的重视,严格管理体系,促进桥梁工程管理水平的提高。

参考文献

[1]庄军生.桥梁支座[M].北京:中国铁道出版社,2008

[2]席超波.桥梁橡胶支座常见病害分析及双控整体顶升更换支座方法[J].建筑结构,2003(05).

[3]袁明, 新型摩擦副材料在铁路桥梁铰轴钢支座中的应用[J],2005

[4]王心方.对球形支座限定转动力矩的规定是否必要[J].城市道桥 与防洪,2004(3)

桥梁支座篇2

关键词 梁式桥;支座病害;有限元

中图分类号U44 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)113-0054-02

随着我国高速公路事业的迅猛发展,高速公路桥梁已成为高速公路不可分割的一部分,特别是在山区高速公路中,桥梁不论是数量、还是建设投入都占有很高的比例,而其中梁式桥梁占据着绝大多数,尤其是简支连续桥梁,其具有伸缩缝数量少、行车舒适、施工简便等优点,使其往往成为高速公路桥梁设计中的优先方案。在梁式桥梁的使用过程之中,出现了许多问题,其中支座病害成为一个比较突出的问题。但是在桥梁建设过程中对支座的重视程度不够,导致支座在设计、施工和管养方面都存在着一些问题。

桥梁支座是桥梁上部结构和下部结构质之间的连接构件,在桥梁使用过程中起到了举足轻重的作用:1)将荷载传至下部结构,并具有一定的支承作用;2)具有一定程度上的位移和抵抗变形的能力,在桥梁主梁使用过程中受到活载、温度力、收缩徐变产生的变形和位移时,起到缓冲作用;3)在车辆荷载作用下具有一定程度上的减震作用;4)有一定的抗震、抗风作用。但是在支座的设计、施工和管养中往往对支座的重视程度不够而导致的一系列病害和问题的产生。

1 梁式桥梁支座病害和模拟分析

1.1 支座常见病害

支座在施工和使用过程中往往容易出现病害,常见病害类型如下:

1)支座安装倾斜;

2)支座老化开裂外鼓;

3)支座变形及变位。包括支座纵向、横向的剪切变形,支座滑移等。

4)支座约束改变

包括支座被混凝土包裹、支座被杂物覆盖、支座安装时临时限位装置未拆以及支座安装错误等等。

1.2 支座病害模拟分析

以实际高速公路简支连续桥梁为依据,建立有限元模型,模型见图1。

图1 简支连续梁桥模型

对支座脱空以及支座形式改变进行模拟分析得出结果如下:

1)边墩支座脱空会导致:由于桥梁上部为整体性结构,脱空梁体应承受的弯矩通过横向连接系的作用向两边梁体传递,使其他梁体所受到的弯矩大大增加;

2)次边墩以及中墩支座脱空会导致:次边墩支座脱空时,支座失去本来的弯矩卸载作用,在脱空处,原本出现的负弯矩区被正弯矩代替,虽然通过桥梁横向连接系的整体受力重新分配,在支座负弯矩区的正弯矩也非常大,对桥梁纵向现浇连接段会造成严重影响。

对支座各种原因因导致的约束形式改变,即原本的活动支座变为固定支座,进行模拟得出结果如下:

活动支座在由于病害原因和施工原因变为固定支座时,支座在温度力、车辆荷载以及恒载的作用下对桥梁梁体的影响并不明显,但是在对桥梁使用状态的调查分析中我们可以看到,桥梁支座病害往往是许多种病害同时出现,在各种综合因素影响下对桥梁的影响可能较大,因此建议在对桥梁管养的过程中,对桥梁支座被混凝土包裹、施工错误导致的约束改变进行及时的维护,以保证支座的正常使用功能。

2 支座病害成因分析

支座病害是由多方面因素影响产生的,不单单只是施工过程中的问题,用过对高速公路梁式桥梁的调查分析,支座病害的产生也有设计以及管养上的因素。

1)支座老化开裂

支座老化开裂是较为普遍的病害之一,支座在使用过一定年限之后就会出现老化现象,通常表现为橡胶支座外鼓、开裂,钢板外露等。其产生的原因是由于橡胶支座在使用过程中的正常磨损;或支座施工时疏忽导致防尘罩脱落或者破损加速了支座的老化;另一方面是由于桥梁使用过程中交通量不断增大而导致的支座老化加剧。

2)支座变形及变位

支座变形及变位通常由于施工过程中的疏忽而导致支座安装倾斜,在恒载和车辆荷载作用下使得支座受到水平分力的作用,使得支座出现位移,严重的会导致支座滑移并锁死,并且可能导致墩柱同样受到水平力的作用而产生位移,从而产生危害更大的病害,导致桥梁使用状况较差。施工过程中,尤其是在支座安装完毕吊装主梁的时候,由于施工中或多或少的操作不当,在落梁时支座会产生一定的初始剪切变形。如果剪切变形较大应采取措施纠正,以免支座在使用过程中变形进一步加剧。

3)支座脱空

支座在施工时的调平程度对支座脱空影响较大,简支连续梁桥在设计时如果采用双支座形式,应对其作以特殊说明,对支座在施工中应采取的防止支座脱空措施进行说明和强调。施工过程中应对支座进行准确的调平,采取相应措施保证双支座安装质量。

桥梁在设计过程中,对支座的重视程度往往不够,部分设计往往只给出支座的样式供施工单位参考,对支座的布置、型号以及相关措施说明不够详细,加之施工单位往往凭借经验判断,没有针对桥梁的综合情况考虑,导致支座在桥梁建成时就有缺陷,从而容易产生支座类的病害。

桥梁在施工中,施工单位往往对桥梁上下部结构重视程度较高,对支座的认识以及重视程度远远不够,在施工过程中常常出现支座安装错误、安装缺陷、安装过程中的缺损等情况,是支座病害产生的较为直接的因素。

在今后的桥梁建设过程中应对支座持有足够的重视,设计时应综合考虑各方面因素,对支座设计更完善更详尽;施工时更加精细,安装过程应严格按照设计和规范进行,并采取相应措施保证施工质量,吊装过程中减小支座的初始变形,以减少支座初始的缺陷;在桥梁管养中应加强对支座的检查,对桥梁支座的使用状态做出详细的记录,以便于支座在危险状态下能够及时采取措施。

3 结论

本文对支座病害进行模拟,分析了支座病害对桥梁结构的影响,强调支座的重要程度,并引起设计、施工以及管养的重视,从设计、施工和管养的角度对支座病害进行了分析,对今后的桥梁设计、施工和管养中关于支座的部分提出了建议,对今后的建设和管养有一定借鉴意义。

参考文献

[1]张志金,赵张飞.桥梁板式橡胶支座病害分析及对策[J].城市道桥与防洪,2010(5).

[2]邱乾洲.国道G105线中山市东凤至沙朗段桥梁病害浅析及维修方案介绍[J].建筑知识,2010(S2).

