第五节桥梁支座修理

桥梁支座保养及修理第一节概述

支座的作用传递上部结构的各种荷载适应温度、收缩徐变等因素产生的位移按受力特性分为固定支座活动支座：竖向力支座布置简支梁桥一般一端采用固定支座,一端采用活动支座.连续梁一般每一联中的一个桥墩设固定支座.支座的设置应有利于墩台传递水平力.水平力竖向力当前第1页\共有93页\编于星期三\9点第二节支座的类型和构造支座通常用钢，橡胶等材料来制造主要类型有：简易支座弧形钢板支座橡胶支座板式橡胶支座盆式橡胶支座

应根据桥梁结构的跨径、支点反力的大小、梁体的变形程度等因素来选取支座类型。中小跨度公路桥一般采用板式橡胶支座大跨度连续梁桥一般采用盆式橡胶支座铁路桥采用钢支座当前第2页\共有93页\编于星期三\9点采用几层油毛毡或石棉制成，压实后的厚度不小于1cm，可用于跨径小于10m的板梁桥。一、简易支座当前第3页\共有93页\编于星期三\9点二、钢支座1、弧形钢支座适用范围：跨径1020m构造特点：由上下垫板所组成，下垫板顶面切剥成圆柱体。固定支座需在上垫板上做齿槽（或销孔），在下垫板上焊以齿板（或销钉），安装后使齿板嵌入齿槽(或销钉伸入销孔)，以保证上下垫板之间不发生相对水平位移安装要点其它钢支座当前第4页\共有93页\编于星期三\9点跨度20m左右的梁，下摆加高，做成类似钢轨的截面形式，两侧用肋加强。2、摇轴钢支座当前第5页\共有93页\编于星期三\9点当遇到跨度更大的梁时，可以采用辊轴支座。辊子的直径可以随其个数的增多而减小，反力也可分散而均匀地分布到墩台垫石面上。辊轴支座适用于各种大型桥梁。2、辊轴钢支座当前第6页\共有93页\编于星期三\9点

板式橡胶支座有矩形和圆形。三、橡胶支座1、板式橡胶支座当前第7页\共有93页\编于星期三\9点构造特点：常用的板式橡胶支座采用薄钢板或钢丝网作为加劲层以提高支座的竖向承载能力。变形机理：（1）不均匀弹性压缩实现转动；（2）剪切变形实现水平位移；（3）无固定和活动支座之分。性能指标：（1）容许应力；（2）弹性模量和剪切模量（3）容许剪切的正切值。适用范围：支座反力为70－3600kN的公路、城市桥梁。局限性：当前第8页\共有93页\编于星期三\9点桥梁球冠圆板式橡胶支座3、其它类型板式橡胶支座当前第9页\共有93页\编于星期三\9点坡型板式橡胶支座当前第10页\共有93页\编于星期三\9点铅芯橡胶支座是一种抗震支座。它相当于在一般板式橡胶支座的中心放入铅棒，而铅棒能改变橡胶支座的阻尼性能。当前第11页\共有93页\编于星期三\9点4、桥梁盆式橡胶支座

盆式橡胶支座是钢构件与橡胶组合而成的新型桥梁支座。具有承载能力大、水平位移量大、转动灵活等特点，适用于支座承载力为1000KN以上的大跨径桥梁。盆式橡胶支座分固定支座与活动支座。活动盆式橡胶支座由上支座板、聚四氟乙烯板、承压橡胶块、橡胶密封圈、中间支座板、钢紧箍圈、下支座板以及上下支座连接板组成。组合上、中支座板构造或利用上下支座连接板即可形成固定支座。当前第12页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座构构造要点1.钢盆2.承压橡胶板3.钢衬板4.聚四氟乙烯板5.上支座板6.不锈钢滑板7.钢紧箍圈8.密封胶圈当前第13页\共有93页\编于星期三\9点当前第14页\共有93页\编于星期三\9点5、其它支座

QGZ球型钢支座当前第15页\共有93页\编于星期三\9点QGZ球型钢支座当前第16页\共有93页\编于星期三\9点支座的病害症状及原因分析支座脱空病害症状产生原因支座垫石和梁底钢板不水平。当前第17页\共有93页\编于星期三\9点支座的病害症状及原因分析病害症状支座异常变形产生原因

