桥梁支座的类型、构造、安装及更换

桥梁支座的的类型、构构造、安装装及更换桥梁支座概概述桥梁支座的的类型和构构造桥梁支座的的安装与更更换概述述一、支座的的作用和要要求二、支座的的分类三、支座的的布置原则则四、支座的的选用1一、支座的的作用和要要求支座设置在在桥梁的上上部结构与与墩台之间间，它的作作用是：(2)保证结构在在活载、温温度变化、、混凝土收收缩和徐变变等因素作作用下能自自由变形，，以使上、、下部结构构的实际受受力情况符符合结构的的静力图式式。（适应变形）(1)传递上部结结构的支承承反力，包包括恒载和和活载引起起的竖向力力和水平力力；（传递荷载）6.1简支梁的静静力图示二、支座的的分类1.按其变位的的可能性2.按材料分固定支座活动支座：：竖向力水平力竖向力简易支座钢支座橡胶支座板式橡胶支支座盆式橡胶支支座钢筋混凝土土支座固定支座活活动支座座固定支座传传递竖向力力和水平力力，允许上上部结构在在支座处能能自由转动动但不能水水平移动；；活动支座则则只传递竖竖向力，允允许上部结结构在支座座处既能自自由转动又又能水平移移动。活动支座又又可分为多多向活动支支座(纵向、横向向均可自由由移动)和单向活动动支座(仅一个方向向可自由移移动)。1.按其变位的的可能性大致可分为为:简易支座钢支座钢筋混凝凝土支座座橡胶支座座特种支座座(如减震支支座、拉拉力支座座等）2.按材料分分(1)对于有坡坡桥跨结结构，宜宜将固定定支座布布置在标标高低的的墩台上上三、支座座的布置置原则(2)对于连续续梁桥及及桥面连连续的简简支梁桥桥，为使使全梁的的纵向变变形分散散在梁的的两端，，宜将固固定支座座设置在在靠近桥桥跨中心心三、支座座的布置置原则(3)对于简支支梁，一一端固定定，一端端活动三、支座座的布置置原则对于特别宽的梁桥，，因为要要考虑支支座横桥桥向移动动的可能能性、支支座布置置如图示示。即在在固定墩墩上设置置一个固固定支座座，相邻邻的支座座设置为为横向可可动、纵纵向固定定的单向向活动支支座，而而在活动动墩上设设置一个个纵向活活动支座座(与固定支支座相对对应)，其余均均设置多多向活动动支座。。(4)曲线梁桥桥的支座布布置会直直接影响响到梁的的内力分分布，同同时，支支座的布布置应使使其能充充分适应应曲梁的的纵、横横向自由由转动和和移动的的可能性性。通常常宜采用用球面支支座，且且为多向向活动支支座。三、支座座的布置置原则四、支座座的选用用应根据桥桥梁结构构的跨径径、支点点反力的的大小、、梁体的的变形程程度、对对建筑高高度的要要求、适适应单向向和多向向位移及及其位移移量的需需要，以以及防震震、减震震的需要要等因素素来选取取支座类类型。中小跨度度公路桥桥一般采采用板式式橡胶支支座大跨度连连续梁桥桥一般采采用盆式式橡胶支支座桥梁支座座的类型型和构造造一、简易易垫层支支座二、钢支支座三、钢筋筋混凝土土支座四、橡胶胶支座五、拉力力支座2一、简易易垫层支支座简易支座座是指在在梁底和和墩台顶顶面之间间设置垫垫层来支支承上部部结构。。二、钢支支座钢支座是是靠钢部部件的滚滚动、摇摇动和滑滑动来完完成支座座的位移移和转动动的。传统铸铁铁钢支座座球形钢支支座适用于多多向转动动且转动动量较大大的情况况，例如如曲线桥桥或宽桥桥。同时时，由于于其不再再使用橡橡胶承压压，不存存在橡胶胶变硬或或老化等等不良影影响，所所以它特特别适用用与低温温地区。。QGZ球型钢支支座橡胶支座座与其它它金属刚刚性支座座相比，，具有构构造简单单、加工工方便、、节省钢钢材、造造价低、、结构高高度小、、安装方方便等一一系列优优点。