桥梁支座篇3

关键词:桥梁橡胶支座;检测;维护

中图分类号:U443. 36 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)01(a)-0000-00

橡胶支座因具有缓冲隔震的作用,被认为竖向承载能力安全可靠,能适应桥梁上部结构的转动和位移,且施工安装方便,在桥梁中得到了广泛地应用。支座是桥梁的重要部件,日常养护与检查至关重要,橡胶支座主要存在开裂、严重剪切变形、脱空、错位等病害。对于常见病害的处理,应做到及时发现、及时处理,同时为支座养护提供相应的处治措施,以保证桥梁的安全和稳定。下面结合工程实例,对常见病害的检测和维护方法进行了分析。

1工程概况

某桥梁工程,中心桩号为 K9+096,跨径为(10.0+10.0+10.0)m,每跨由 24 片简支板组成,分南北两幅,每幅 12 片板,板宽 0.99 m,两侧腹板高 10.0 cm,每片板端部有 2 个板式橡胶支座,支座尺寸为(10.0×10.0×3.0)cm。该桥至今通车 11 年,因车辆超限通行对支座造成严重损伤。在接受业主单位委托后,检测组对该桥梁进行了实地的检测,并提出维修方案,笔者全程参与了实施过程。

2 病害检测

(1)根据竣工图,对桥梁构件进行编号及受力分析,同时绘制分布图;根据相关资料分析调查桥梁所处环境、通车状况。

(2)检测工具选择。由于该桥桥下净高 3.2 m,边跨采用折叠步梯检测,中垮搭设脚手架检测;中垮简支梁梁底与盖梁间距 5.5 cm,对支座检测难度较大,且桥下光线较差,间隙内存在杂物难以清除,人眼很难直接观测到橡胶支座,故需借助摄像机探头进行检测。边跨梁底与桥台间距 5.3 cm,但梁端支座埋设较深,光线黑暗,局部支座处桥台存在积泥现象,需用高压水枪冲洗处理后用吹风机冷风吹干后检测,同时借助内窥镜进行详细检测。

(3)根据检测图片、影像、检测数据分析,根据分析结果决定是否存在病害。

3控制数据选择

通过检测发现,该桥南幅大部分支座存在老化、剪切变形超限、不均匀鼓凸、局部脱空等现象,且板梁梁底横向纵向裂缝超限,桥面铺装纵向开裂严重,铰锋破损且渗水严重,存在单板受力情况,不能维持正常使用功能,存在较大的安全隐患,但墩台构件情况较好,故选择对南幅进行整体换梁处理,对支座进行整体更换处理;北幅桥面铺装及梁底情况较好,裂缝超限较少,但绝大部分支座存在老化、剪切变形超限、橡胶开裂严重等现象,故对北幅梁底进行加固处理,对支座采用扁型千斤顶法进行更换处理。由于该桥为简支梁桥,横向联系主要靠铰缝及桥面铺装承担,竖向刚度较小,主要考虑空心板梁不均匀误差所产生的剪应力;由于千斤顶顶面面积大于支座面积,故不存在局部受力问题。

4方案实施

4.1准备工作

①墩台位置设置平台,平台最小长度与宽度均应满足作业的要求,同时平台支架应具有足够的强度及稳定性,确保作业过程中的安全性;

②将校验好的超薄液压千斤顶组、液压表、高压泵站安装到位,并清除千斤顶处的杂物,以确保水平稳定作业;

③对每一板梁安装电子位移计,安装时应顶紧梁底并统一调零处理。

4.2更换作业

①对端头板梁腹板设置安装液压千斤顶,千斤顶的顶面与底面应用钢板垫平垫实。

②合理布置液压系统设备,连接好送油管,检查到位后准备顶升作业。

③安排相关检测人员观测设备读数,顶升开始,同时缓慢给油,观测压力表、流量表数据,当压力达到计算值 85%时停止加压,关闭阀门,对各装置构件进行检查,观察是否有漏油现象,待一切正常后开始整体顶升,顶升速度为 3.0 mm/min,当顶升高度达 3.0 mm 时暂停顶升,观察各电子位移计读数,若有相差,应作调整,若无,应对支座垫设薄钢板。顶升速度应由慢到快,在顶升过程中,应确保顶升高度的均匀性,同时保持液压千斤顶横向顶力的一致性以确保梁体不受破坏。

④顶升时,千斤顶应分级加载,每级为 5 MPa,当梁体顶升至设计高度时,停止加压,做稳压处理。顶升过程中,加强板梁横向及纵向的变形观测,相邻板梁位移计读数差小于 1.0 mm。

⑤当顶升高度达到可更换高度时,关紧可更换支座处的压力阀,稳定在该高度,立即对该支座进行更换,支座更换应逐个进行。

⑥对要更换的支座位置进行测量记录后用专用工具将原支座取出,安装新支座时应与原支座位置一致,仔细检查安装是否到位。按上述方法对其他跨支座进行更换处理。

(3)落梁

当支座更换完成后,统一打开闸门,按顶升过程中的顺序缓慢均匀回落千斤顶,使梁底回落到位,整个回落过程采取同顶升时相同的监控措施及安全保障。

(4)质量验收

当支座更换结束后,对支座进行系统检查,新更换的支座位置误差不大于 1.0 cm,确保支座与板梁底面及墩台表面接触紧密。若发现支座位置误差超限或支座接触不紧密影响支座正常作用时,应重新顶升对其进行调整,重新顶升应避免单独对梁体进行顶升的现象。

(5)注意事项

①顶升过程中应对梁体接缝及桥面进行观测,并以此控制及评判作业效果。

②在各梁端千斤顶处设制保护墩,保护墩应与梁体同时升高并时刻楔紧。若存在单板掉顶现象时,应立即关闭进油阀阀门,停止作业,在相应板支座处增设保护环,而后整体回落至保护墩与梁底的距离,更换失效的千斤顶,经检查后继续顶升作业。

③作业过程中会引起桥梁结构应力的变化,因此在顶升时严格控制梁移,同时时刻观察桥面变化情况。

④严格控制顶升的速度与顶升高度,由于墩台无相关资料记录,模拟计算时按相邻墩台总沉降差1.5cm 计算,每一处梁顶升总高度严格控制在 5.0mm以内。

5工后检测与评估

该桥支座更换2月后再次对该桥进行检测,发现无任何由顶升引起的病害出现,新更换的支座工作正常,无明显病害。该检测维修方案受到业主及专家们的认可与好评。该方法与其他传统方法比较有以下优点:

(1)对桥梁本身无任何损坏,作业完成后不改变桥梁的结构受力特性。

(2)该方法利用桥梁本身下部结构承载,无需搭设临时承载平台,可节省大量的工时及造价。

(3)该方法操作简单,原理与其他千斤顶相同,主要是加强对竖向位移的控制。

(4)扁型千斤顶组设备占用空间小,运输方便,在作业过程中可快速更换,机动灵巧。

(5)整个顶升回落过程完全在桥下进行,对桥面通行无影响,方便整条线路的运营。

(6)与传统方法相比,更经济、更实用,非常适合养护作业。

6结语

支座是桥梁的重要部件,日常养护与检查至关重要,对于常见病害的处理,应做到及时发现、及时处理,科学地制定养护维修方案,以预防为主,保持支座工作环境的安全整洁,从而延长桥梁及支座的使用寿命。

参考文献

[1] 李柏春. 公路桥梁橡胶支座的使用寿命与应用[J]. 黑龙江科技信息. 2013(19).

