大吨位铅芯隔震橡胶支座安装技术

1、大吨位铅芯隔震橡胶支座安装技术 0 引言 桥梁支座是连接桥梁上下结构的重要构件, 将桥梁上部结构 的反力和变形 （位移和转角 ） 可靠地传递给桥梁下部结构。 其力学 性能和可靠性对桥梁的正常承载和安全性有着重大的影响。 随着 科技的发展 , 为了保证桥梁支座的正常使用寿命 , 除了支座加工 上采取先进的工艺外 , 支座安装技术对支座的使用寿命也起着决 定性的作用。 大同市御河大桥为三塔无背索斜拉桥 , 主桥跨径布置 30m+60m+70m+80m+4Q|续箱梁，梁与墩间设置支座，即梁墩铰 接。大同市御河大桥位于地震烈度为 7 度的强地震区 , 根据新版 公路桥梁抗振设计细则 , 主桥主墩设计为

2、大吨位铅芯隔震橡 胶支座。铅芯隔震橡胶支座由铅芯棒、橡胶层、内部钢板和上下 连接钢板组成 , 如图 1 所示。本桥设计单个最大承受荷载支座为 3 500t,其结构尺寸为 2000mM 2220mrK 312mm重量达 6.5t。其 结构图如图 2 所示。 1 支座安装技术要求 支座安装顶面标高误差不大于 2mm,4个角点高差不大于2mm; 支座顺、横桥中心线必须与桥梁顺、横轴线平行 ; 支座的上下钢 板必须要与预埋钢板密贴。 支座安装不得不得出现个别支点单独 受力或者支点脱空现象。支座灌浆必须饱满 , 应采取措施保证支 座下钢板不出现脱空。 2 支座安装的准备工作 2.1 安装前支座检查 支座

3、进场后应仔细检查配件清单、 检验报告、 支座产品合格 证及支座安装养护细则。安装前对支座上、下板的水平情况 , 十 字线对中及螺栓紧固情况进行仔细检查。 2.2 凿毛及清理预留孔 本桥支座预留孔采取预埋 PVC1的方式成孔，所以在安装前 需要将PVCt凿除干净，并在孔壁上凿毛处理，增加灌浆料与孔 壁的粘结。对垫石上表面凿毛后 , 清理孔内及垫石上的浮浆 , 如果 预留孔内有水 , 需用棉纱蘸干。 2.3 轴线放线 在支座垫石测量放线 , 将对应支座中心线的轴线用墨线弹 出。墨线超出支座下板宽度10cm左右,便于安装支座后还可以进 行轴线对中检查。 3 支座定位 支座定位就是将支座的中心线与支座

4、理论安装轴线相重合 , 调整支座标高 , 满足设计要求后在支座四周用三角钢楔块超垫 , 使其位置固定 , 便于后续支座灌浆施工。 3.1 支座螺栓安装 支座吊装前 , 安装支座上下锚固螺栓。 本支座上下各 16 个螺 栓, 每个螺栓分上下两部分 , 中间靠螺栓套筒连接。 设计为螺栓上 下各进入套筒一半位置 , 使其受力均匀 , 所以锚固螺栓时应特别 注意。如图 3 所示: 安装前需要在上下螺栓上对应套筒一半长度的地方用油漆 画线 , 做好标志。将螺栓拧到画线位置则停止 , 如果螺栓拧不到指 定位置 , 则需要取出清洁丝口或将丝口车一遍重新安装。安装好 的螺栓应与面板紧密连接 , 不得有松动或空

5、隙现象。 3.2 支座吊装 支座在安装过程中均应平稳起吊或者滑移 , 吊点设在下板 , 使用钢丝绳穿过下板 , 利用四肢吊法起吊 , 不得直接吊在个别螺 栓上。 3.3 支座位置及标高调整 支座吊装至垫石顶面 , 先调整其平面位置 , 然后再调整标高。 在支座四周设置可调丝杆 , 调节丝杆长度 , 使支座下底板中心线 与垫石轴线重合。 但对于支座标高 , 因为支座高度有限 , 无法安装 千斤顶 , 所以调整相对困难 , 调整方法是 : 首先在施工垫石的时候 在垫石顶部对应支座4个角点预埋4根22的螺栓,螺栓的顶口 标高略低于支座底板高度 3mm左右。安装支座时在螺栓顶装上一 个螺帽 , 使螺栓

