桥梁盆式橡胶支座的安装与更换

摘要:论述了桥梁工程中常用的盆式橡胶支座类型、施T-工艺方法、安装质量标准，并结合工程实践，对盆式橡胶支座更换施工作了较详细的技术总结，提出了支座更换的技术风险、常规施工方法和施工注意要点，可供类似工 程参考借鉴.

关键词:桥梁盆式橡胶支座安装,盆式橡胶支座,盆式支座,支座安装,盆式橡胶支座更换,支座更换,

1 引言 

从而保证桥梁的使用安全 无论是城市桥梁还是公路桥梁，连续箱梁是常 用的结构形式。为解决竖向承载力、水平位移和转 动，连续箱梁目前最常用的是盆式橡胶支座。盆式 支座的安装与更换是桥梁施工与维护的重要环节， 已经引起业内人士的高度重视。 盆式橡胶支座工作原理是利用被封闭钢制盆 腔内的弹性橡胶块，在三向受力状态下具有流体的 体积不可压缩性的特点，将桥梁上部的结构反力可 靠地传递到墩台上，并实现桥梁梁端的转动，同时 依靠四氟乙烯板与不锈钢板之间的自由滑移，来适 应桥梁上部结构由于气温变化、混凝土徐变及收缩 等因素引起的水平位移。盆式橡胶支座且能满足 较大支承反力、一定的水平位移和竖向转动要求从而保证桥梁的使用安全. 

2 桥梁盆式橡胶支座分类 

 (3)支座代号含意示例 

@GPZ15SXF：表示GPZ系列中设计承载力为 15 MN的双向(多向)活动的耐寒型盆式支座。 

@GPZ35DX：表示GPZ系列中设计承载力为 35 MN的单向活动常温型盆式支座。

③GPZ35GD：表示GPZ系列中设计承载力为 35 MN的固定常温型的盆式支座。

3 盆式橡胶支座的安装

 (1)安装前要检查支座安装面的高程、平整度、 水平度、支座安装“十”字定位线是否合格；垫层预 留厚度、砂浆垫层的配比、工作度是否满足施工需 要；垫层的强度、支座的型号是否满足设计要求；支 座的合格证、复试报告是否齐全有效． 

(2)安装方法  

盆式橡胶支座更换 

顶升过程中各部位变形协调控制困难。如果设计 允许．尽量优先采用局部顶升 

② 根据梁体结构形式和设计参数，计算各部位 理论顶升反力的数值，根据反力大小确定适宜的千 斤顶数量和型号。在选型时应遵循“大型、数量适 中、分级可控”的摹本原则 大型：是指尽可能选择安全储备系数较大的千 斤顶型号，如选择千斤顶时应保证实际顶升力小于 理论最大顶升力的75％ 。 数量适中：是指不宜采用较多的千斤顶以实现 总顶力的要求，同时又不宜过少，即每个支座两侧 至少应该有一个千斤顶。千斤顶多会增大协同工 作困难，过少会导致启动困难或一旦个别千斤顶出 现故障将影响顶升整个进程。 分级可控：应优先选用带有同步顶升信息控制 系统的顶升设备或带有节流阀控制的千斤顶设备， 以实现顶升同步或差值限制控制。 ⑧ 要合理选择顶升点设置位置，避免混凝土局 部破坏 要根据设汁图纸，把千斤顶着力顶面布置 在横梁以内，或者采用横梁或纵梁的方式将顶升受 力面调整到横梁范围以内。有条件的优先将千斤 顶布置存盖梁上接近支座位置附近。受力面宜采 用楔铁，增大受力面积，调整箱梁底纵横坡度，保证 千斤顶能垂直施力。 

④ 当盖梁与梁底空间无法满足千斤顶布设要 求时，应采取承力柱的方式作为千斤顶的后背。在 墩柱不高时应将承力柱置于承台 ，否则应处理好 基础，保证基础强度和变形满足顶升需求。当墩柱 过高时或水中墩宜采用抱箍法，将承力柱置于抱箍 牛腿之上。承力柱设计应保证足够的强度和刚度。 承力柱宜优先采用钢管形式。 

⑤顶升方案中应详细制定顶升过程中的指挥 调度、信息传递、反馈机制，保证全过程严格受控。 应优先选用对讲机进行同步信息传递，明确各级管 理、作业人员职责和分工。 ⑥顶升方案中应明确各种风险的应急控制措 施，制定若干套应急调整方案，按最有利的方案实 施，按最不利的方案准备，以防止发生严重质量事 故和安全事故。

 ⑦顶升方案应明确顶升过程同步位移或差值 限值控制方法和措施，必要时辅以位移、应力、应变 等的实时监控和量测，以保证既有梁体的安全。 ⑧旧支座拆除和新支座安装方法要在顶升方 案中进行详细说明。特别是新支座安装与桥梁施 工时的安装工艺方法，由于不同时期不同条件的制 约，有很大的不同，可能存在支座安装方法的局部 调整，要在方案中进行明确。 

(3)工程案例 

某工程中的连续箱梁的两个中墩(B、C轴)的抗震 支座需要全部进行更换，该桥为连续三跨，全长126 m， 每个墩柱上分别有两个GD15型抗震盆式橡胶支座。 施工总体方案：该箱梁全长总重5 400余t，两 个中墩计算反力分别为2 200 t和1 800 t左右。工 程采用局部顶升方案，即两个中墩同时起顶，两个 边墩不动。根据设计计算允许最大顶升高度小于 80 ITlm，实际需要顶升高度60～70 mm。本工程中 选用了1 000 t液压千斤顶，共8台，分别在每个支 座两侧设置1台千斤顶，承压面在横梁内，承力柱为 双13900钢管。见图1。