[2] 凌祺,高路恒. 刚性纤维在桥梁橡胶支座中应用[J]. 交通科技与经济. 2014(01).

桥梁支座篇4

关键词:支座;常见病害;养护;维修

中图分类号: K928 文献标识码: A

引言

桥梁支座是桥梁结构的重要组成部分,直接影响到桥梁的结构安全性和耐久性。在我国,目前常见的桥梁支座主要有:简易支座(如油毛毡)、滑板式橡胶支座、板式橡胶支座、盆式橡胶支座等。支座作用主要有三个方面:一是连接桥梁上、下部结构的传力装置,将上部结构的各种荷载可靠地传递到桥梁的下部结构,同时保证桥梁上部结构在支座处能够自由转动或位移,使梁完成必要的自由变形;二是适应由于温度、湿度等环境变化引起的结构胀缩变形;三是阻抗风力地震等引起的结构平移,减轻震动对结构的不利影响。桥梁支座的损坏已成为威胁桥梁安全的重要因素之一,加强对桥梁支座的病害分析及养护维修显得尤为重要。

一、桥梁支座的常见病害

1.1支座型号用错

支座型号用错常见为:支座尺寸型号混淆、圆形与矩形支座混淆使用、矩形支座长度方向放错等。

1.2支座偏位

支座偏位是目前支座安装上存在的最普遍的问题,分为纵向偏位和横向偏位,严重的支座偏位将造成支座不均匀受力,梁体受附加内力过大等病害。

1.3支座破损、开裂

支座破损、开裂病害如桥梁使用的油毛毡破裂、挤出脱落、橡胶板易位;橡胶板支座出现橡胶老化、变质、梁体失去自由伸缩能力,直接导致梁端或墩、台帽混凝土破裂,造成掉角、啃边现象,严重的导致伸缩缝破坏;盆式橡胶支座固定处松动、错位、钢盆外露部分锈蚀,防尘罩破裂。

1.4支座脱空

支座脱空是目前支座安装存在最普遍和严重的质量问题之一。单一支座脱空将造成其他支座受力过大,影响支座的耐久性。此外,可能会使上部结构受力不均,对结构稳定性、安全性造成影响。

1.5支座变形过大

支座变形是指压缩变形和剪切变形,支座压缩变形过大分为两种:支座局部变形变大即支座偏压,进而造成支座破坏;支座整体竖向变形过大,可能对连续梁等上部结构产生极为不利的附加内力,或位移超出设计控制范围,导致结构的破坏;支座剪切变形越大,耐久性越差,从而降低支座使用寿命。

1.6其他病害

(1)板式橡胶支座侧面凹凸不平;

(2)四氟滑板支座脏污、老化,四氟板与橡胶层的脱离使得表面滑动系数不符合要求而产生多大的剪切变形,加剧对支座橡胶层的破坏,降低支座使用寿命,此外还增加对梁体的约束,对结构受力产生不利影响;

(3)盆式橡胶支座与垫板间不平整密贴;

(4)支座垫石不平整、开裂、剥离、破碎等病害。

二、桥梁支座的常见病害产生的原因

桥梁支座出现病害的原因主要有如下几个方面:

(1)支座本身为不合格产品,强度低、承载力不足;

(2)设计方面:对支座的性能了解不够,对设计所需支座的尺寸以多大为宜通常不做验算,使设计支座过早地由于抗压、抗剪不足等方面的原因造成破坏,桥梁支座选择形式、布置方式不合理,支座边缘预留宽度不够,支座垫石的混凝土标号偏低或垫石加强钢筋不足,固定用的螺栓、螺母强度不够等,当梁体出现较大的纵向坡度时,支座调整措施不当,使支座与梁体不能密贴,受力不当而造成破坏;

(3)施工方面:对桥梁支座的重要性认识不足,没有引起足够的重视,吊装工艺中没有防止支座脱空等问题的技术措施和质量控制手段,施工过程控制不严,在安装支座时支座垫石、梁顶面不平整或垫石顶面不是水平面、支座就位不准确、垫石与支座连接不牢、金属支座防腐、防锈处理质量不高,当梁体有纵横坡时,支座上承面(梁底调坡楔块)安放不理想,使支座出现偏压、初始剪切变形等现象;

(4)养护维修方面:滑动面、滚动面不净洁,异物得不到及时清理,固定构件松动加固不及时,因防水装置缺陷使支座或连接面浸水腐蚀,加速老化过程等;

(5)由于桥墩、台产生不均匀沉降、倾斜与上部结构水平位移、上部结构震动变位等直接影响桥梁支座的正常使用;

(6)车辆超载,实际荷载超过设计荷载,使支座产生不可恢复的变形破坏。

三、桥梁支座的养护与维修

3.1支座的检查

要保证桥梁支座能够安全、有效、正常使用,首先要加强桥梁支座的检查工作,支座的检查主要包含以下内容:

(1)支座组件是否完好、清洁,有无断裂、错位、脱空;

(2)活动支座是否灵活,实际位移量是否正常,固定支座的锚销是否完好;

(3)支座垫石是否有裂缝;

(4)简易支座的油毡是否老化、破裂或失效;

(5)支座的剪切位移是否过大;

(6)支座是否产生过大的压缩变形;

(7)支座橡胶保护层是否出现开裂、变硬等老化现象,并记录裂缝位置、开裂宽度及长度;

(8)支座各层加劲钢板之间的橡胶板外凸是否均匀和正常;

(9)对四氟滑板橡胶支座,应检查支座是否脏污、老化,支座上面一层聚四氟乙烯滑板是否完好,支座是否滑出了支座顶面的不锈钢板;

(10)盆式橡胶支座的固定螺栓是否剪断,螺母是否松动,钢盆外露部分是否锈蚀,防尘罩是否完好。

3.2 支座的日常养护

桥梁支座的日常养护工作内容主要有:

(1)支座各部应保持完整、清洁,每半年至少清扫一次,清除支座周围的油污、垃圾,防止积水、积雪,保证支座正常工作;

(2)滚动支座滚动面上应定期涂油(一般每年一次),在涂油之前,应把滚动面揩擦干净;

(3)对钢支座要进行除锈防腐,支座各部分除铰轴和滚动面外,其余部分均应涂刷油漆保护;

(4)对固定支座应检查锚栓的坚固程度,支承垫板应平整紧密,及时拧紧各部结合螺栓;

