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摘 要:文章简述了桥梁支座的作用、类型,并对支座的施工安装方法,支座的养护进行了探讨。
关键词:桥梁支座;支座类型;施工安装;检查和维护
桥梁支座是架设于墩台上,顶面支承桥梁上部结构的装置。支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件。它能将桥梁上部结构的反力和变形(位移和转角)可靠的传递给桥梁下部结构,从而使结构的实际受力情况与计算的理论图式相符合。具体来说,支座的作用如下:
①传递上部结构的支承力;②保证结构在荷载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下发生一定的变形,以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式。
一、支座的布置
桥梁支座的构造应符合上部结构的理论计算图式,如支承压力通过一个固定点传递时,支座应设计成只能容许结构端部转动而不能移动的固定支座;如支承压力通过一个固定点且作用在一定的方向传递时,则应设计成既能转动又能移动的活动支座。梁式桥支座有水平双向固定支座(即固定支座)、水平双向活动支座(或称双向活动支座)、水平一向固定一向活动支座(即活动支座)三种,其布置根据桥梁宽度而定。不同的桥型,支座应区别布置。
(1)简支梁桥:一端固定,一端活动。
(2)悬臂梁桥:在锚固跨一侧固定,一侧活动。
(3)连续梁桥:每联中一个桥墩(台)上固定支座其余墩台上活动支座。
二、支座的类型
在桥梁施工中,针对不同的桥型,不同的跨径应选择不同的支座。支座的类型很多。按材料可分为 :钢支座、橡胶支座、钢筋混凝土支座;按外形分为:板式支座、盆式支座(用和最多,用于罗大跨径和支反力较大的桥梁)、球型支座。按是否受力、是否减震分为:普通支座、拉压支座、减震支座。
三、各支座的原理与特点
(一)板式橡胶支座
工作原理:利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角,利用其剪切变形实现水平位移。可在支座顶面、底面上设置浅的定位孔槽,并合梁底和墩台顶预埋的伸出锚钉伸入顶位的孔槽加以固定。
(二)活动盆式橡胶支座
工作原理:橡胶块处于三向约束状态,具有流体的性质,中间钢板能随上部结构产生倾斜,实现梁端转动。
(三)球形支座
通过球面四氟板的滑动来实现支座的转动。特别适用于大跨度桥梁及宽桥、曲线桥等复杂桥梁。
(四)滑板式支座
上下支座盆构成传力机构,连接上下部结构和限制梁墩之间过大变位的承载系统;不锈钢板、聚四氟乙烯板和钢盆共同构成竖向承载力高,水平滑动摩擦系数小的滑动系统;减震器和侧摩擦板组成水平、减震消能系统。
(五)板式橡胶拉压支座
在一定荷载条件下,在某些桥上可能会出现个别的支座即要承受压力,也要抵拉力的情况,(通常出现在连续梁桥的短跨,斜桥带宽侧面,悬臂梁桥以及小半径曲线桥上),在这种情况下,必须安装抗压支座以承受向上的拉力或向下的压力,以及相应的转动和水平位移。
四、支座的施工安装
桥梁支座都是由厂家生产,内部构造较为复杂,在施工安装时应有专人指导。如果在施工安装不规范,将直接影响其使用功能的发挥,甚至对整个桥梁结构的安全性产生影响。下面以板式橡胶支座的安装为例介绍。
(一)支承垫石的设置
为保证板式橡胶支座安装、调整、观察、更换的方便,无论采用何种方法施工和采用何种类型支座,在墩台顶设置支承垫石都是必需的。
(1)建议支承垫石的长度和宽度比板式橡胶支座相应的尺寸增加50cm左右,其调试应在100cm以上,且应考虑便于支座的更换。
(2)垫石内应布置钢筋网,钢筋直径8mm时,间距宜50mm*50mm,桥梁墩、台内应有竖向钢筋延伸至支承垫石内。
(3)垫石的混凝土强度等级不应低于C30号。
