铁路箱梁盆式橡胶支座安装工艺流程

铁路箱梁盆式橡胶支座安装工艺流程

林凯健

中交第三航务工程局有限公司交建分公司，上海 201900

摘要：支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要部件。结合青荣城际铁路Ⅴ标高新区制梁场工程实例简要介绍盆式橡胶支座的产品，并对盆式橡胶支座安装工艺进行简要阐述。 关键词：盆式橡胶支座；支座安装；工艺流程 中图分类号：U443.361 文献标识码：A 文章编号：1671-5810(2015)11-0265-03

1 工程概况

中交第三航务工程局有限公司青荣城际铁路工程烟台高新区制梁场承担青荣城际铁路工程DK198A+780～DK229＋567.32（正线跨通世南路特大桥至丛家庵中桥）区间制梁工程，共制后张法预应力混凝土双线箱梁725榀，其中31.5m跨度652榀，23.5m跨度67榀，19.5m跨度6榀。根据设计要求本区间简支梁支座安装采用盆式橡胶支座和耐蚀球型钢支座（本文主要以盆式橡胶支座为例）。本文将通过青荣铁路Ⅴ标高新区制梁场工程实例对盆式橡胶支座安装过程进行简要阐述，对以后支座安装工程进行给予指导和借鉴。

2 支座简介

2.1 结构组成及工作原理 2.1.1 结构组成

活动支座主要由上支座板（含不锈钢板）、下支座板、聚四氟乙烯滑板、中间钢衬板和承压橡胶板等组成（见图1）；固定支座主要由上支座板、下支座板和承压橡胶板等组成（见图2）。

图1 活动支座结构示意图

图2 固定支座结构示意图

2.1.2 工作原理

由于置于底盆内的承压橡胶板处于三向约束状态，此时它具有流体的性质，在转矩的作用下，中间钢衬板和上支座板随着上部构造而产生倾斜，从而实现了梁端的转动。活动支座的位移由上支座板与四氟滑板之间的滑动来实现，通过在上支座板上增设导向槽来约束支座的单向位移，可以制成横向活动支座和纵向活动支座，同时还包括没有导向槽约束

的多向活动支座。

2.2 支座布置原则

盆式橡胶支座类型可分为固定（GD）、横向活动（HX）、纵向活动（ZX）、多向活动（DX）四类，根据通桥（2007）8360盆式橡胶支座安装图可知，双线简支梁横桥向支座中心距≥4m支座布置见图3：

图3 双线简支箱梁支座布置图

对于坡道上的桥梁，固定支座原则上要设置在桥梁的下坡端，对于曲线上梁的平面布置以梁体中心线平分弦长(等于桥墩中心距或桥台胸墙线至桥墩中心)之中矢(即f1=f/2)为原则。

2.3 支座主要性能

2.3.1 支座竖向设计承载力1000-7000kN

根据承载力计算，31.5m跨度双线简支箱梁使用KTPZ-5000，23.5m跨度双线简支箱梁使用KTPZ-4000，19.5m跨度双线简支箱梁使用KTPZ-3500。

2.3.2 设计水平力（主力）

在设计地震动峰值加速度Ag≤0.1g地区，固定支座各向、纵向活动支座横向、横向活动支座顺桥向的设计水平力为支座竖向设计承载力的15％；多向活动支座、纵向活动支座顺桥向及横向活动支座横桥向为支座竖向设计承载力的5％。

2.3.3 设计位移

多向活动支座、纵向活动支座顺桥向位移：支座竖向设计承载力3000kN以下为±50mm，其余为±60mm，在本标段中支座竖向承载力≥3000kN，设计位移为±60mm。

多向活动支座、横向活动支座横桥向位移：±10mm。 2.3.4 支座适用温度范围

常温型-25℃～+60℃；耐寒型-40℃～+60℃。 2.3.5 支座适用线路坡度0～20‰

预制架设简支箱梁采用改变上支座板顶面坡度的方式以适应梁体坡度要求：

（1）坡度为0‰≤i＜4‰时，不设坡度，代号为i0； （2）坡度为4‰i＜12‰时，预设8‰坡度，代号为i8； （3）坡度为12‰≤i＜20‰时，预设16‰坡度，代号为i16。