(5)各种橡胶支座应经常清扫污水,排除墩、台帽积水,要防止橡胶支座接触油脂,对梁底及墩、台帽上的残存机油等应进行清洗,防止因橡胶老化、变质而失去作用。

(6)对盆式橡胶支座应定期进行清扫,并应设置支座防尘罩,防止灰尘落入或雨、雪渗入支座内,支座的外露部分应定期涂红丹防锈漆进行防护。

3.3支座的维修

桥梁支座的各种缺陷和病害,对于较轻微的病害,加强后期的维护、维修可延长支座的使用寿命,对于严重的病害,则必须采取更换支座的措施。

支座如出现以下缺陷或故障不能正常工作时,应及时予以修整或更换:

(1)支座座板翘起、变形、断裂时应予更换,焊缝开裂应予维修;

(2)板式橡胶支座出现脱空或不均匀压缩变形时应予调整;

(3)板式橡胶支座发生过大剪切变形、中间钢板外露、橡胶开裂、老化时应及时更换;

(4)油毡垫层支座失去功能时,应及时更换;

(5)支座垫石破损应及时修补,并使其强度达到设计要求。

调整、更换板式橡胶支座、钢板支座、油毛毡垫层支座时可采用如下方法:在支座旁边的梁底或端隔处设置千斤顶,将梁(板)适当顶起,使支座脱空不受力,然后进行调整或更换。调整完毕或新支座就位后,落梁(板)到使用位置。

需要抬高支座时,可根据抬高量的大小选用下列几种方法:

(1)垫入钢板(50mm以内)或铸钢板(50-100mm);

(2)就地浇筑钢筋混凝土支座垫石,垫石高度按需要设置,一般应大于100mm。

结语

桥梁支座主要作用是将桥跨结构上的恒载与活载反力传递到桥梁的墩台上去,同时它又能保证桥跨结构所要求的位移和转动,以便使结构的实际受力情况能与设计时所采用的计算图式相吻合,因此保证支座的正常使用和完好是一件很重要的工作,必须加强对桥梁支座的养护与维修工作,避免桥梁支座病害的过早发生,确保桥梁安全、延长桥梁的使用寿命。

参考文献:

[1]宋长斌.公路桥梁支座常见病害浅析 [J].青海交通科技,2012.

[2]苏法宏.公路桥梁支座及与常见的病害分析[J].科技情报开发与经济,2006.

桥梁支座篇5

关键字:连续梁桥,隔振,减震装置,抗震性能

中图分类号:U452.2+8 文献标识码:A 文章编号:

一、前言

近年来我国正处于基础设施的大发展中,大量桥梁结构在建设或规划中。在一些强震区修建桥梁结构使工程人员直接面临结构抗震的挑战。桥梁减隔震设计是通过引入减隔震装置将地震运动与结构隔开,增加足够的结构强度和延性抵抗地震作用,从而减少传到结构上的地震力。加入铁路桥梁减隔震支座的减隔震设计主要是通过设计合理的减隔震装置,使在地震下承担桥梁大部分的耗能和变形,从而确保桥体其他部件的地震响应在弹性范围内,从而达到保证桥体在地震下的安全。桥梁减隔震技术在桥梁建设、维修中的应用,能够减轻桥梁结构在地震作用下的破坏程度,大幅度提高桥梁使用的安全性,在特大跨径连续梁桥中应用还能够降低下部结构尺寸,从而降低工程造价。

二、铁路桥梁减隔震支座设计

铁路桥梁减隔震设计就是通过隔震装置、耗能机理和其它构件的共同作用来抵抗预期的地震,使桥梁满足预期的避震性能目标。明确桥梁隔震性能在不同强度的地震作用下的性能目标,以桥梁隔震结构预期的性能和构件在抗震中所起作用为基础,设计人员要根据结构预期的性能目标,表述隔震设计的结构在不同等级和强度的地震下具体工作方式。在抵抗地震力的过程中,各个结构层逐层以损害弱化地震力的传导路径、耗能组织结构,使地震力惯性顺利的传递到隔震装置下部的结构和基础,而且在整个避震过程中避震装置的结构性能具有延性。

铁路桥梁减隔震系统一般由减隔震支座、减隔震伸缩装置、撞落结构和连梁装置三大部分组成。减隔震支座的主要作用是承受上部结构恒载及活载,有一定的水平刚度,并在水平向具有弹性,可适当延长桥梁上部结构的基本周期,以避开地震的卓越周期,降低桥梁的地震反应。减隔震支座设计是利用延长结构周期,同时消耗地震能量的隔震装置来提高结构的抗震性能。需要将桥梁受到的地震作用进行集中,由减隔震支座承受大部分的能量冲击,从而减小桥梁下部结构的负荷。减隔震支座设计通过合理安放支座为桥梁提供水平方向上的柔性支撑,增强桥梁结构在水平方向的稳定性,并利用阻尼装置增强整个桥梁结构的阻尼效应。通过对设计反应谱的分析,可以得知当系统周期增长时,设计荷载相应减少,地震作用也会随之减少。因此,桥梁减隔震支座设计需要以增长系统固有周期后的耗能能力衡量减振隔振性能,并考虑减隔震支座应用后是否对桥梁的桥面与下部结构产生不利的效应而影响桥梁的正常使用。应用减隔震技术的桥梁需要有较为坚实的基础地基,如果是软土地基,或是下部结构柔性较大,需要综合使用减隔震技术与其它技术措施,以保证减振隔振的实际效果。在桥梁减隔震支座装置中,较为常用有:

1.橡胶支座

橡胶支座,由于橡胶层与钢板紧密粘结,薄钢板能够约束橡胶支座在垂直荷载下的横向变形,因而具有较好的竖向性能。铅芯橡胶隔震支座的构造特点,就是在分层橡胶支座中插入一个或若干个铅芯,从而形成一个紧凑的隔震装置。由于铅芯具有良好的力学特性,能与分层橡胶支座较好地结合,所以成为一种比较合适的减隔震材料。由于在水平荷载下钢板对橡胶层的约束是柔性的,橡胶支座的水平刚度较小,并且剪切刚度是随着变形的变化而变化的,较小变形的情况下水平刚度较大,当变形达到中等时水平刚度最小,而随着变形的进一步增大水平刚度又会随之增加,从而起到保护的作用。橡胶支座在桥梁中的使用,如果受到小震作用,桥梁结构相当于连接在一个刚性基础上,而如果受到强震作用,橡胶支座能够吸收大量能量,并提供柔性滑动。这些特性使铅芯橡胶支座具备提供地震下所需的耗能和正常使用荷载下所必须的屈服强度与刚度,因而满足良好隔震系统的要求,是目前国内外桥梁隔震设计中应用最广的一种隔震装置。橡胶支座常见的有三种:板式橡胶支座由数层钢板和橡胶层镶嵌、粘合、压制而成,是应用最为广泛的支座,有一定的减隔震效果,在中小桥上被广泛采用,其能提供有效的竖向刚度承受荷载,又能提供比较大的剪切变形和转角变形;盆式橡胶支座;由钢构件和橡胶层组成,由聚四氟乙烯板和钢板之间的滑动提供水平位移,由橡胶层承压,并提供水平转向的变形需求;铅芯橡胶支座是在橡胶支座中插入铅芯形成一个紧凑的减隔震装置,水平力低时,铅芯橡胶支座有足够的刚度满足正常使用,当有较大水平力时,铅芯屈服,在地震力下耗散能量。铅芯橡胶支座有构造简单、经济性好、滞回曲线饱满等优点,是减隔震设计中常用的减隔震支座。