6、进入螺帽高度的一半左右 , 即这时的螺帽顶口基 本达到支座安装的设计标高。 将支座吊装在螺帽上时基本满足设 计要求。测量标高 , 通过调整螺帽的高度 , 可以精确达到支座的标 高。通过实践证明 , 南三环御河大桥主桥支座通过这种方法安装 , 其标高精度可以达到0.1mm的误差。当支座的平面位置和标高均 满足规范要求后 , 用钢楔将支座的四周超垫 ,固定支座的位置。 4 支座灌浆 支座灌浆是支座安装的最后一个工序 , 也是最关键的施工步 骤 , 支座灌浆质量的高低直接影响支座使用寿命。支座灌浆不饱 满, 出现脱空现象 , 将直接导致支座一开始就出于不良工作状态 甚至破坏 , 主要表现为支座出现较

7、大的剪切变形、橡胶体开裂、 支座上下面板与橡胶体脱离等问题 , 在国内的很多桥梁中都曾出 现类似的问题。 笔者认为 , 要安装好支座需要从以下各方面做好 4.1 灌浆料的选择 为了满足施工要求 , 选择高性能的专用支座灌浆料 , 其具有 以下特点 : 1）良好的流动性 : 经过测试 , 灌浆料在搅拌均匀后其流动度 可以达到300mm以上 ,并且在超薄缝隙其流动性能依然良好，可 以实现微重力下灌浆 ; 2）具有微膨胀性能 : 灌浆砂浆的微膨胀性能 , 可以是灌浆料 达到强度后无收缩 , 使浆体与与支座的下面板充分结合 , 避免出 现脱空现象 ; 3）早强性能 : 良好的早强性能 ,8 小时的抗压

8、强度大于 20MPa; 4）高强性能 : 具有很高的抗压和抗折强度 ; 5）良好的施工性能 : 支座安装出于夏季施工 , 灌浆料可以在 夏季高温情况下施工 ; 6）弹性模量高，实测弹性模量达30Gpa,完全满足支座安装的 要求。 4.2 施工准备 1）为使砂浆搅拌均匀，使用20mm正反电锤改造成搅拌工具。 在钢筋的前端焊接十字型 , 替换电锤前面的钻头。因为本支座安 装所需灌浆料数量较大 , 需要准备两台搅拌工具 ; 2）容量为25L搅拌桶准备四个，即搅拌和灌注可以同时进行 形成流水作业 , 减少灌注时间 ; 3）安装漏斗:漏斗采用锌铁皮制作，上口的直径为35cm,高度 为30cm,下端连接

9、100mm的消防水管，并在漏斗下安装三角架， 用于支撑漏斗，如图4所示。三角架的高度高度为1m这样即可方 便进料,又可以给灌浆料提供一定的压力 ,使流动性能更好。 4）安装模板:模板的长宽尺寸大于支座下钢板5cm,高度与下 钢板上口齐平。应灌浆料流动性非常好 , 需要将模板底口先用水 泥浆将缝隙填充 , 防止漏浆。 为方便进料管插入支座中间 , 在模板 的一向做一个向外的凸槽 , 如图 5所示。 5）需要准备的其他工具 : 磅秤、水桶、喷雾器 （用于湿润垫石 顶面）、土工布 （养护）。 5.3 施工步骤 1） 根据支座与垫石间的高度和预埋螺栓空的大小 , 计算灌浆 料的体积 , 确定用量。 这

10、是应该特别注意 , 备料时应该在理论量的 1.5 倍左右 , 以防发生意外 ; 2）安装进料管 ,调整漏斗的高度 , 将进料管末端插到支座的 正中间 , 如图 6。用喷雾器将支座底板、垫石和漏斗湿润,注意不 要形成积水 ; 3）拌浆的理论配合比为水 :料=13:100, 即水灰比为 0.13 。将 拌和水称量倒入搅拌桶内 ,然后一边搅拌一边加入灌浆料 , 全部 加入完毕后搅拌 5min 左右即可 ; 4）将拌好的灌浆料停至 3min, 这样是为了使浆体一个更充分 的反应 , 然后开始灌浆 ; 5）对于这种大型的支座 ,可以先将支座孔直接注满 , 而不通 过漏斗和进料管 , 这样可以缩短灌注时间且不影响灌注质量。当 支座孔内填满后 , 开始从漏斗进料 ; 图6 支座灌浆 6）当浆体从支座四周溢出并将支座下钢板顶齐平时, 慢慢将 进料拔出。拔出的过程中应保持管内有料 , 不会带入空气。然后 用薄钢片切除凸槽砂浆。 7）浇筑完成后约 5min, 清理支座板上的砂浆 ,收平, 然后盖上 土工布洒水养护 ; 8）一般8h后，强度达到20Mpa可拆除模板。 支座灌浆过程一定要保持连续性 , 一般整个灌浆过程为