支座施工（高速鐵路橋涵施工）

14.1橋梁支座類型與構(gòu)造CONTENTS目錄1支座的作用和要求2支座的類型PART01支座的作用和要求支座的作用和要求支座的作用和要求支座設(shè)置在橋梁的上部結(jié)構(gòu)與墩臺之間，它的作用是：(1)傳遞上部結(jié)構(gòu)的支承反力，包括恒載和活載引起的豎向力和水平力；(2)保證結(jié)構(gòu)在活載、溫度變化、混凝土收縮和徐變等因素作用下能自由變形，以使上、下部結(jié)構(gòu)的實際受力情況符合結(jié)構(gòu)的靜力圖式。要求支座具有足夠的承載力，對設(shè)計要求的變形的約束盡可能的小，同時便于安裝、維護或更換。PART02支座的類型支座的類型支座分類1.按變位的可能性分:固定支座和可動支座。固定支座傳遞豎向力和水平力，允許上部結(jié)構(gòu)在支座處能自由轉(zhuǎn)動但不能水平移動?；顒又ё鶆t只傳遞豎向力，允許上部結(jié)構(gòu)在支座處既能自由轉(zhuǎn)動又能水平移動。活動支座又可分為多向活動支座(縱向、橫向均可自由移動)和單向活動支座(僅一個方向可自由移動)。2.按支座材料分：鋼支座、橡膠支座、特種支座等。鋼支座分為弧板支座、搖軸支座和輥軸支座。橡膠支座分為板式橡膠支座、盆式橡膠支座、聚四氟乙烯橡膠支座。支座的類型鋼支座鋼支座是靠鋼部件的滾動、搖動和滑動來完成支座的位移和轉(zhuǎn)動的。特點：承載能力強,能適應(yīng)橋梁的位移和轉(zhuǎn)動的需要,目前仍應(yīng)用于鐵路橋梁，主要用于鋼橋或大跨徑混凝土橋。缺點：支座構(gòu)造復(fù)雜，用鋼量大，易銹蝕，養(yǎng)護費用高。支座的類型鋼支座1）弧形鋼板支座由上、下兩塊支座墊板及齒板或銷釘組成，上墊板是一平板（或弧面），下墊板的頂面是一曲率很大的弧面。弧形鋼板支座通過上墊板沿著下墊板弧形接觸面的相對滑動和轉(zhuǎn)動來實現(xiàn)水平位移和轉(zhuǎn)動。對于固定支座，則通過焊接在上、下墊板之間的齒板或銷釘來限制支座的是水平位移，活動支座將上墊板銷釘孔改成橢圓孔。目前不少橋梁的弧形支座已被板式橡膠支座代替。特點：反力能較集中傳遞，梁端也能自由轉(zhuǎn)動。但伸縮時須克服較大的摩阻力，所以只適用于較小跨度的梁。支座的類型鋼支座支座的類型鋼支座搖軸支座：分為固定支座和活動支座?；顒又ё傻装?、搖軸和直接與粱底相連的頂板組成，搖軸的頂面和底面均做成園曲面形，能自由轉(zhuǎn)動，并由搖軸轉(zhuǎn)動頂面、底面的位移差，來適應(yīng)水平位移。固定支座由頂板、搖軸組成，搖軸的底面為水平面，直接與墩臺頂面連接，此支座只能轉(zhuǎn)動，不能位移。支座的類型鋼支座輥軸支座：適用于大跨度混凝土橋和鋼橋。通常由若干個小直徑的輥軸并列、組聯(lián)在一起。通過輥軸的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)粱體水平位移和轉(zhuǎn)動。輥軸的數(shù)量視支座反力大小決定。為保證各輥軸之間的相對位置，在輥軸兩端中心設(shè)置連桿，使各輥軸平行轉(zhuǎn)動。支座的類型搖軸輥軸支座支座的類型橡膠支座橡膠是一種優(yōu)良的彈性材料，有很好的強度和韌性。橡膠支座不僅可滿足支座在受力和變形方面的各項功能要求，而且構(gòu)造簡單，造價低，結(jié)構(gòu)高度小，加工安裝方便。另外它能方便地適應(yīng)任意方向的變形，特適宜于寬橋、曲線橋和斜交橋。橡膠的彈性還能消減上、下部結(jié)構(gòu)所受的動力作用，這對于抗震也十分有利。支座的類型橡膠支座1）板式橡膠支座板式橡膠支座由多層橡膠片和薄鋼板（為剛性加勁物）硫化粘合而成。