2.摆式滑动摩擦支座

这类支座的减隔震原理主要是将滑动摩擦支座和钟摆的概念相结合构成一种新的隔震装置,利用钢板和聚四氟乙烯板之间的摩擦制成摩擦型的减隔震支座,改型支座允许上部结构在滑动面上滑动,从而使得上部结构传递到桥墩的地震惯性力减小为支座的最大摩擦力,从而达到减隔震的目的。其滑动面是曲面,通过在曲面上滑动摩擦来消耗地震能量,结构自重提供所需要的自复位能力,利用一个简单的钟摆机理延长结构的自振周期。这种支座的平面尺寸受到地震位移大小和球面曲率半径的控制,支座的平面尺寸通常较大。目前这种产品已在苏通大桥引桥、上海长江大桥引桥上使用,根据隔震方向的不同又可分为球面、柱面两类,前者用于水平双向隔震,后者用于水平单向隔震。

三、铁路桥梁减隔震支座试制与施工

为保证减隔震支座功能的正常发挥,必须严格要求减隔震支座施工的工程质量,按照设计要求规范施工。根据减隔震支座施工的实践经验,要想有效发挥减隔震支座的减振隔振作用,必须注意以下施工问题及要点:

1.减隔震支座顶面保证水平

安装减隔震支座前,减隔震支座顶面必须保证水平。在施工过程中,需要先用砂轮打磨减隔震支座墩台的垫石,将垫石打磨平整,确保平整度误差小于1mm,再均匀铺设环氧树脂砂浆,保证环氧树脂砂浆厚度一致,最后再放置减隔震支座,将螺栓拧紧。

2. 保证减隔震支座自由位移不受到影响

安装减隔震支座后,需要保证其自由位移不受到影响。在施工过程中,需要在安装减隔震支座后对位移槽填充棉絮,也可以填充泡沫,以免梁体施工过程中有杂物进入减隔震支座,直到拆除临时支座之后再取出棉絮,从而确保减隔震支座不受杂物落入的不良影响。临时支座拆除后,及时将泡沫或棉絮取出。

3.必须不能损害永久的减隔震支座

在临时固结支座的使用过程中,必须注意不能损害永久的减隔震支座,尤其在拆除阶段要倍加注意。如果是人工拆除临时固结支座,需要注意避免混凝土碎碴、钢筋碎片等杂物落入减隔震支座滑移槽,选择微膨胀炸药能够方便快捷的拆除临时固结支座,避免杂物落入对支座的影响。

四、结束语

伴随我国近年来大规模的桥梁建设,跨越强震区桥梁的建造以及对桥梁结构抗震性能的重视。桥梁抗震设计是一个系统工程,要从桥梁设计理念和结构体系和构造的角度做好耐久性的设计,同时需要进行减隔震设计及采取各种抗震措施,应从总体上把握桥梁结构在预期地震作用下的动力响应特性,并注重构件的细部设计和采取合理的构造措施,以确保能够在地震作用下实现预期的抗震性能目标。

参考文献:

[1]庄军生. 关于桥梁减隔震支座的若干问题[J]. 预应力技术,2012,05:30-40.

[2]辛兵. 铁路桥梁减隔震支座设计及试制[J]. 铁道标准设计,2013,03:43-47.

桥梁支座篇6

关键词:公路桥梁 橡胶支座 铅削橡胶支座 标准化 应用

中图分类号:U418 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2013)03(a)-0-01

在公路桥梁施工过程中,支座有着广泛的应用,然而由于对支座缺乏标准化的制定,所以很多已经应用的支座质量无法得到保证,在投入使用后的几年时间便频繁出现损坏,而且呈现不断增加的趋势,这对于公路桥梁的质量以及人们的生命安全都产生了严重的威胁。通过对多个发生质量问题的支座的研究分析可以看出,除了支座本身的质量不达标以外,设计和施工安装也是影响支座使用寿命的一个主要因素,因此支座的标准化问题也受到了越来越多的重视。当前,我国公路桥梁施工中使用的支座大多为橡胶支座,由于其结构简单、安装方便,而且施工成本较低,所以受到了施工单位的欢迎。

1 铅削橡胶支座的结构和性能

1.1 铅削橡胶支座的构造以及工作原理

铅削橡胶支座的构造如图1所示,其主要是由层状橡胶、钢板和铅削组合而成,层状橡胶的作用是用来支撑桥梁的何在,而铅削的抓哟作用则是用来吸收和耗散能力。通常使用的橡胶支座阻尼很小,所以在一定的水平应力作用下很容易发生变形,而在普通的橡胶支座中插入铅削,就能够得到一个更加牢固的支座装置,因为铅削的运用在某种陈低估上能够对地震下的耗能产生耗散的作用,这样在水平应力作用下,支座仍然能够保持其初始时的刚度,不会产生较大的变形,以此来保证其作用的充分发挥。如果收到强烈的地震作用,铅削也会产生一定程度上的区服,一方面对地震产生的能量进行耗散,另一方面则使得支座的刚度降低,达到延长结构周期的目的,这样也能够有效的降低来自于地震反映的应力。当铅削橡胶支座遇到较为强大的荷载力时,会形成一个滞回曲线,这时会有一部分变形力被铅削本身吸收并且进行转化,也能够达到耗散振动能力量的目的。

1.2 铅削橡胶支座的布置

铅削橡胶支座的布置要根据桥梁实际的结构进行设计,如果脱离桥梁结构单独进行支座的布置则不仅无法发挥其作用,反而会对支座的使用期限造成影响。当桥梁上部结构为空间结构,这时在进行支座的安装时必须要对水平力和垂直力进行充分跟的考虑,同时也需要对桥梁所能够承受的应力而引发变形的可能性有一定的认识。

1.3 铅销橡胶支座的标准化

为了保证铅削橡胶支座的有效性,同时也为了设计和安装的方便性,需要对橡胶支座中配置的铅削进行标准化设定。第一,在橡胶支座中使用的铅削必须要能够减轻桥梁水平方向上形成的应力;第二,铅削橡胶支座在遇到水平地震作用力时产生的变为应保证不超过2.5;第三,铅削橡胶支座中的铅削高度与直径的比例应当在1.25-5之间。每一次进行铅削配置之后,都需要对铅削橡胶支座的刚度进行计算,获得准确的阻尼参数。同时,根据桥梁实际的情况,对于桥梁恒载作用下的制作应力和承载力的关系进行计算,以此来获得桥梁的原始固有周期。只有对上述标准严格的执行,才能保证铅削橡胶支座的抗震性能充分发挥,并且与桥梁的减震需求相结合,从而得到标准的设计图。