(4)支座垫石表面应平整、清洁、干爽、无浮水和油污,支座垫石顶面标高要求准确无误。在平坡情况下,同一片梁两端支承垫石及同一桥墩、台上支承垫石应处于同一设标高平面内,其相对调养不应超过+1.5mm,同一支承高差应小于0.5mm。
(二)普通板式橡胶支座的安装
(1)用于现浇梁的安装。①支座进场后应检查支座上是否有制造商的商标或永久性标记。②处理好支承垫石。③安装时应按设计图纸要求,在支承垫石和支座上标出支座位置。④在浇注混凝土梁前,在支座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连接,将此支承钢板视作现浇梁模板一部分进行浇注。为防止漏浆,可在支承钢板和模板四周空隙用填塞物进行填塞,在拆除模板时将其去除。
(2)用于预制梁的安装。①支座进声后应检查支座上是否有制造商的商标或永久性标记。②处理好支承垫石。③安装时应按设计图纸要求,在支承垫石和支座上标出支座位置中心线,以保证支座准确就位。④架梁落染时,T型梁的纵轴线应同支座中心线相重合,板梁与箱梁的中心线应与支座中心线相平行(现浇同线梁除外)。为落梁准确,在架第一块板梁或箱梁时,可在梁底划出支座纵横向中心线,引伸后在梁的纵横端立面上标出支座就位的铅直线,并做到落梁时与墩台位置中心线相吻合。以后数跨可依第一跨梁为基准落梁,并随时进行调整、修正、检查,以防止累积误差产生。⑤架梁落梁时应平稳,防止支座偏心受压或产生初始剪切变形。⑥在安装T型梁时,若支座比梁肋底宽,应在支座和梁底之间加设比支座略大的钢筋混凝土垫块或厚钢板作过渡,以免支座局部超载,应力集中。
五、支座的养护
支座在使用年限中应定期进行养护,这些工作包括:钢件的表面油漆、辊轴及摇轴转动部分定期擦洗并涂抹润滑油、滑动支座不锈钢表面的擦洗及检查支座的锚栓等等。只有定期养护才能保证支座的正常工作状态。
桥梁支座每次在检修加固前都必须进行养护检查工作,这些工作内容不仅可以保证桥梁支座的正常工作,同时也保证了桥梁的正常使用。
参考文献:
[1]向中富,邹毅松,杨寿忠.橋梁施工工程师手册[M].北京:人民交通出版社,2011:622-624.
作者简介:袁芳(1982—),女,汉族,四川德阳人,本科,讲师,主要研究方向:交通工程方向。
关键词:桥梁支座;支座类型;施工安装;检查和维护
桥梁支座是架设于墩台上,顶面支承桥梁上部结构的装置。支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件。它能将桥梁上部结构的反力和变形(位移和转角)可靠的传递给桥梁下部结构,从而使结构的实际受力情况与计算的理论图式相符合。具体来说,支座的作用如下:
①传递上部结构的支承力;②保证结构在荷载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素作用下发生一定的变形,以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式。
一、支座的布置
桥梁支座的构造应符合上部结构的理论计算图式,如支承压力通过一个固定点传递时,支座应设计成只能容许结构端部转动而不能移动的固定支座;如支承压力通过一个固定点且作用在一定的方向传递时,则应设计成既能转动又能移动的活动支座。梁式桥支座有水平双向固定支座(即固定支座)、水平双向活动支座(或称双向活动支座)、水平一向固定一向活动支座(即活动支座)三种,其布置根据桥梁宽度而定。不同的桥型,支座应区别布置。
(1)简支梁桥:一端固定,一端活动。
(2)悬臂梁桥:在锚固跨一侧固定,一侧活动。
(3)连续梁桥:每联中一个桥墩(台)上固定支座其余墩台上活动支座。
二、支座的类型
在桥梁施工中,针对不同的桥型,不同的跨径应选择不同的支座。支座的类型很多。按材料可分为 :钢支座、橡胶支座、钢筋混凝土支座;按外形分为:板式支座、盆式支座(用和最多,用于罗大跨径和支反力较大的桥梁)、球型支座。按是否受力、是否减震分为:普通支座、拉压支座、减震支座。
三、各支座的原理与特点
(一)板式橡胶支座
