桥梁支座(6篇)
桥梁支座篇1
【关键词】桥梁；橡胶支座；试验分析；竖向变形
随着我国城市基础设施建设步伐的加快，大跨径桥梁工程数量日益增加，对橡胶支座的要求也越来越高。传统的板式橡胶支座由于具有一定的缺陷性，已无法满足当前桥梁建设的需要。盆式橡胶支座作为一种新型的桥梁支座，具有结构合理、承载力大、转动灵活、制造方便、造价低和缓冲性能好等优点，是一种适宜于大跨度桥梁使用的较理想的支座，目前在城市桥梁建设中得到广泛的应用。但盆式橡胶支座的发展应用仍处于起步阶段，有必要加强桥梁盆式橡胶支座的试验分析。根据相关规定，盆式橡胶支座的试验内容应包括：荷载作用下的支座竖向压缩变形、盆环径向变形、残余变形和试验摩阻系数的测定。本文通过分析桥梁盆式橡胶支座的试验过程，希望对往后的研究工作有所帮助。
1.竖向压缩的试验方法
行标要求加载试验前需对试验支座预压三次，试验时检验荷载以10个相等的增量加载，然后逐级加载至检验荷载后，卸载至初始压力，此时一个加载程序完毕，一块支座需往复加载三次，按照这样的规定，一块支座需要3h～4h，耗时长。笔者通过对大量支座的三次加载竖向压缩值进行分析，由于橡胶块弹粘性体的特性，发现三次的竖向压缩值基本接近，有呈逐渐变小趋势，且三次的平均值与采用第一次结果计算的竖向变形相差在0.1%以内，结果完全可以满足要求。因此，三次加载完全可以减少为加载一次，用一次的结果来代替三年次的平均值。三次的结果及趋势如表1，图1所示。
表1盆式橡胶支座竖向压缩变形三次结果比较
图1竖向变形三次结果趋势图
2.荷载——变形曲线的关系
行标要求，实测荷载）竖向压缩变形曲线或荷载）盆环径向变形曲线应成线性关系，如成非线性关系，则该支座为不合格，因此属于线性粘弹性体，而其中对线性关系的相关系数则没有进行明确的规定，实际工作中较难把握。从大量试验来看，盆式橡胶支座荷载）变形曲线相关性较强，一般在0.980左右，因此应当对线性关系的相关系数进行明确，可以定为相关系数不小于0.95，以便于检测控制。支座竖向压缩变形相关性如表2所示。
表2盆式支座竖向压缩变形线性相关性
3.残余变形
盆式橡胶支座的残余变形主要由其中橡胶板的粘弹行为产生，在一定温度和应力作用下，橡胶发生蠕变，在外力除去后，除去普弹性和高弹性部分，由于橡胶的粘性流动从而留下不可恢复的永久变形。残余变形的试验存在如下问题值得探讨。
3.1加载次数对残余变形的影响
由于盆式支座加载前需预压三次，后按程序分级加载到检验荷载后，卸载至初始压力，测定残余变形，一个支座需往复加载三次。盆式支座的残余变形主要由其中橡胶板的蠕变产生，残余变形由于预压次数的增加，变形值逐渐变小直至趋于稳定。因此，预压和加载的次数对残余变形值有较大的影响。不同加载次数时的残余变形值如表3所示。
表3不同加载次数时的残余变形%
3.2残余变形的取值
由于残余变形要加载三次，而行标中对于残余变形的取值未作明确规定，一些单位的做法是取三年次的最大值，然而按照残余变形的定义以及现场盆式支座长期受压的实际特性，笔者认为取三次残余变形之和更为合理。在实际工作中，三次残余变形值之和超过总变形量5%的比例还是比较多的。
3.3对于残余变形超过总变形量5%的情况
行标中规定，如残余变形超过总变形量的5%，则重复试验，若残余变形不消失或有增长趋势，则认为该支座不合格，笔者根据大量试验结果认为，由于橡胶体的残余变形值需要随着试验次数的增加，逐渐趋小直至稳定，而达到稳定的加载次数一般需要六次左右，因此如果前三年次的残余变形超过总变形量5%，则