此此外，橡橡胶支座座能方便便地适应应任意方方向的变变形，故故对于宽宽桥、曲曲线桥和和斜桥具具有特别别的适应应性。橡橡胶的弹弹性还能能消减上上、下部部结构所所受的动动力作用用，这对对于抗震震也十分分有利。。在桥梁工工程中使使用的橡橡胶支座座大体上上可分为为两类，，即板式式橡胶支支座和盆盆式橡胶胶支座。。三、橡胶胶支座板式橡胶胶支座四氟滑板板式橡胶胶支座球冠圆板板式橡胶胶支座可克服安安装后产产生的偏偏压、脱脱空现象象，对坡坡桥，无无需在梁梁底进行行调平（1）板式橡橡胶支座座变形机理理：（1）不均匀匀弹性压压缩实现现转动；；（2）剪切变变形实现现水平位位移；（（3）无固定和和活动支支座之分分。显然橡胶胶支座水水平位移移和转动动变形的的大小与与支座的的厚度有有关性能指标标：（1）容许应应力；（（2）弹性模模量和剪剪切模量量（3）容许剪剪切的正正切值。。适用范围围：支座座反力为为3000－10000kN的桥梁。。（1）板式橡橡胶支座座板式橡胶胶支座代代号表示示方法如GJZ30040047(CR)，表示公公路桥梁梁矩形、、平面尺尺寸300400、厚度为为47的氯丁橡橡胶支座座；又如如GYZF430054(NR)，表示公公路桥梁梁圆形、、直径300、厚度为为54、带聚四四氟乙烯烯滑板的的天然橡橡胶支座座（1）板式橡橡胶支座座板式橡胶胶支座的的构造常见矩形形板式橡橡胶支座座的尺寸寸：12*14cm15*18cm15*20cm厚度：28-51mm式中a0——顺桥向橡橡胶支座座钢板的的长度（（短边））；b0——横桥向橡橡胶支座座钢板的的长度（（长边））；t——中间层单单层橡胶胶片厚度度；d0——圆形支座座钢板直直径形状系数数S支座的物物理力学学性能圆形球冠圆板板式橡胶胶支座可克服安安装后产产生的偏偏压、脱脱空现象象，对坡坡桥，无无需在梁梁底进行行调平，，适于纵纵横坡较较大（3%-5%）的立交交桥及高高架桥（1）板式橡橡胶支座座其他板式式橡胶支支座坡型板式式橡胶支支座盆式橡胶胶支座是是在板式式橡胶支支座的基基础上进进一步改改进后更更为完善善的一种种橡胶支支座。它与板式式橡胶支支座的主主要区别别在于：：它不是是利用置置于橡胶胶中的加加劲物来来加强橡橡胶，而而是将素素橡胶板板置于圆圆形钢盆盆内来加加强橡胶胶。橡胶在受受压后的的变形由由于受钢钢盆的约约束，处处于三向向受压状状态，只只要钢盆盆不破坏坏，橡胶胶就永远远不会丧丧失承载载力。这这时橡胶胶的容许许抗压强强度可以以进一步步提高到到25MPa。密封在在钢盆内内的橡胶胶板，可可以做适适度不均均匀压缩缩来实现现转动，，如果再再加上聚聚四氟乙乙烯板和和不锈钢钢板，则则还可以以实现水水平位移移。（2）盆式式橡胶支支座因此，盆盆式橡胶胶支座可可做成固固定支座座，也可可做成活活动支座座，活动动支座又又可为多多向活动动支座和和单向活活动支座座。常用盆式式橡胶支支座的构造。它是由由上支座座板不锈锈钢板、、聚四氟氟乙烯(PTFE)板、圆钢钢盆、橡橡胶板、、紧箍圈圈、防水水圈和下下支座板板等组成成。盆式橡胶胶支座具具有很大大的承载载能力，，水平位位移量大大，摩擦擦系数小小,支座建筑筑高度低低，节省省钢材。。在同样的的载重下下,它的体积积(高度)和重量不不到钢支支座的1/10；而且，，它在纵纵向及横横向均可可转动和和移动,在功能上上优于钢钢支座、、能满足足宽桥对对支座横横向也要要能转动动及伸缩缩的要求求。