2 铅削橡胶支座的应用

2.1 铅削橡胶支座应用的注意事项

⑴橡胶材料的选择要科学。由于施工人员缺乏相关的经验,很容易对橡胶材料的选择出现不当,其中较为典型的则是选择氯丁橡胶和二元乙炳橡胶,前者抗低温性能较差,容易出现冻裂情况,后者虽然抗低温性能较强,但是施工过程中很难与钢板有效粘接。⑵橡胶支座的质量要有效的控制。有很多小的生产厂家生产水平低下,支座的质量粗糙,有的厂家为了节约成本,不惜使用各种合成橡胶或者是再生橡胶进行生产,导致橡胶支座的质量出现严重的问题。⑶支座的安装位置要准确。支座的安装位置对其作用的发挥有着直接的影响,如果位置部位,则支座会出现不均衡的状态,有的面会出现脱空现象,很容易造成支座的

折断。

2.2 铅削橡胶支座的有效利用

⑴安装之前对橡胶支座进行严格的质量检测。安装板式橡胶支座时要认真测量其弹性和刚度,保证其受力程度;球冠式橡胶支座要检查它与不锈钢钢板之间的摩擦情况以及活动能力;盆式橡胶支座则必须通过承压力、整个环境的摩擦力、变形指数等。对板式橡胶支座要做重点检测,最好进行解剖检验,查看其钢板的硬度,橡胶的弹力,最终结果必须与《公路桥梁规范》的规定相符合。⑵保证安装工艺的科学性和有效性。不同的公路桥梁结构之间有着较大的差异,所以在支座的安装方面也需要采用不同的安装工艺,在安装的过程中必须要符合相关规范和标准中的要求,保证安装面在水平方向上满足要求,并且要清楚支座安装位置和支座本身的杂质,避免杂质的存在影响支座的使用效果。⑶做好各项检验工作。在支座安装之前要对其是否有老化、龟裂等问题进行检验,在安装之后需要对其是否与桥梁结构达到了有效的连接进行检验,并且为支座做好防护措施,避免灰尘和杂质的进入而影响支座的使用。

3 结语

综上所述,支座是公路桥梁结构中一个重要的组成部分,其在提高桥梁承载能力、保证桥梁稳定性和可靠性方面发挥着重要的作用,基于当前橡胶支座的广泛应用,更加需要对橡胶支座的性能以及应用有更加深入的认识。同时,支座的安装过程具有一定的难度,所以必须要由经过技术培训的专业施工人员来完成支座的安装,以此保证支座的安祖行质量,从而确保其使用功能的有效发挥。

参考文献

[1] JT/T4―2004,公路桥梁板式橡胶支座[S].人民交通出版社,2004.

[2] JTGD62-2004,公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].人民交通出版社,2004.

[3] JT391-1999,公路桥梁盆式橡胶支座[S].人民交通出版社,1999.

桥梁支座篇7

关键词:抗震钢支座支座垫石施工安装质量控制

中图分类号: U445 文献标识码: A

0引言

支座是桥梁结构的重要组成部分,它的好坏直接影响桥梁的使用寿命和结构安全。支座垫石施工具有体积小、受力大、应力集中、分布钢筋密,施工精度要求高的特点。如果在桥梁施工中,支座垫石标高及平面位置控制不好,分布钢筋布置不合理,就会造成支座受力不均匀或脱空现象,从而引起严重的安全和质量隐患。为了防止或杜绝因支座垫石失控造成质量事故,本文就抗震球型钢支座施工的质量控制进行全面总结,供大家参考。

1工程概况

杨泗港快速通道四新段(陶家岭立交―国博立交)工程第二标段起点桩号为SK0+388,止点桩号SK1+200,包含S2和X2两条匝道。主线桥含52个主墩和4个边墩,匝道桥含8个墩和2个桥台。本标段除ZS5联(S18―S21墩)为钢箱梁外,其余为预应力混凝土现浇箱梁。全桥共99个支座,均为抗震球型钢支座,型号垫石共99块,设计强度为C50。

该项目是武汉市城建重点工程,施工过程中严于管理,尤其对桥梁支座等重要施工工序。支座是各座桥梁的关键节点部位,在设计上认真选型,安装过程严加控制,施工质量与使用效果较好。

2施工工艺

支座施工前首先熟习设计图纸和相关规范要求,编制专项施工方案,向班组及工长进行以及技术交底、安全交底。具体工艺流程如图1所示。

图1 支座施工工艺流程

2.1垫石施工

(1)垫石施工采用的C50商品混凝土,运至现场后必须经实验室检验合格后方可使用。

(2)垫石预处理:凿毛墩台上表面,露出粗骨料并呈坚固不规则表面(铲凿的时候,应注意铲凿面不要出现极端的凹凸不平,凹凸之差在20mm之内)。

(3)清理预留孔。清理前检查校核墩台顶锚固螺栓孔的位置、大小及深度,合格后彻底清理。

(4)安装模板。沿支座四周支侧模,模板沿桥墩横向轴线方向两侧尺寸应大于支座宽度各100mm。模板安装时,顶面可比支座垫石顶面设计标高稍低1-2mm,便于垫石顶面抹平。

(5)待砼终凝后方可拆模,拆模时需小心,避免损坏混凝土。拆模后洒水养护并用塑料薄模覆盖,养护期间保持表面湿润,养护时间不少于7天。

(6)模板安装完成后,必须由测量人员检测复核平面位置和高程,报监理检验合格后方可进行砼施工。

(7)在垫石表面支座设计位置画出十字中心线,并在支座底板和顶板上画出十字中心线。

2.2支座施工

(1)支座到达现场后,必须检查产品合格证、配件清单和有关材质报告单或检查报告及安装养护细则。并对支座外观尺寸进行全面的检查。同时,应保护好螺栓标签,同一支座上的螺栓应配对存放,以免安装时出现螺栓不搭配的现象。

图2 支座施工示意图

(2)配制环氧砂浆。配制方法:环氧树脂加热至60℃,加入二丁脂拌匀,加入乙二胺拌匀,再将预热至30℃的填充料加入拌匀。

(3)安装锚固螺栓及支座。吊装支座平稳就位,在支座四角用钢楔将支座调平,校核安装中心线及高程,支座底面距垫石施接面宜为20mm~30mm,便于支座注浆。

(4)灌注环氧砂浆前应初步计算所需的浆体体积,灌注实用浆体量不应低于计算值,以防止中间缺浆。灌浆过程应从支座中心部位向四周注浆,直至从钢模与支座底板周边间隙全部溢出灌浆材料为止。在没有可靠保温措施,环氧砂浆保温性能未进行试验验证时,严禁在负温度条件下进行注浆施工。

(5)灌注部位的灰尘、杂物、油污等应清除干净,以保证灌浆料与基材面可靠黏结。根据气候及现场情况对浇灌部位适当加以湿润,不应有明水存留。

(6)调整楔形块使支座水平,其四角高差不得大于2mm并使标高满足设计要求,找正支座纵、横桥向中线位置,使其符合设计要求。

(7)环氧灌浆料强度达到设计强度(≥20MP)后拆除重力灌浆模板,并拆除支座四角临时钢楔块,再用环氧灌浆料填满抽出楔块的位置。

(8)将上支座板地脚螺栓、箱梁底预埋钢板按设计要求安放固定好,确保上支座板与梁底预埋钢板之间密贴,再浇筑箱梁混凝土。(钢箱梁下支座采用焊接)