大多因为落梁时不够平稳，支座存在较大的初始剪切变形。

当前第18页\共有93页\编于星期三\9点支座的病害症状及原因分析病害症状支座不能正常滑动产生原因

墩顶落有大量的混凝土垃圾，不锈钢板锈蚀，摩阻力变大。当前第19页\共有93页\编于星期三\9点支座的病害症状及原因分析病害症状支座开裂产生原因

支座开裂的主要原因有：施工因素、支座质量问题、超载车辆的影响、支座垫石的影响以及其他因素。当前第20页\共有93页\编于星期三\9点板式橡胶支座病害案例（一）橡胶老化出现龟裂纹21当前第21页\共有93页\编于星期三\9点板式橡胶支座病害案例（二）橡胶老化22当前第22页\共有93页\编于星期三\9点板式橡胶支座病害案例（三）支座剪切严重23当前第23页\共有93页\编于星期三\9点板式橡胶支座病害案例（四）支座剪切严重24当前第24页\共有93页\编于星期三\9点板式橡胶支座病害案例（五）支座安装位置偏离25当前第25页\共有93页\编于星期三\9点板式橡胶支座病害案例（六）支座安装位置偏离26当前第26页\共有93页\编于星期三\9点板式橡胶支座病害案例（七）支座安装位置偏离27当前第27页\共有93页\编于星期三\9点板式橡胶支座病害案例（八）支座安装位置偏离28当前第28页\共有93页\编于星期三\9点板式橡胶支座病害案例（九）不锈钢板未焊接29当前第29页\共有93页\编于星期三\9点板式橡胶支座病害案例（十）不锈钢板未焊接30当前第30页\共有93页\编于星期三\9点板式橡胶支座病害案例（十一）聚四氟乙烯板脱落31当前第31页\共有93页\编于星期三\9点板式橡胶支座病害案例（十二）橡胶支座被油漆腐蚀32当前第32页\共有93页\编于星期三\9点板式橡胶支座病害案例（十三）橡胶支座被油漆腐蚀33当前第33页\共有93页\编于星期三\9点板式橡胶支座病害案例（十四）支座上部脱空34当前第34页\共有93页\编于星期三\9点板式橡胶支座病害案例（十五）橡胶支座底部脱空35当前第35页\共有93页\编于星期三\9点板式橡胶支座病害案例（十六）橡胶支座底部脱空36当前第36页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座病害案例（一）吊装勾未拆卸37当前第37页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座病害案例（二）吊装勾未拆卸38当前第38页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座病害案例（三）螺栓未紧固39当前第39页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座病害案例（四）螺栓未紧固40当前第40页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座病害案例（五）螺栓未紧固41当前第41页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座病害案例（六）螺栓锚入深度不够42当前第42页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座病害案例（七）未上螺母或螺母脱落43当前第43页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座病害案例（八）螺栓缺失44当前第44页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座病害案例（九）螺栓缺失45当前第45页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座病害案例（十）螺栓被剪断46当前第46页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座病害案例（十一）螺栓被剪断47当前第47页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座病害案例（十二）螺栓受剪切变形48当前第48页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座病害案例（十三）橡胶密封圈老化49当前第49页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座病害案例（十四）橡胶密封圈被挤出50当前第50页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座病害案例（十五）承压橡胶板破坏挤出51当前第51页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座病害案例（十六）支座脱空52当前第52页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座病害案例（十七）预埋螺栓孔洞处未灌浆53当前第53页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座病害案例（十八）预埋螺栓孔洞处未灌浆54当前第54页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座病害案例（十九）55当前第55页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座病害案例（二十）56当前第56页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座病害案例（二十一）57当前第57页\共有93页\编于星期三\9点盆式橡胶支座病害案例（二十二）58当前第58页\共有93页\编于星期三\9点支座的安装《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041－2000）中对板式橡胶支座安装的相关规定：检查项目规定值或允许偏差支座中心与主梁中线（mm）应重合，最大偏差<2高程符合设计要求支座四角高差（mm）承压力≤5000kN<1承压力>5000kN<2支座上下各部件纵轴线必须对正活动支座顺桥向最大位移（mm）±250双向活动支座横桥向最大位移（mm）±25横轴线错位距离（mm）根据安装时的温度与年平均最高、最低温差计算确定支座上下挡块最大偏差的交叉角