第四次试验一般仍然存在残余变形，仍为不合格，无需再进行试验。残余变形随着试验次数增加的发展趋势如表4所示。
表4不同加载次数时的残余变形mm
3.4检验荷载
行标中要求在竖向设计荷载作用下，支座残余变形不得超过总变形量的5%，而行标残余变形的检验荷载却是支座设计承载力的1.5倍，并不是在设计荷载情况下的残余变形值。由于橡胶高聚物属于粘弹性体，粘性流动，也就是说不可恢复变形与应力、时间成正比，与橡胶的本体粘度成反比，因此由于检验荷载的取值不同，所测得的残余变形也不尽相同，行标中用1.5倍设计荷载情况下的残余变形代替设计荷载下的残余变形是不准确的。
4.试验的加载速率
由于橡胶体属于高聚物，高聚物的力学性能与温度和力的作用速率有关，而行标中用正常形变速率下测试数据代替现场受梁板瞬间持久力作用的场合下，对于检测数据的准确性还值得研究。
5.结语
桥梁盆式橡胶支座具有承载力高、耐磨性强、抗震减震效果好的特点，是我国桥梁建设中优先选择的支座，对促进我国的桥梁建设具有重要意义。加强桥梁盆式橡胶支座试验过程的研究力度，能够进一步完善支座的检测技术和检测方法，同时提高盆式橡胶支座检测准确性，为控制和保证我国桥梁支座的产品质量提高保障。
参考文献：
桥梁支座篇2
【关键词】：长大桥梁；减隔震支座；关键技术；施工要点
中图分类号：U445文献标识码：A文章编号：
引言
自上个世纪七十年代开始，西方发达国家便在桥梁建设中运用减隔震技术，例如1984年美国在SierraPointBridge的抗震加固中便运用了减隔震技术，而日本也于1990年在宫川大桥上运用了减隔震技术。如今，全世界有大量的桥梁都已采用减隔震技术，并取得了较好的应用效果，然而在我国的应用较少，特别是在长大桥梁的应用中。该技术在桥梁建设、维修中的应用，能够减轻桥梁结构在地震作用下的破坏程度，大幅度提高桥梁使用的安全性，在特大跨径连续梁桥中应用还能够降低下部结构尺寸，从而降低工程造价。因此，探讨桥梁减隔震支座的设计思想与施工中应注意的问题及要点，对于减隔震技术的广泛、合理应用具有积极的意义。
一、桥梁减隔震支座的设计思想
由于长大桥梁支座承受极大强度的荷载，减隔震支座设计需要将桥梁受到的地震作用进行集中，由减隔震支座承受大部分的能量冲击，从而减小桥梁下部结构的负荷。长大桥梁减隔震控制措施可以分为被动控制、主动控制、半主动控制、混合控制、智能控制等类别，其中被动控制没有外部能力输入，主动控制存在外部能力输入，后三种控制均有部分能量输入。
多质点体系在受到地震作用条件下的震动方程由结构质量、反应位移、阻尼、速度、刚度矩阵、加速度矩阵等因素组成，由此可见长大桥梁结构在受到地震作用条件下的震动反应与结构的刚度、质量等因素有关。主动控制借助外界能量来提供结构控制力，如果桥梁属于大跨度结构，需要的外界能量很大，在具体实施过程中存在一定的难度，通常采用被动控制来进行减隔震支座的设计。被动控制是借助消能元件等设施来吸收地震作用的能量，使桥梁下部结构承受的地震作用能量降低到可承受范围之内，以实现减振隔振的目的。和以往单纯的依赖增大配筋率等方法相比，采用上述设计思想与方法能够减少工程量，在保证减震隔震效果的同时还有显著的经济效益。
二、减隔震支座的工作原理与设计要点