它有足夠的豎向剛度，能將上部構(gòu)造的反力可靠地傳給墩臺，有良好的彈性，以適應(yīng)粱端的轉(zhuǎn)動；又有較大的剪切變形能力，以滿足上部構(gòu)造的水平位移要求。形狀有矩形和圓形，矩形支座應(yīng)用較普遍；圓形支座在各方向上有相同的特性，可適應(yīng)橋梁在各方向的位移和轉(zhuǎn)動，常用于環(huán)形立交橋、彎橋等上。支座的類型橡膠支座1）板式橡膠支座變形機理：利用橡膠的不均勻彈性壓縮實現(xiàn)轉(zhuǎn)角，利用其剪切變形實現(xiàn)水平位移。因橡膠與鋼或混凝土之間有足夠大的摩阻力，橡膠板與梁底和墩臺頂之間一般無須連接。在墩臺頂部，需鋪設(shè)一層砂漿，以保證支座放置平穩(wěn)。采用橡膠支座可以不設(shè)固定支座，所有水平力由各個支座均勻分擔，必要時也可采用不等高的橡膠板來調(diào)節(jié)各支座傳遞的水平力。支座的類型橡膠支座支座的類型橡膠支座2）聚四氟乙烯滑板橡膠支座當活動支座的位移量較大時，要使橡膠板產(chǎn)生相應(yīng)較大的剪切變形，就必須增加橡膠板的厚度。這樣一則多耗材料，再則支座不穩(wěn),而且相鄰支座厚度可能不一，車輛駛過時會產(chǎn)生高差，行車不順。支座的類型橡膠支座2）聚四氟乙烯滑板橡膠支座為克服這一缺點，可在用作活動支座的橡膠板頂面貼一片聚四氟乙烯板，再在聚四氟乙烯板與梁底之間墊上一塊光潔度很高的不銹鋼薄板。由于聚四氟乙烯板與不銹鋼板之間的摩阻力極小(摩擦系數(shù)小于橡膠支座0.04）故可利用它們之間的滑動來滿足活動座位移的需要。聚四氟乙烯滑板橡膠支座適應(yīng)于較大跨徑的簡支梁橋，還被大量用作滑塊使用，可用在橋梁的頂推施工中作滑塊。鐵路上還利用四氟滑板來橫移道岔，可大大縮減封閉行車的時間。支座的類型橡膠支座

聚四氟板式橡膠支座構(gòu)造示意圖

1-上支座板；2-不銹鋼板；3-聚四氟乙烯板；

4-防護罩；5-A3鋼板；6-橡膠支座的類型橡膠支座3）盆式橡膠支座盆式橡膠支座是由鋼構(gòu)件與橡膠組合而成的新型橋梁支座，具有承載能力大，水平位移量大，轉(zhuǎn)動靈活等優(yōu)點，適用于支反力為1000kN以上的大跨度橋梁。工作原理：利用設(shè)在鋼盆內(nèi)的橡膠塊實現(xiàn)對上部結(jié)構(gòu)承壓和轉(zhuǎn)動，利用中間鋼板上的四氟板與頂面上不銹鋼板之間的平面滑動適應(yīng)橋梁較大的水平位移。由于彈性橡膠塊在鋼盆內(nèi)處于三向壓應(yīng)力狀態(tài)，只要鋼盆不破壞，橡膠就永遠不會喪失承載力，因此可獲得較大的承載能力。支座的類型橡膠支座盆式橡膠支座與板式橡膠支座的主要區(qū)別在于：它不是利用置于橡膠中的加勁物來加強橡膠，而是將素橡膠板置于圓形鋼盆內(nèi)來加強橡膠。常用盆式橡膠支座由上支座板、不銹鋼板、聚四氟乙烯(PTFE)板、圓鋼盆、橡膠板、緊箍圈、防水圈和下支座板等組成。盆式橡膠支座按其工作特征分為固定支座、多向活動支座和單向活動支座三種。支座的類型橡膠支座1.鋼盆；2.承壓橡膠板；3.鋼襯板；4.聚四氟乙烯板；5.上支座板；6.不銹鋼滑板；7.鋼緊箍圈；8.密封膠圈支座的類型橡膠支座多向活動盆式橡膠支座（DX）縱向活動支座（ZX）支座的類型橡膠支座固定支座（GD）支座的類型橡膠支座GPZ單向支座GPZ多向支座支座的類型特種支座隨著橋梁技術(shù)的發(fā)展和為滿足某些特殊功能的需要，研制了一些新型支座，如球冠圓板式橡膠支座、鉛芯橡膠抗震支座、拉壓支座、大噸位鑄鋼球形支座。1）球冠圓板式橡膠支座是在圓板式橡膠支座的基礎(chǔ)上作結(jié)構(gòu)方面的改進而成的。其變形原理同板式橡膠支座，主要特點是：在圓板式橡膠支座的頂部增設(shè)了一個有純橡膠構(gòu)成的球冠部分，高為4～8cm，受力時，近于點支承狀態(tài)，可克服安裝后產(chǎn)生的偏壓、脫空現(xiàn)象，同時簡化安裝工藝，對于坡橋，不再需要在粱底進行調(diào)平，特別適用于2％～5％的縱橫坡橋。