必须平行<支座安装规定值或允许偏差当前第59页\共有93页\编于星期三\9点支座的安装《公路桥工程质量检验评定标准（第一册土建工程）》（JTGF80－2004）中，新增加了支座垫石、支座安装的相关规定：

项次检

查

项

目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1混凝土强度(MPa)在合格标准内按附录D检查32轴线偏位(mm)5全站仪或经纬仪：支座垫石纵横方向检查23断面尺寸(mm)±5尺量：检查1个断面24顶面高程(mm)±2水准仪：检查中心及四角2顶面四角高差(mm)25预埋件位置(mm)5尺量：每件1支座垫石实测项目当前第60页\共有93页\编于星期三\9点支座的安装项次检

查

项

目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1混凝土强度(MPa)在合格标准内按附录D检查32平面位置(mm)5全站仪或经纬仪：每块检查23断面尺寸(mm)±10尺量，每块检查1个断面24顶面高程(mm)±10水准仪：每块检查1处15与梁体间隙(mm)±5尺量：每块检查1挡块实测项目当前第61页\共有93页\编于星期三\9点支座的安装项次检

查

项

目规定值或允许偏差检查方法和频率权值1支座中心与主梁中心线偏位(mm)2经纬仪、钢尺：每支座32支座顺桥向偏位(mm)10经纬仪或拉线检查；每支座23支座高程(mm)±5水准仪：每支座34支座四角高差(mm)承压力≤500km1水准仪：每支座2承压力>500KN2支座安装实测项目当前第62页\共有93页\编于星期三\9点支座的更换◆支座的更换方法◆关于梁体的顶升◆支座更换的施工控制当前第63页\共有93页\编于星期三\9点一、支座的更换方法

目前，新建的公路桥梁几乎全部选用橡胶支座。桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要构件，可谓一座桥梁的咽喉所在，关系重大，一旦出现病害，将影响到上下部结构的使用寿命和交通安全。特别是对于高速公路，桥梁橡胶支座的用量大，病害多，事故频繁发生。