在长大桥梁减隔震装置中，较为常用的是由橡胶板、钢板高温硫化粘结制成的橡胶支座，由于橡胶层与钢板紧密粘结，薄钢板能够约束橡胶支座在垂直荷载下的横向变形，因而具有较好的竖向性能。另外，由于在水平荷载下钢板对橡胶层的约束是柔性的，橡胶支座的水平刚度较小，并且剪切刚度是随着变形的变化而变化的，较小变形的情况下水平刚度较大，当变形达到中等时水平刚度最小，而随着变形的进一步增大水平刚度又会随之增加，从而起到保护的作用。橡胶支座在桥梁中的使用，如果受到小震作用，桥梁结构相当于连接在一个刚性基础上，而如果受到强震作用，橡胶支座能够吸收大量能量，并提供柔性滑动。
减隔震支座设计通过合理安放支座为长大桥梁提供水平方向上的柔性支撑，增强桥梁结构在水平方向的稳定性，并利用阻尼装置增强整个桥梁结构的阻尼效应。通过对设计反应谱的分析，可以得知当系统周期增长时，设计荷载相应减少，地震作用也会随之减少。因此，长大桥梁减隔震支座设计需要以增长系统固有周期后的耗能能力衡量减振隔振性能，并考虑减隔震支座应用后是否对桥梁的桥面与下部结构产生不利的效应而影响桥梁的正常使用。
1、合理的应用粘滞阻尼器
长大桥梁结构设计人员在设计桥梁结构过程中应该充分考虑到如何有效的应用粘滞阻尼器提高桥梁结构的抗震安全性能。粘滞阻尼器具有其独特的优势，首先弹塑性阻尼装置或者摩擦阻尼装置的屈服力或者摩擦力是常值，在桥墩发生最大变形时，屈服力或者摩擦力常值会同时达到。但是，当阻尼器的参数为1时，会使桥墩变形最大化，阻尼力反而是最小值，当阻尼器的参数为零时，粘滞阻尼器的阻尼力会达到最大值，桥墩的变形最小。其次，是在温度发生改变的情况下，弹塑性阻尼装置或者摩擦阻尼装置一定要克服屈服力或者摩擦力才能自由变形；在粘滞阻尼器发展蠕变的情况下，产生的抗震力几乎为零，因此，应用粘滞阻尼力是不会影响桥梁结构的使用功能。
2、合理的应用摆式滑动摩擦支座
长大桥梁结构设计人员在设计桥梁结构过程中应该充分考虑到如何有效的应用摆式滑动摩擦支座提高桥梁结构的抗震安全性能。摆式滑动摩擦支座主要是将滑动摩擦支座和钟摆概念有效的结合起来，从而有效的构成一种减隔震装置，由于摆式滑动摩擦支座的滑动面是个曲面，通过曲面滑动摩擦尽可能的消耗地震能量，为桥梁结构自重提供必要的自复位能量，从而有效的利用钟摆机理延长桥梁结构的振动周期。由于地震位移大小以及球面曲率半径会影响到摆式滑动摩擦支座的平面尺寸，因此摆式滑动摩擦支座的平面尺寸相对较大。
3、合理应用铅芯橡胶支座
设计人员在设计长大桥梁结构过程中应该充分考虑到如何有效的应用铅芯橡胶支座提高桥梁结构的抗震安全性能。铅芯橡胶隔震支座的构成是在分层橡胶支座中加入一些铅芯，构成一种减隔震装置。由于铅芯具有良好的力学性能，能够和分层橡胶支座有效的结合起来，所以，铅芯非常适合作为减隔震材料。除此之外，铅芯橡胶支座的屈服剪应力相对偏低，但是初始剪切刚度相对偏高，弹塑性能较强，并且塑性循环具有较强的耐疲劳性能。正是因为铅芯橡胶支座具备较好的屈服强度和刚度，能够满足隔震系统的需求，因此铅芯橡胶支座是国内外桥梁结构隔震设计过程中广泛应用的隔震装置。例如，我国南疆线上的几座铁路桥就应用了铅芯橡胶支座，对于提高桥梁结构的抗震安全性能具有至关重要的作用。
三、施工中应注意的问题
为保证减隔震支座功能的正常发挥，必须严格要求减隔震支座施工的工程质量，按照设计要求规范施工。根据减隔震支座施工的实践经验，要想有效发挥减隔震支座的减振隔振作用，必须注意以下施工问题及要点：