(9)在梁体混凝土强度达到设计要求后预应力张拉前拆除上下支座板临时连接板,以免约束梁移。

(10)支座安装就位后,检查支座外观,在顶、底板四周安装防尘罩。支座上下板螺栓的螺帽应安装齐全,并涂上黄油,无松动现象。支座与梁底、支座与支承垫石应密贴,无缝隙。

图3支座现场施工安装

3质量检查标准

结合《公路桥涵施工技术规范》JTGT F50-2011和《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008的要求。

4支座垫石施工的质量控制

4.1 支座垫石砼浇筑

因为支座垫石的钢筋较密,在浇筑砼时,用一根扁钢绑牢或焊牢在插入式振动棒上,细心将振动棒上的扁钢插入垫石砼内,将砼振捣密实。砼面采用二次收浆法收浆,后一次收浆应用水平仪按支座垫石设计标高监控抹平:这是控制支座垫石质量的第四道关。此外,支座垫石二次收浆结束后要及时覆盖麻包袋,用水淋面养护不少于7天,以便于及时做好养护工作。

4.2 支座垫石的平面位置

首先用全站仪二次放样法并用人工挂线拉尺来控制,以确定支座垫石的平面位置。在盖粱或台帽中,用全站仪把支座垫石的纵向和横向中心线放样出来。根据设计要求进行支座垫石的钢筋预埋,定位好垫石的预埋钢筋,再用水准仪控制好垫石钢筋的高程,然后用点焊把垫石钢筋与盖梁或台帽的钢筋笼焊接在一起,使垫石钢筋牢固不动。这样,就初步定位好了支座垫石的钢筋。在检查好盖梁或台帽的模板之后就可对盖梁或台帽进行混泥土浇筑。待混泥土浇筑完毕凝结之后再用全站仪定出支座垫石的中心线,用钢尺按照设计图纸量出支座垫石的平面尺寸。然后用墨线弹出。这样就确定了每个支座垫石的平面位置。

5支座垫石施工常见病害的防治

5.1支座偏位

支座偏位是目前支座安装上存在最普遍的问题,分为纵向偏位和横向偏位,严重的支座偏位将造成支座不均匀受力、梁体受力附加内力过大等病害。支座偏位产生的原因主要是支座或垫石放样不准,应该在支座安装时进行校核,如垫石位置有较小偏差,可采用环氧砂浆进行调整,如偏差过大,应重新浇筑垫石。

5.2支座脱空

支座脱空是目前支座安装上存在最普遍和严重的质量问题之一,主要是由于支座底部砂浆垫块开裂松散及墩台顶面不平造成的底面局部脱空,顶部完全脱空、局部脱空及支座的缺失。某个支座脱空将造成其他支座受力过大,影响支座的耐久性,此外,可能会使上部构造受力不均,对结构产生不利影响。支座脱空产生的原因主要是:一是墩台顶支座垫石标高控制不当:二是梁体预制时梁端三角楔型块不平,尤其是斜交板梁较难控制:三是垫石强度过低,受压后垫石破碎,引起脱空:四是支座安装温度选择不当,安装时气温过高或过低,后期梁体伸缩过大导致支座出现难以恢复的纵向一侧较明显的半脱空。

5.3支座变形过大

支座变形是指压缩变形和剪切变形。支座压缩变形过大分为两种:支座局部变形过大即支座偏压,进而造成支座破坏;支座整体竖向变形过大,可能对连续梁等上部构造产生极为不利的附加内力,或位移超过设计控制范围,导致结构的破坏。变形过大产生的原因有:(1)由于同一梁体有的支座完全脱空导致个别支座受力过大而引起初始变形过大。(2)安装温度过高、过低,随环境温度变化、混凝土胀缩,徐变和汽车制动力的作用引起过大剪切变形。(3)桥梁纵坡设计过大导致纵向剪切变形过大。对变形过大的支座,应对梁体进行顶升,对其进行重新调整。

6小结

支座作为桥梁结构的重要构件,对结构的安全性和耐久性都有重要的影响。支座的病害发生在支座生产、桥梁施工使用各过程中,在建设施工及养护管理各环节都应对此引起重视,避免桥梁支座病害的过早发生,确保桥梁安全,延长桥梁的使用寿命。

参考文献

(1)《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2011

(2)《城市桥梁工程施工与质量验收规范》CJJ2-2008

(3)《公路工程质量检验评定标准》JTG F80/1-2004

(4)夏娟,奚勇,刘洪涛. 桥梁支座典型病害分析及对策,华东公路, 2008

桥梁支座篇8

关键字:同步顶升 支座更换 顶升位移 顶升力 监控

中图分类号:U445.71 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2015)05(b)-0088-02

Abstract:Made a comprehensive study and discussion on the technology of bridge rubber bearing replacement by Synchronous Lifting. Synchronous Lifting equipment adopt PLC synchronous hydraulic pressure control system with unified control and monitoring.Design lifting height is necessary to meet the needs of bearing replacement,but also to ensure the structural safety.Jack tonnage and volume configuration should meet the design requirements of the top lift.Construction should be prepared to work,adopt the principle of "longitudinal pier by pier,horizontal synchronous lifting"to synchronize lifting,synchronous drop beams,guarantee the quality of bearing replacement.Monitoring control both top-liter displacement and top lift,lifting displacement as the main control target.

Keywords:Synchronous Lifting;Bearing replacement;Top-liter displacement;Top lift;Monitor

橡胶支座具有构造简单、安装方便、成本低等优点,在公路工程中得到了广泛的应用;但由于施工质量、交通荷载反复作用、基础沉降、环境影响等原因[1],橡胶支座的各类病害问题日趋严重,如何更换成为一大难题。同步顶升支座更换技术是目前较为先进的手段,在大量的支座更换中得到了应用。该项技术在设计和施工过程中仍存在一些安全和质量方面的隐患,该文借通启运河特大桥支座更换的经验,对其中一些问题进行了研究。

1 工程概况

通启运河特大桥上部结构采用(23×30)m装配式预应力箱梁,先简支后连续结构体系;下部结构采用柱式墩,柱式台,桩基础。该桥总长696.08m,共分4联,桥垮组成为6×30m+5×30m+6×30m+6×30m。各箱梁之间设置横向湿接缝,每联端部横隔梁部分与箱体同时预制,各中间墩横梁采用现浇(箱内堵头板采用单独预制)。

支座设置方式为:除每联端支座设置GYZF4 250×65滑板支座,各中墩上设置GYZ375×77圆板式橡胶支座。支座病害主要为老化、环向裂缝、剪切变形等,病害发展趋势较快。由于该桥主要为圆板式橡胶支座,尺寸较小,存在支座病害的位置更换同排所有支座。