支座的類型特種支座支座的類型特種支座2）鉛芯橡膠支座是在一般板式橡膠支座的基礎(chǔ)上，在支座中心放入鉛棒以改善橡膠支座阻尼性能的一種抗震支座。鉛芯橡膠支座承受結(jié)構(gòu)物的重量和水平力，使鉛芯產(chǎn)生滯后阻尼的塑性變形，并通過橡膠提供水平恢復(fù)力，因此鉛芯支座既是隔振系統(tǒng)，又提供阻尼，是解決地震地區(qū)橋梁及結(jié)構(gòu)隔振系統(tǒng)相對價廉的一種支座。支座的類型特種支座支座的類型特種支座3）拉壓支座連續(xù)梁橋、斜橋及小半徑曲線橋，在運營荷載作用下，有時會在支座處產(chǎn)生向上的拉力，此時支座既要承受壓力又要承受拉力，必須采用拉壓支座。板式橡膠支座、盆式橡膠支座和球形支座都可做成拉壓支座，其原理是在支座中心埋設(shè)一根拉力螺栓或預(yù)應(yīng)力鋼筋，將粱底和支座墊石相連，由拉力螺栓或預(yù)應(yīng)力鋼筋承受拉力。支座的類型特種支座支座的類型特種支座4）高鐵大噸位鑄鋼支座多線鐵路大跨度橋梁恒、活載重量大。由于橋梁跨度大，支座的位移量也相當大；由于列車速度提高，支座位移速度相應(yīng)增加，因此支座除滿足承載力要求外，應(yīng)具有良好的位移和轉(zhuǎn)動性能、減隔振性能。大噸位支座大量采用了鑄鋼球形支座，以耐久性能優(yōu)異的聚四氟乙烯一不銹鋼為摩擦副，以球形支承面滑動實現(xiàn)轉(zhuǎn)動位移，以平面支承面滑動實現(xiàn)線位移，取消了橡膠體，提高了支座的使用壽命。南京大勝關(guān)長江大橋采用了承載力達180000kN的鑄鋼球形支座。支座的類型特種支座鉸軸滑板鑄鋼支座客貨共線CKPZ系列14.2支座的布置與安裝CONTENTS目錄1支座的布置2橋梁盆式橡膠支座安裝PART01支座的布置支座的布置支座的布置原則支座的布置，應(yīng)以有利于墩臺傳遞縱向水平力，有利于梁體的自由變形為原則：

(1)對于橋跨結(jié)構(gòu)，最好使梁的下緣在水平力的作用下受壓，從而能抵消一部分豎向荷載在梁下緣產(chǎn)生的拉應(yīng)力。(2)對于橋墩，應(yīng)盡可能使縱向水平力的方向指向橋墩中心，以使橋墩頂部在水平力作用下受壓而不是受拉。

(3)對于橋臺，應(yīng)盡可能使縱向水平力的方向指向河岸，以使橋臺頂部受壓，并能平衡一部分臺后土壓力。支座的布置支座的布置原則原則：固定、活動支座的布置應(yīng)以有利于墩臺傳遞縱向水平力為原則。1)簡支梁橋：一般一端采用固定支座,一端采用活動支座。固定活動多跨簡支梁橋支座的布置支座的布置原則原則：固定、活動支座的布置應(yīng)以有利于墩臺傳遞縱向水平力為原則。2)連續(xù)梁：一般每一聯(lián)中的一個橋墩設(shè)固定支座.支座的設(shè)置應(yīng)有利于墩臺傳遞水平力。掛梁支座的布置支座的布置原則原則：固定、活動支座的布置應(yīng)以有利于墩臺傳遞縱向水平力為原則。3)彎橋：可根據(jù)結(jié)構(gòu)朝固定一點沿徑向位移的概念或結(jié)構(gòu)沿曲線半徑的切線方向定向位移的概念確定。4)坡橋：宜將固定支座布置在標高低的墩臺上。為了避免整個橋跨下滑影響車輛的行駛，當縱坡大于1%或橫坡大于2%時，應(yīng)使支座保持水平，通常在設(shè)置支座的梁底面增設(shè)局部的楔形構(gòu)造。5)懸臂梁橋：錨固孔一側(cè)布置固定支座，一側(cè)布置活動支座；掛孔支座布置與簡支梁相同。PART02橋梁盆式橡膠支座安裝橋梁盆式橡膠支座安裝運梁橋梁盆式橡膠支座安裝落梁橋梁盆式橡膠支座安裝調(diào)平橋梁盆式橡膠支座安裝安裝就位14.3支座的維護與調(diào)高CONTENTS目錄1支座維護2支座調(diào)高PART01支座維護支座維護支座維護支座設(shè)計壽命一般為20~25年，在橋梁服役期間可能要進行多次更換。