第一，安装减隔震支座前，减隔震支座顶面必须保证水平。在施工过程中，需要先用砂轮打磨减隔震支座墩台的垫石，将垫石打磨平整，确保平整度误差小于1mm，再均匀铺设环氧树脂砂浆，保证环氧树脂砂浆厚度一致，最后再安装减隔震支座。
第二，安装减隔震支座后，需要保证其自由位移不受到影响。在施工过程中，需要在安装减隔震支座后对位移槽填充棉絮，也可以填充泡沫，以免梁体施工过程中有杂物进入减隔震支座，直到拆除临时支座之后再取出棉絮，从而确保减隔震支座不受杂物落入的不良影响。
第三，在临时固结支座的使用过程中，必须注意不能损害永久的减隔震支座，尤其在拆除阶段要倍加注意。如果是人工拆除临时固结支座，需要注意避免混凝土碎碴、钢筋碎片等杂物落入减隔震支座滑移槽，选择微膨胀炸药能够方便快捷的拆除临时固结支座，避免杂物落入对支座的影响。
结束语
综上所述，减隔震技术在国外已经得到了多年的应用，积累了成熟的设计、施工经验，该项技术也得到了不断的发展和完善。虽然减隔震技术在我国长大桥梁的应用中较少，但只要结合工程实际，学习国外的先进、成熟经验，遵循长大桥梁减隔震支座的设计思想，在具体施工过程中做好难点、要点的处理，便能够充分发挥减隔震支座耗散地震能量的作用，降低桥墩与基础的荷载，提高长大桥梁结构的性能。
参考文献：
王淑涛，刘兆光，胡盛.减隔震技术在大跨度预应力混凝土连续梁桥设计中的应用[J].公路，2011，(07)
桥梁支座篇3
关键词：支座；更换；维修
中图分类号：U445文献标识码：A
引言
公路桥梁、涵洞通道等混凝土构造物为交通运输的枢纽，直接影响着交通的流量和荷载。当它投入使用一定时间后，往往由于设计的局限和施工的欠缺，使其难以适应日益繁重的交通量，而且随着运输设备的高速发展和车轮负载的不断增长，桥涵结构物常常处于超负荷运行的状态，经常会出现各种病害。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。目前，新建的公路桥梁几乎全部选用橡胶支座。特别是高速公路桥梁，橡胶支座的用量大，病害多，事故频繁发生，支座病害处治及更换刻不容缓。本文通过工程实例对超薄式千斤顶同步顶升系统在支座更换维系中的应用进行了简述，以供相关人事参考借鉴。
一、支座的病害症状及原因分析
（一）支座脱空：支座垫石和梁底钢板不水平。
（二）支座异常变形：大多因为落梁时不够平稳，支座存在较大的初始剪切变形。
（三）支座不能正常滑动：墩顶落有大量的混凝土垃圾，不锈钢板锈蚀，摩阻力变大。
（四）支座开裂：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。
二、主要更换方案
（一）超薄式千斤顶法
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，利用百分表观测梁体上升的速度，以保证桥跨各梁体受力均匀同步提升。该方法是目前使用最广泛的顶升方法。
（二）鞍型支架法
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。
（三）枕木满布式支架法
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。
（四）鞍型支架法
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。