当前第64页\共有93页\编于星期三\9点一、支座的更换方法枕木满布式支架法

当前第65页\共有93页\编于星期三\9点一、支座的更换方法枕木满布式支架法优点

架设设备比较简单，施工方法简单易于操作。对于小跨度的梁桥，用支架法施工具有一定的优势。

缺点

支架法施工工期长、支架和模板用钢材、木材量大、成本高，不适宜桥墩过高的场合。

工作原理

在地面上设置枕木，以枕木为基础，设置满布式或部分木支架至桥梁梁体处，在支架上安置千斤顶顶升梁体。

当前第66页\共有93页\编于星期三\9点一、支座的更换方法桥面钢导梁法

当前第67页\共有93页\编于星期三\9点一、支座的更换方法桥面钢导梁法优点

对桥下场所无要求，适用于多种桥梁类型，整个起梁过程都在桥上进行，不影响桥下通航、通车要求。缺点

钢梁长度有限制，跨径不可过大；要求用较大吨位千斤顶，对桥面局部压力较大，有可能损伤梁体。工作原理

支撑位置在桥面上，支撑面为顶升梁相邻跨的梁体。在顶升梁上绑扎钢带，安置钢梁，以相邻跨梁体为支撑基础，配合顶升设备，抬升梁体。

当前第68页\共有93页\编于星期三\9点一、支座的更换方法端部整体顶升法

当前第69页\共有93页\编于星期三\9点一、支座的更换方法端部整体顶升法优点

对桥下通车影响不大，可自由通行，能满足桥下不中断交通的要求。与采用少数大吨位的千斤顶相比较，无须为应力集中设置过大的传力杆及横梁。

缺点

对桥跨下的地基基础要求较高，需建顶升基础，工序时间长，工期较长。工作原理

以地面为支撑，在墩台两侧建立顶升基础，然后用贝雷梁、槽钢、螺栓连接成受力钢梁（也可用钢管墩作为传力构件），受力钢梁上架千斤顶，在梁两端同步整体顶升。

当前第70页\共有93页\编于星期三\9点一、支座的更换方法鞍型支架法

当前第71页\共有93页\编于星期三\9点一、支座的更换方法鞍型支架法优点

施工方便，该方法不受河床地质、桥下水深和桥梁高度的限制。

缺点

顶升过程中盖梁会发生偏心受压现象和局部承压过高的现象以及支架变形过大的现象，顶升前须严格的验算。

工作原理

用桥墩本身做支撑在盖梁上搭设支架，设计成“鞍型支架”，放置千斤顶来顶升梁体。

当前第72页\共有93页\编于星期三\9点一、支座的更换方法钢扁担梁法

当前第73页\共有93页\编于星期三\9点一、支座的更换方法钢扁担梁法优点

对桥下场所无要求，适用于多种桥梁类型，整个起梁过程都在桥上进行，不影响桥下通航、通车要求。

缺点

钢扁担梁结构设计较为复杂，需进行专门计算；要求用较大吨位千斤顶，对桥面局部压力较大，有可能损伤梁体。

工作原理

支撑位置在桥面上，支撑面为顶升梁相邻跨的梁体。在顶升梁上打孔，绑扎钢带，安置钢扁担梁，以相邻跨梁体为支撑基础，配合顶升设备，抬升梁体。

当前第74页\共有93页\编于星期三\9点一、支座的更换方法扁型千斤顶法

当前第75页\共有93页\编于星期三\9点一、支座的更换方法扁型千斤顶法

优点

机具设备很少，成本低廉；工序简单，施工快速，中断交通时间很短；对桥下场所无要求，适用于多种桥梁类型。

缺点

由于扁型千斤顶的特殊构造，导致其行程较短，可能需要多次顶升才能到位。

工作原理

把超薄的液压千斤顶安放在主梁与盖梁的狭小的空间内，直接顶升梁体。

当前第76页\共有93页\编于星期三\9点一、支座的更换方法

上述六种桥梁支座更换方法各自有不同的优缺点，适应不同的环境，更换方法上各有长处。

现针对高墩简支转连续梁桥提出三种新的支座更换方法：钢蝴蝶梁法、钢套箍法和气囊顶生法。当前第77页\共有93页\编于星期三\9点一、支座的更换方法钢蝴蝶梁法

当前第78页\共有93页\编于星期三\9点一、支座的更换方法钢蝴蝶梁法

优点

充分利用盖梁这个平台，施工方便，无大型机具设备；对环境的适应能力很强，不受河床地质、桥下水深和桥梁高度的限制。缺点

要求盖梁较为宽大能安放液压千斤顶且千斤顶数量较多。

工作原理

支撑位置在盖梁上，通过液压千斤顶顶升蝴蝶梁的翅梁来提升梁体。

当前第79页\共有93页\编于星期三\9点一、支座的更换方法钢套箍法

当前第80页\共有93页\编于星期三\9点一、支座的更换方法钢套箍法

优点

充分利用桥梁本身的结构，可以通过增长钢套箍的长度提高其承载能力，对环境的适应能力很强，不受河床地质、桥下水深和桥梁高度的限制。

缺点

要求盖梁较为宽大能安放液压千斤顶且千斤顶数量较多。

工作原理

通过圆箍与桥墩混凝土之间的摩擦力提供竖向支撑，放置液压千斤顶顶升梁体。

当前第81页\共有93页\编于星期三\9点一、支座的更换方法气囊顶升法

工作原理

用集群气囊替换液压千斤顶，上述所有支座更换方法只要用气囊取代千斤顶都可以称之为气动顶升法。

起重量不受限制，通过气动提升系统的扩展组合，能满足百吨级甚至千吨级桥梁构件的顶升；同步控制，安全受控；可操作性好，气动提升系统体积大，重量轻；顶升过程平稳，无附加冲击载荷；对顶升的基础要求低，特别适合临时预制构件的工程；有利于保护桥梁构件，采用分布荷载，避免了液压起重的集中载荷。

工作特点当前第82页\共有93页\编于星期三\9点二、关于梁体的顶升国内代表性桥梁顶升工程浙赣线玉山下镇跨线桥当前第83页\共有93页\编于