图6-13GPZ和TPZ盆式橡胶胶支座实实物照片片盆式橡胶胶支座构构造要点点（单位位：mm）盆式橡胶胶支座代代号表示示方法例：GPZ35DX表示GPZ系列中设设计承载载力为35MN的单向活活动的常常温型盆盆式支座座GPZ50GD表示GPZ系列中设设计承载载力为50MN的固定的的常温型型盆式支支座GPZ表示由我我国交通通部中交交公路规规划设计计院设计计的系列列盆式橡橡胶支座座；TPZ-1则表示我我国铁道道部科学学研究院院设计的的系列盆盆式橡胶胶支座成品盆式式橡胶支支座的选选配１．成品品盆式橡橡胶支座座的系列列DX、SX、GD分别表示示单向、、双向向活动支支座及固固定支座座，而GDZ则为抗震震型固定定支座的的代号。。２．成品品盆式橡橡胶支座座的地区区适用性性成品盆式式橡胶支支座的适适用地区区应考虑虑温度和地震两个因素素。以确确定适配配常温型型或耐寒寒型支座座和采用用何种震震型支座座或抗震震措施。。固定与滑滑动盆式式橡胶支支座多向活动动支座（（DX）纵向活动动支座（（ZX）固定支座座（GD）5、其它支支座QGZ球型钢支支座除上述常常规支座座外，还还有一些些适合于于特殊用用途的支支座，如如拉力支座座、铅芯橡胶胶支座、测力及调调高支座座等。拉力支座座除可正正常转动动和滑动动外，还还可承受受垂直方方向的拉拉力（负负反力））。铅芯橡胶胶支座是是在普通通板式橡橡胶支座座中设置置圆柱形形铅芯，，以改善善支座的的阻尼特特性，减减小地震震对桥梁梁墩台的的作用。。在抗震型型盆式橡橡胶支座座中，通通过增设设减震橡橡胶条也也能达到到一定的的减震隔隔震效果果。测力支座座除具有有普通盆盆式橡胶胶支座的的所有功功能外，，还能准准确地测测定支座座反力。。在基础础可能发发生大的的沉陷或或支座受受力不均均时，可可采用调调高支座座在一定定范围内内对支座座高度进进行调整整。支座更换换一、支座座的病害害症状及及原因分分析二、支座座的安装装三、支座座的更换换3一、支座的病病害症状状及原因因分析支座脱空空病害症状状产生原因因支座垫石石和梁底底钢板不不水平。。一、支座的病病害症状状及原因因分析病害症状状支座异常常变形产生原因因大多因为为落梁时时不够平平稳，支支座存在在较大的的初始剪剪切变形形。一、支座的病害症症状及原因分分析病害症状支座不能正常滑动产生原因墩顶落有大量量的混凝土垃垃圾，不锈钢钢板锈蚀，摩摩阻力变大。一、支座的病害症症状及原因分分析病害症状支座开裂产生原因支座开裂的主主要原因有：：施工因素、、支座质量问问题、超载车车辆的影响、、支座垫石的的影响以及其其他因素。二、支座的安装《公路桥涵施工工技术规范》（JTJ041－2015）中对板式橡橡胶支座安装装的相关规定定：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二、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支座安装实测测项目二、支座的安装《公路桥工程质质量检验评定定标准（第一一册土建工工程）》（JTGF80－2012）中，新增加加了支座垫石石、支座安装装的相关规定定：项次检

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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支座垫石实测项目二、支座的安装项次检