支座的檢查保養(yǎng)及更換要點如下(1)支座檢查保養(yǎng)①支座各部分應(yīng)每年檢查保養(yǎng)次，重點檢查橡膠支座有無裂縫、外鼓、變硬、老化、鋼板銹蝕等現(xiàn)象。②支座保持完整、清潔，要掃除垃圾，冬季清除積雪和冰塊，保證橋跨結(jié)構(gòu)自由伸縮，支承墊板要平整緊密③固定支座每年應(yīng)檢查錨栓牢固程度，支承墊板應(yīng)平整緊密，并及時擰緊接合螺栓支座維護支座維護④支座的金屬部分應(yīng)定期保養(yǎng)，不得銹蝕。為了防銹，支座各部分除鋼輥和滾動面外，其余都要涂刷油漆保護。，鋼板支座涂抹潤滑油。⑤板式橡膠支座不得產(chǎn)生超過設(shè)計要求的壓縮變形，橡膠保護層不應(yīng)開裂、變硬、老化，支承墊石頂面不應(yīng)開裂、積水，對于產(chǎn)生諸如剪切變形過大、裂縫、外鼓、壓潰等老化現(xiàn)象的支座應(yīng)立即予以更換。⑥盆式橡膠支座，固定螺栓不得剪斷損壞，應(yīng)及時擰緊松動的螺母。⑦球形支座應(yīng)每年清除塵土、更換潤滑油一次。支座地腳螺栓不得剪斷，橡膠密封圈不得龜裂、老化。支座相對位移應(yīng)均勻，支座高度變化不應(yīng)超過3mm;每年應(yīng)對支座鋼件(除不銹鋼滑動面外)進行油漆防銹處理。支座維護支座維護因橋梁基礎(chǔ)的不均勻沉降，影響著高速鐵路橋梁無砟軌道高平順性要求，目前軌道不平順的調(diào)整主要是依靠扣件留有一定的調(diào)整量,但其調(diào)高量有限，因此有必要采用可調(diào)高支座來調(diào)整工后沉降量。目前國內(nèi)外已經(jīng)采用的調(diào)高方式有以下幾種：①墊板調(diào)高：在支座頂、底板處加設(shè)調(diào)高鋼墊板來調(diào)高；②螺旋調(diào)高：采用梯形螺紋高度調(diào)節(jié)器，調(diào)整支座高度；③楔塊調(diào)高：在支座頂板處加楔形鋼板調(diào)高；④壓注橡膠調(diào)高：壓注硅橡膠增厚支座承壓橡膠板厚度調(diào)高。PART02支座調(diào)高支座調(diào)高支座調(diào)高1.墊板調(diào)高采用加墊鋼板或抽拔鋼板方式調(diào)高是最常用較經(jīng)濟的方案之一。在普通盆式橡膠支座頂板上先加墊一塊20mm的鋼板，在支座需要調(diào)高時，先用千斤頂頂起梁體，然后抽換所需厚度的鋼板，以實現(xiàn)調(diào)高。此法需要千斤頂把梁頂起,且不能實現(xiàn)無級調(diào)高。2.螺旋調(diào)高此種方式支座增加了較大的梯形螺紋，用螺紋調(diào)高后，在上、下螺旋之間的空隙之中，用壓漿充填，此法也需要千斤頂頂梁。適用于特殊工程。支座調(diào)高支座調(diào)高3.楔塊調(diào)高在支座頂板上方加設(shè)一組鋼楔塊，利用楔塊調(diào)高，可實現(xiàn)無極調(diào)高，但在調(diào)高后必須采用可靠的措施，防止楔塊在荷載作用下滑動，故結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，調(diào)高也需事先頂梁。適用于特殊工程。4.壓注橡膠調(diào)高在支座安裝后通過壓注橡膠調(diào)高的盆式橡膠支座構(gòu)造見下圖。該支座的底板上設(shè)有壓漿管道，通過壓注橡膠提高承壓橡膠板的厚度來調(diào)高。此法不需千斤頂頂梁，通過設(shè)置多通道壓注孔，可實現(xiàn)多次調(diào)高。已在京津城際鐵路上大量使用。支座調(diào)高支座調(diào)高支座調(diào)高支座調(diào)高目前國外采用硅橡膠