当线路坡度大于20‰时，支座上支座板顶面不设坡度，采用梁底调整。在实际运用中，根据施工图墩顶高差计算出坡度值，然后根据上面的坡度范围确定适合的坡度支座类型。

3 支座安装施工工艺 3.1 工艺流程

准备工作→在箱梁底部安装盆式橡胶支座→架梁时箱

2015年11期265

施工技术

梁就位→支座重力灌浆→尾工处理→检查验收。

3.2 准备工作

3.2.1 支座材料的进场检验和存放

支座进场后，必须检查产品合格证、附件清单和检查报告，按铁路盆式橡胶支座行业标准以及客运专线铁路桥梁盆式橡胶支座技术条件的有关规定，对支座的外观尺寸和组装质量进行检查，符合设计要求才能进行安装。尤其需注意的是，由于施工的温度变化，在支座出厂前难以确定预偏量，因此出厂支座预偏量都设为0，当需要预偏时，在施工现场根据实际情况预设支座的预偏量(包括预偏方向)，支座位移和转角的预偏应征得生产厂家和桥梁设计院的同意，并在生产厂家指导下完成。

支座存放应避免阳光直接照射、雨雪浸淋，并保持清洁；严禁与酸、碱、油类、有机溶剂等影响支座质量的物体接触，并距热源1m以上。

3.2.2 准确预埋支座预埋板

支座预埋钢板在预制箱梁底板上安装，首先在箱梁底模板上精确定位，找出支座的放置轴线，然后定出预埋钢板中线，支座预埋钢板中线与模板定位中线重合，再用螺栓将预埋钢板固定在底模上，防止钢板在吊装钢筋或浇筑混凝土时发生移动。

梁底预埋钢板、套筒应保证与橡胶支座上支座板精确连接，螺栓中心距及对角线长度偏差≤1mm，且与支座顶面接触的预埋钢板面在任何位置的平面度≤1‰。

3.2.3 精心施工支撑垫石，并准确预留锚栓孔 支座垫石的混凝土标号采用C50，垫石高度应考虑安装、养护和更换时的需要，垫石四角高差≤2mm。架梁前复核垫石的标高、位置、尺寸锚栓孔位置、深度、十字线、跨度等是否满足设计要求。采用预埋套筒和锚固螺栓的连接方式，在墩台顶面支承垫石部位需预留螺栓孔，锚栓孔预留孔中心和对角线位置偏差不超过10mm。

支座安装前全面复核预制梁跨度、桥墩顶支撑垫石跨度，并综合考虑曲线梁的影响，决定是否需要进行扩孔或钻孔处理。同时要对支撑垫石表面及预留锚栓孔壁进行凿毛，清除杂物后用水洗净，灌浆前需用水润湿。

3.3 在箱梁底部安装盆式橡胶支座 3.3.1 准备工作 确定支座坡度、位置。支座坡度确定方法前面已经说明，不再赘述；每榀箱梁四个支座位置根据每个桥段施工图要求确定，并按照线路纵向坡度复核活动支座及固定支座是否符合设计要求，特别是单向活动支座要注意单向活动方向。

在支座安装前应检查支座连接状况是否正常，但是不得任意松动上下支座连接螺栓。

支座安装前还应先将梁底支座预埋钢板表面清理干净，再一次检查预埋钢板的平整度、螺栓孔中心距、垂直度等，将螺栓孔内的浮浆、浮锈、油污及灰尘等清除掉、涂油。同时也将支座顶、底板上的杂物和油污清除掉，确保箱梁底面预埋钢板和支座顶、底板的清洁。

3.3.2 支座安装

支座的搬运和安装过程中要使用装有专用托具的叉车，轻取轻放，避免损伤支座。安装支座时按设计要求将固定支座、纵向活动支座、横向活动支座、多向活动支座进行定位安装。线路有纵坡时支座上的箭头方向要与上坡方向保持一致，拧紧支座顶板的锚固螺栓，使支座上板与梁底预埋钢板密贴，不能有间隙，如有空隙，应采用压力注浆方式填充。4个支座的搭配、方向、紧固度等要符合技术验收标准。拧紧支座顶板螺栓时要按对角、逐次地进行拧紧。注意螺栓上要加防松动动弹簧垫。

3.4 架梁时箱梁就位

架设箱梁时，采用测力千斤顶作为临时支撑，保证支承垫石压浆未达到设计强度以前支座不受力，应保证每个支点的反力与四个支点反力的平均值相差不超过±5%。千斤顶临时顶梁的方法如下： 266 2015年11期

选用YC500液压千斤顶顶梁，千斤顶安放在桥墩盖梁上紧靠支撑垫石，保证千斤顶中心距，对32m梁千斤顶横向中心距≥3.1m，对24m梁千斤顶横向中心距≥3.3m，纵向距梁端距离为0.75m，千斤顶底部加垫钢板，砂找平。为保证受力均匀，梁体同一端两个千斤顶同时采用一个油泵供油，待支座距离垫石20～30mm时稳压。