 施工主要方案及过程控制要点如下。 

① 施工准备工作。该阶段主要工作包括编制 详细的箱梁顶升、支座更换施工方案、桥梁顶升控 制与安全监测方案；组织专家论证，根据专家意见 修改完善各项方案；组织设备、材料和人员进场，对 特殊材料进行定型加工制作(如千斤顶顶面楔铁需 根据箱梁底板横纵坡进行精确铣铯)；组织人员学 习施工方案，对操作人员进行安全进场教育；进场 新支座进行试验检测；布设监测系统等。

 ②安装承力设施和施工脚手架。承力设施要 根据支反力以及实际的偏心状况进行强度、刚度和 稳定性验算，必要时对局部刚度进行验算，同时对 混凝土承压面进行局部承压强度计算。本工程中 采用壁厚为12 mm的D900双钢管作为每个千斤顶 的垂直受力支撑体，落在承台混凝土上，经计算满 足各项要求，同时为加强稳定性，对钢立柱之间采 用工字钢或槽刚进行了横向连接。承力柱横向设 工型横粱，作为千斤顶基础，本工程中横梁高度为 600 mm。在横梁上下翼缘板间加焊肋板，以提高局 部刚度。同时为增大混凝土局部承压面面积，采用 厚30～40 miD_的600 mm×600 into钢板做千斤顶顶 部楔铁，能够满足混凝土局部承压强度要求。施工 脚手架只要满足支座更换操作即可。 

⑧ 安装调试千斤顶和油泵。在承力柱及横梁 安装完成后，安装千斤顶前要在横梁上焊找平钢 板，使千斤顶保持水平状态。千斤顶就位并安装好 顶部楔铁后，在正式顶升前进行系统测试，以检测 油泵、油路、千斤顶工作性能等系统工作是否正常。 箱梁顶升用千斤顶在使用前应进行检验，检查 千斤顶是否在工作荷载下正常工作和有较长时问 的持荷状态。 

④ 试顶升。在正式顶升前进行试顶升，主要目 的是检查各项准备工作是否到位、信息指令与反馈 系统是否畅通、人员分工是否有效、监控量测系统 是否正常、顶升基本参数偏差情况等。通过试顶升 查找问题，及时纠正，保证正式顶升有足够的把握。 

⑤箱梁顶升。正式顶升时严格按试顶升后确 定的顶升步骤予以实施。本工程的千斤顶以人工 控制节流阀的方式按规定的相邻部位相对高程差 值的最大允许限值进行控制，顶升时采用了分级顶 升的方式。本 【程中设定了纵向两轴差值小于 10 Fflm、横向小于5 lTlnl的预定限制差值目标。根据 设计允许最大限值为80 1TIITI，实际本工程顶升高度 平均为65 mln。根据试顶升的情况，在正式顶升时 采用了10 mm的顶升分级，即平均顶升10 mm左右 时停止顶升．检查各部位情况，加垫盖梁上辅助钢 垫板，随顶随垫，保证桥梁顶升安全。 

⑥ 监控与量测。由于本工程中采用的千斤顶 型号大，实现电脑控制同步顶升的难度大，因此采 用了手动控制千斤顶，采用精密位移器采集顶升位 移数据并集成到控制系统终端电脑，通过电脑终端 显示各部位位移数值，在电脑显示终端处设指挥 室，实时统一下达各步骤操作指令，保证顶升同步 进行。本工程中纵向两轴差值实际控制最大8 mm， 横向最大4 inm，达到了预先设定的要求，顶升过程 比较顺利。 

⑦ 支座拆除与安装。在箱梁顶升到位后，锁定 千斤顶，使千斤顶处于报压状态，同时做好临时支 垫。支座拆除工作相对简单，主要将抗震螺栓拧 脱，在支座下设简易滑道，人工将支座拖拽出盖梁， 吊车运走。 新支座安装前，要对原支座垫石部位进行清理 凿除。由于一般支座安装时箱梁尚未施工，施工方 法可参照前文。本工程受上部结构以及顶升高度 制约，无法按上述工艺方法实施。本工程采用了加 设钢板垫板的方式予以解决，即将残留垫石或填充 物凿除后，露出抗震螺栓外套筒，将预先割好孔洞 的钢垫板套装到锚固螺栓外套筒上，在将钢板与套 筒进行焊接。本工程采用了厚35 mm的Q345钢 板，经验算，符合局部抗剪挤压受力要求。待新支 座安装完成后再将支座底钢板与钢板垫板焊接在 一起，焊接时注意分段施焊，防止局部过热影响支 座内部橡胶垫的质量。 在千斤顶持荷期间，要经常检查千斤顶油压状 态，一旦发现有油压下降较大时要重新补压，保证 千斤顶报压均衡。 

⑧箱梁落梁。新支座安装完成，检查支座安装 质量符合标准要求后，进行落梁施工。落梁施工同 样采用与顶升相同的监控与量测方法，统一协调各 部位均衡落下，同样要按上文要求的限值进行控制。 

5 结束语 

桥梁支座是桥梁结构中把水平构件所受到的 荷载集中传递给竖向受力构件的主要传力装置。具 有承上启下的重要作用，同时桥梁支座也是传导车 辆制动力、补偿纵向梁体收缩、增大竖向阻尼的主 要构件，因此支座的加工、采购、安装、检修以及更 换工作非常重要。因此笔者认为：

 (1)桥梁支座生产厂家要高度重视支座加工质 量，逐步提高工艺水平； 

(2)使用单位应加强桥梁支座的采购管理，慎 重选择生产厂家，优选质优、价廉的合格供应商； 

(3)施工单位要加强安装过程中的技术管理和 质量控制，应把支座安装作为重要分项工程来抓； 

(4)更换支座应因地制宜，在有效保证梁体安 全的前提下编制切实可行的方案.

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