2 同步顶升桥梁支座更换技术简介

同步顶升桥梁支座更换技术,是一项在不损坏桥梁结构,降低使用性能的情况下,采取整联跨同步顶升或纵向逐墩,横向同步顶升的方法,将已建桥梁上部梁体抬升一定高度,从而进行支座更换作业、最后同步落梁的技术。

同步顶升的设备选用PLC控制液压同步系统,由液压系统(油泵、油缸等)、监测传感器、计算机控制系统等几个部分组成,顶升设备系统必须具备以下关键功能。

(1)能够提供足够大的顶升吨位,控制系统能同时控制足够多的顶升点,实现多点联控。

(2)在通车情况下,能够抵抗汽车荷载较大的制动力和冲击力。

(3)各个顶升点保持同步性,其相对位移应保证梁体的受力安全;顶升设备能够实现每1mm的级差分级同步顶升和同步落梁的功能

(4)液压系统的持荷性能稳定、可控。

(5)控制系统可实现实时监控功能,自动监测顶升力、顶升高度、顶升速度和顶升的同步性。

(6)顶升力、顶升同步性等指标发生异常状况时能自动报警。

3 同步顶升设计

3.1 顶升高度

梁体顶升高度的选用是顶升设计的重点,也是难点。既要保证有足够的顶升高度来取出支座,又要防止过大的顶升高度使梁体开裂。根据以往工程经验,为了顺利取出旧支座,顶升高度一般要大于3~4mm。顶升影响梁体受力状态,为保证结构安全,最大顶升高度可通过有限元程序建模计算确定[2],以顶升处箱梁顶板不出现拉应力为宜;该工程箱梁通过有限模拟计算,当顶升高度大于7mm时,顶升处箱梁顶板将出现拉应力,因此确定顶升极限高度为7mm。综合施工方便和结构安全两大原则,该工程控制顶升量为5mm,支座取出困难时可顶升至6mm。

3.2 顶升力

计算单个支座顶升力主要是为了配置千斤顶吨位及数量,应根据下式计算支座的顶升力[3]。

2.0 ―安全系数。

通过计算,通启运河特大桥桥台及联间墩柱的单个支座顶升力为1000kN,每个支座可配备一个100t的千斤顶;联内墩柱的单个支座顶升力为2160kN,每个支座可配备两个100t的千斤顶。

3.3 其他设计要点

采用“纵向逐墩,横向同步顶升”的原则顶升,同步顶升高差控制量为1mm,来保证其同步性;千斤顶布置在箱梁腹板下,并与梁体边缘保持至少10cm的安全距离;梁体顶升后需设置临时支撑,防止千斤顶失效引发危险。顶升千斤顶底座与桥墩顶面接触面以及梁体底面与千斤顶活塞接触面均应进行局部承压验算,若计算不满足,则必须在梁底加垫厚钢板,扩大承压面积[4]。

4 施工控制要点

4.1 施工准备工作

(1)在正式顶升施工前,搭设支座更换的脚手架和工作平台,清理墩台顶部并做找平处理。

(2)对顶升施工位置进行检查,特别是对各支撑点(千斤顶和临时支撑)对应的梁底、墩台顶面逐一检查,如果有病害存在,先进行相应的维修加固,然后才能进行后续施工。

(3)按照设计位置安放千斤顶,为防止混凝土局部承压破坏,千斤顶上下均放置钢垫板。

(4)根据千斤顶量程和最终顶升高度,以及墩台上可安放的空间位置,确定主梁临时支撑垫块数量和尺寸。

(5)对同步顶升系统及监控系统进行校验与安装调试,保证其可靠性。

(6)顶升前测量支座处梁底标高,以便落梁后核对梁底标高的变化量,对变化量出入较大的支座进行调整,确保各块梁板的位移变化量一致。

4.2 梁体同步顶升

(1)在各项准备完成后,进行试顶升,确保顶升系统安全可靠;

(2)试顶升完毕后开始正式起顶,正式顶升按照每级顶升1mm的顺序进行;每次顶升到位后,要暂停5min,让梁体内的应力释放并达到新的平衡后,再进行下一级的顶升。

(3)梁体顶升达到预定高度后,安装临时支撑,并保证临时支撑与梁体贴合密实。临时支撑安装后,要同时保持千斤顶油压不变,保证临时支撑和千斤顶同时支撑梁体重量。

4.3 持荷阶段支座更换

(1)旧支座取出后首先对梁底和支座垫石存在的缺陷进行修补,若支座垫石平整度较差应找平,厚度满足设计要求;

(2)新支座严格按照原有的设计位置安装,四角高差不大于2mm,支座底面与垫石密贴。

4.4 同步落梁

(1)落梁过程中按照每一级1mm的顺序进行,保证梁体回落到顶升前的标高处;

(2)落梁时要注意避免碰撞支座,以保证支座位置准确;

(3)落梁后梁体应准确就位并与支座密贴,若就位不准或支座不密贴则应查明原因并采取有效措施予以纠正,再重新进行调整。

5 施工监控

同步顶升强迫位移使桥梁结构产生附加内力,可能影响结构安全。因此在梁体顶升和梁体复位作业时,应实时监控顶升力、顶升高度、顶升速度和顶升的同步性。该工程采用顶升位移和顶升力双控,以顶升位移为主要控制指标的原则。同步顶升控制系统自身可实现对同步顶升位移和顶升力的实时监控,为了进一步确保施工安全性,独立于同步顶升控制系统增设百分表位移监控措施,可防止控制系统出现故障无法进行监控,也可在持荷过程中进行梁移的跟踪观测。

用于位移监控的百分表安放在靠近主梁的横隔梁根部,联内墩每片梁安装一个百分表;在桥面伸缩缝处两侧都要布置位移观测点,观测桥面伸缩缝两侧的位移变化。

在监控过程中,当控制系统显示千斤顶超过了计算顶力或百分表显示梁体出现异常位移时,则立即停止加压并检查原因,查明原因后再进行梁体的顶升工作;顶升全过程对裂缝变化情况进行观察,如果有裂缝等异常情况出现则必须停止顶升,查找原因,经采取措施和查出原因后,方可再进行顶升。

6 结语

该工程采用同步顶升支座更换技术共更换滑板橡胶支座160个、圆板式橡胶支座380个;同步顶升作业最大位移量为5mm,最大同步误差在0.5mm以内,实际顶升荷载均小于设计顶升力,顶升过程中结构无裂缝开展及其它异常情况。在满足工期的条件下,支座更换质量全部通过验收,充分证明了此项技术的安全可靠性,对其他桥梁支座更换也是一个很好的借鉴。

参考文献

[1] 刘文忠,朱奕勤.公路空心板梁桥支座的病害分析[J].公路与汽运,2008(5):121-123.

[2] 郭艳芬,杨圣超,张永水,等.简支转连续梁桥支座更换新方法的仿真分析[J].公路,2009(7):75-78.

[3] DB32/T 2173―2012.公路桥梁橡胶支座更换技术规程[S].2012.

上一篇:桥梁博士范文 下一篇:桥梁加固论文范文