3.5 支座重力灌浆

（1）支座落位后，先安装支座灌浆用的模板。模板安装后，应在底面设一层4mm厚的橡胶防漏条，通过膨胀螺栓固定在支承垫石顶面。在支座底板与桥墩或桥台支承垫石顶面之间留有20～30mm的空隙，以便灌注无收缩高强度灌注材料。

（2）灌浆前，应初步计算所需的浆体体积，灌注实用浆体数量不应与计算值产生过大偏差，应防止中间缺浆。

（3）选用符合要求的支座灌浆材料。注浆材料的28d抗压强度不应小于50MPa，弹性模量不小于30GPa，24h抗折强度不小于10MPa；浆体水灰比不大于0.34，并不得泌水，流动度不小于320mm，30min后流动度不小于240mm；标准养护条件下浆体28d自由膨胀率为0.02～0.1%。

（4）先将水加入搅拌桶中，开动手动搅拌枪，然后逐渐加入计量好的灌浆材料，同时进行搅拌，直至所需物料全部加完，再继续搅拌2～4min，以搅拌均匀为度。

（5）搅拌完成后，先取出试样，做流动度试验，符合要求后方可进行重力式灌浆。灌浆过程中，再取样做试件，以检测强度作为后续施工的依据。

（6）灌浆前，用水将管道、支承垫石表面浸湿，但不得形成积水。采用重力灌浆方式，将搅拌好的砂浆，装入漏斗槽中，管道尾部设一软管，并插入支座下部及锚栓孔处空隙，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观察到灌浆材料全部灌满为止。为增大灌浆压力，应将灌浆用漏斗置放在梁顶。

（7）灌浆宜在20min内完成，施工后的机具立即用水冲洗干净。

（8）冬季和夏季施工采取加热(冷)水和其他有效措施，以保证拌和物的温度在5℃～3O℃以内。

3.6 尾工处理

试块按同条件养护，当灌浆材料抗压强度达到2OMPa以后拆除钢模板，检查是否有漏浆处，必要时对漏浆处进行补浆。拧紧下支座板螺栓，并拆除各支座的上、下支座连接角钢及螺栓。

3.7 检查验收

支座安装后，应进行检查验收，其允许误差应符合《客运专线铁路桥梁工程施工质量验收暂行标准》规定。其允许误差应符合下表的规定支座安装允许误差：

表1 支座安装允许误差 序号 项目 允许误差（㎜） 1 支座中心线与墩台十字线的纵向错≤15 动量 2 支座中心线与墩台十字线的横向错≤10 动量 3 支座板每块板边缘高差 ≤1 4 支座螺栓中心位置偏差 ≤2 5 同一端两支座横向中心线间的相对≤5 错位 6 螺栓 垂直梁底板 7 4个支座顶面相对高差 2 同一端两误差与桥梁设计中心+30 8 支座纵向线对称 -10 中线间的误差与桥梁设计中心+15 距离 线不对称 -10 支座上下板螺栓的螺帽应安装齐全，并涂上黄油，无松中国科技期刊数据库 工业C

动现象。支座与梁底、支座与支承垫石应密贴，无缝隙。

4 结语

箱梁架设过程中盆式橡胶支座安装质量的好坏，直接关系到整跨箱梁的正常工作和使用寿命。必须严格按照规范规定的工艺流程组织施工，认真的进行质量检查。由于更换支座过程比较繁琐且具有危险性，在支座安装时务必确认简支梁四个支座安装位置及坡度正确。在箱梁架设前务必复合支撑垫石锚栓孔距，对偏差较大的需要进行扩孔或钻孔处理的及时处理，以免支座就位后由于锚栓孔偏差导致支座变形严

重，确保安装质量达到规范要求的标准。

参考文献

[1]臧晓秋，李学斌，李东昇等.三向测力盆式橡胶支座的设计及试验研究[J].铁道建筑，2012(4)：1-5.

[2]杨敬华，魏汉锋.更换盆式橡胶支座施工工艺[J].公路交通科技：应用技术版，2011(5).

[3]钟凯.盆式橡胶支座在安装使用过程中的注意事项及支座通病的防治措施[J].赤子，2012(2)：221.

[4]吴国明.公路桥梁支座安装质量控制[J].山西建筑，2012(2).

2015年11期267