工作原理:利用橡胶的不均匀弹性压缩实现转角,利用其剪切变形实现水平位移。可在支座顶面、底面上设置浅的定位孔槽,并合梁底和墩台顶预埋的伸出锚钉伸入顶位的孔槽加以固定。
(二)活动盆式橡胶支座
工作原理:橡胶块处于三向约束状态,具有流体的性质,中间钢板能随上部结构产生倾斜,实现梁端转动。
(三)球形支座
通过球面四氟板的滑动来实现支座的转动。特别适用于大跨度桥梁及宽桥、曲线桥等复杂桥梁。
(四)滑板式支座
上下支座盆构成传力机构,连接上下部结构和限制梁墩之间过大变位的承载系统;不锈钢板、聚四氟乙烯板和钢盆共同构成竖向承载力高,水平滑动摩擦系数小的滑动系统;减震器和侧摩擦板组成水平、减震消能系统。
(五)板式橡胶拉压支座
在一定荷载条件下,在某些桥上可能会出现个别的支座即要承受压力,也要抵拉力的情况,(通常出现在连续梁桥的短跨,斜桥带宽侧面,悬臂梁桥以及小半径曲线桥上),在这种情况下,必须安装抗压支座以承受向上的拉力或向下的压力,以及相应的转动和水平位移。
四、支座的施工安装
桥梁支座都是由厂家生产,内部构造较为复杂,在施工安装时应有专人指导。如果在施工安装不规范,将直接影响其使用功能的发挥,甚至对整个桥梁结构的安全性产生影响。下面以板式橡胶支座的安装为例介绍。
(一)支承垫石的设置
为保证板式橡胶支座安装、调整、观察、更换的方便,无论采用何种方法施工和采用何种类型支座,在墩台顶设置支承垫石都是必需的。
(1)建议支承垫石的长度和宽度比板式橡胶支座相应的尺寸增加50cm左右,其调试应在100cm以上,且应考虑便于支座的更换。
(2)垫石内应布置钢筋网,钢筋直径8mm时,间距宜50mm*50mm,桥梁墩、台内应有竖向钢筋延伸至支承垫石内。
(3)垫石的混凝土强度等级不应低于C30号。
(4)支座垫石表面应平整、清洁、干爽、无浮水和油污,支座垫石顶面标高要求准确无误。在平坡情况下,同一片梁两端支承垫石及同一桥墩、台上支承垫石应处于同一设标高平面内,其相对调养不应超过+1.5mm,同一支承高差应小于0.5mm。
(二)普通板式橡胶支座的安装
(1)用于现浇梁的安装。①支座进场后应检查支座上是否有制造商的商标或永久性标记。②处理好支承垫石。③安装时应按设计图纸要求,在支承垫石和支座上标出支座位置。④在浇注混凝土梁前,在支座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连接,将此支承钢板视作现浇梁模板一部分进行浇注。为防止漏浆,可在支承钢板和模板四周空隙用填塞物进行填塞,在拆除模板时将其去除。
(2)用于预制梁的安装。①支座进声后应检查支座上是否有制造商的商标或永久性标记。②处理好支承垫石。③安装时应按设计图纸要求,在支承垫石和支座上标出支座位置中心线,以保证支座准确就位。④架梁落染时,T型梁的纵轴线应同支座中心线相重合,板梁与箱梁的中心线应与支座中心线相平行(现浇同线梁除外)。为落梁准确,在架第一块板梁或箱梁时,可在梁底划出支座纵横向中心线,引伸后在梁的纵横端立面上标出支座就位的铅直线,并做到落梁时与墩台位置中心线相吻合。以后数跨可依第一跨梁为基准落梁,并随时进行调整、修正、检查,以防止累积误差产生。⑤架梁落梁时应平稳,防止支座偏心受压或产生初始剪切变形。⑥在安装T型梁时,若支座比梁肋底宽,应在支座和梁底之间加设比支座略大的钢筋混凝土垫块或厚钢板作过渡,以免支座局部超载,应力集中。
五、支座的养护
支座在使用年限中应定期进行养护,这些工作包括:钢件的表面油漆、辊轴及摇轴转动部分定期擦洗并涂抹润滑油、滑动支座不锈钢表面的擦洗及检查支座的锚栓等等。只有定期养护才能保证支座的正常工作状态。
桥梁支座每次在检修加固前都必须进行养护检查工作,这些工作内容不仅可以保证桥梁支座的正常工作,同时也保证了桥梁的正常使用。
参考文献:
[1]向中富,邹毅松,杨寿忠.橋梁施工工程师手册[M].北京:人民交通出版社,2011:622-624.
作者简介:袁芳(1982—),女,汉族,四川德阳人,本科,讲师,主要研究方向:交通工程方向。