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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挡块实测项目目三、支座的更换◆支座的更换方方法◆关于梁体的顶顶升◆支座更换的施施工控制一、支座的更更换方法原因：目前，新建建的公路桥梁梁几乎全部选选用橡胶支座座。桥梁支座座是连接桥梁梁上部结构和和下部结构的的重要构件，，可谓一座桥桥梁的咽喉所所在，关系重重大，一旦出出现病害，将将影响到上下下部结构的使使用寿命和交交通安全。特特别是对于高高速公路，桥桥梁橡胶支座座的用量大，，病害多，事事故频繁发生生。一、支座的更更换方法1.枕木满布式支支架法一、支座的更更换方法枕木满布式支支架法架设设备比较较简单，施工工方法简单易易于操作。对对于小跨度的的梁桥，用支支架法施工具具有一定的优优势。支架法施工工工期长、支架架和模板用钢钢材、木材量量大、成本高高，不适宜桥桥墩过高的场场合。在地面上设置置枕木，以枕枕木为基础，，设置满布式式或部分木支支架至桥梁梁梁体处，在支支架上安置千千斤顶顶升梁梁体。原理优点缺点一、支座的更更换方法2.桥面钢导梁法法一、支座的更更换方法桥面钢导梁法法对桥下场所无无要求，适用用于多种桥梁梁类型，整个个起梁过程都都在桥上进行行，不影响桥桥下通航、通通车要求。钢梁长度有限限制，跨径不不可过大；要要求用较大吨吨位千斤顶，，对桥面局部部压力较大，，有可能损伤伤梁体。支撑位置在桥桥面上，支撑撑面为顶升梁梁相邻跨的梁梁体。在顶升升梁上绑扎钢钢带，安置钢钢梁，以相邻邻跨梁体为支支撑基础，配配合顶升设备备，抬升梁体体。原理优点缺点一、支座的更更换方法3.端部整体顶升升法一、支座的更更换方法端部整体顶升升法对桥下通车影影响不大，可可自由通行，，能满足桥下下不中断交通通的要求。与与采用少数大大吨位的千斤斤顶相比较，，无须为应力力集中设置过过大的传力杆杆及横梁。对桥跨下的地地基基础要求求较高，需建建顶升基础，，工序时间长长，工期较长长。以地面为支撑撑，在墩台两两侧建立顶升升基础，然后后用贝雷梁、、槽钢、螺栓栓连接成受力力钢梁（也可可用钢管墩作作为传力构件件），受力钢钢梁上架千斤斤顶，在梁两两端同步整体体顶升。原理优点缺点一、支座的更更换方法4.鞍型支架法一、支座的更更换方法鞍型支架法施工方便，该该方法不受河河床地质、桥桥下水深和桥桥梁高度的限限制。顶升过程中盖盖梁会发生偏偏心受压现象象和局部承压压过高的现象象以及支架变变形过大的现现象，顶升前前须严格的验验算。用桥墩本身做做支撑在盖梁梁上搭设支架架，设计成““鞍型支架””，放置千斤斤顶来顶升梁梁体。原理优点缺点一、支座的更更换方法5.扁型千斤顶法法一、支座的更更换方法扁型千斤顶法法机具设备很少少，成本低廉廉；工序简单单，施工快速速，中断交通通时间很短；；对桥下场所所无要求，适适用于多种桥桥梁类型。由于扁型千斤斤顶的特殊构构造，导致其其行程较短，，可能需要多多次顶升才能能到位。把超薄的液压压千斤顶安放放在主梁与盖盖梁的狭小的的空间内，直直接顶升梁体体。原理优点缺点一、支座的更更换方法上述五种桥梁梁支座更换方方法各自有不不同的优缺点点，适应不同同的环境，更更换方法上各各有长处。现现针对高墩墩简支转连续续梁桥提出三三种新的支座座更换方法：：钢蝴蝶梁法法、钢套箍法法和气囊顶升升法。一、支座的更更换方法6.钢蝴蝶梁法一、支座的更更换方法钢蝴蝶梁法充分利用盖梁梁这个平台，，施工方便，，无大型机具具设备；对环环境的适应能能力很强，不不受河床地质质、桥下水深深和桥梁高度度的限制。。要求盖梁较为为宽大能安放放液压千斤顶顶且千斤顶数数量较多。支撑位置在盖盖梁上，通过过液压千斤顶顶顶升蝴蝶梁梁的翅梁来提提升梁体。原理优点缺点一、支座的更更换方法7.钢套箍法一、支座的更更换方法钢套箍法充分利用桥梁梁本身的结构构，可以通过过增长钢套箍箍的长度提高高其承载能力力，对环境的的适应能力很很强，不受河河床地质、桥桥下水深和桥桥梁高度的限限制。要求盖梁较