三、工程实例
（一）工程概况
伊家河大桥京台方向西幅南端（北端），T梁梁端支座处出现了沉降和扭曲，支座都存在不同程度的损坏，需进行顶升、检查、更换支座处理。该桥支座形式为板式橡胶支座（300×500×78）和四氟板式橡胶支座（300×500×80），支座处距地面高度约为8m。为便于区分，我们把沉降处自西向东依次编号为1、2、3、4号支座，由北向南一次为-0、-1、-2、-3等。
（二）施工准备
在更换支座以前，做好机具物品的准备工作，同时，要做好千斤顶的校验配套工作，小型机具要准备充分，顶升机具要有备用顶和油泵，测量数据要制成表格，计算出顶升高度，发给顶升小组，以备顶升控制。
（三）施工工艺流程
施工准备病害调查搭设施工平台安装顶升设备试顶整体顶升支座更换滑维修卸荷落顶
（四）施工方案
1.搭设施工作业平台
在贴近墩（台）帽边沿全桥宽搭设平稳、牢固的工作支架，工作平台面距梁底约1.6m，横桥向宽12m，顺桥向宽2m，采用普通钢管脚手架搭设，支架固定在墩柱、盖梁上，侧面设置工人的上下阶梯，平台两侧设置防护围栏以确保安全。
2.检测支座
顶升更换支座施工前，详细检查各支座情况，包括支座位置、剪切变形、脱空间隙、是否偏压、钢垫板厚度等，对脱空支座选择厚度合适的钢板，对倾斜支座选择楔形钢板，保证支座更换后，梁体与支座密贴。
3.荷载计算
根据对本桥每孔梁体的自重计算：
（1）梁体自重约：211.2m3/孔×2.45吨/m3=517.44吨
（2）桥面铺装重约：35米×0.12米×12.0米×2.45吨/m3=123.48吨
（3）护栏重约：0.3方/延米×35米×2.45吨/m3×2侧=51.45吨
合计总重约为:693.37吨，施工过程中，对于桥台处梁体单端进行顶升，计划采用6台150T薄型千斤顶,其合计承载力为:150吨×6台=900吨≥2.0倍×（693.37吨/2）=693.37吨,满足顶升要求。对于桥墩处相邻孔梁体单端分别同步进行顶升，计划采用12台150T薄型千斤顶,受力和桥台处相同,满足要求。
4.安装千斤顶、百分表
千斤顶附近位置盖梁顶面处理平整，梁底面处理平整，安装千斤顶垫钢板，并摆放平整、密贴；安放千斤顶、百分表，连接电动油泵。
千斤顶安放要求：
（1）将放置千斤顶位置的盖梁顶面和梁底面进行清洁打扫及打磨处理，将千斤顶上下垫钢板（面积250×350×20mm）防止局部压力过高。
（2）如千斤顶还不能与盖梁和梁底面接触良好，则需要加垫相应厚度的钢板，保证相互良好接触。
（3）千斤顶的安放不能影响更换支座。
5.试顶
在正式顶升前进行试顶，检查各千斤顶的同步性、稳定性和梁板的完好性。确认一切正常后开始试顶。
试顶作业严格按照顶升作业的要求进行。顶升总行程以让所有支座松动来控制，并控制在计算允许范围内，分多次完成，每次顶升约2mm。每级顶升到位后稳定10分钟，在稳定期间测量各百分表处梁体的位移，如果各测点位移差不超过1mm，再进行下一级的顶升。稳定期间注意观察百分表，发现梁移有减小趋势，说明千斤顶工作不稳定，立即回油卸顶，检查油泵、输油管、千斤顶是否有漏油现象，修复后重新试顶。顶升过程中，对主梁、盖梁、桥面板等进行监测，观察有无异常变化，如有开裂、混凝土破碎等病害，应立即停止顶升。
6.顶升
顶升施工时将同一桥墩上的全部千斤顶并联起来，通过一台油泵进行加压，以保证每台千斤顶出力一致；顶升中严格控制油压和千斤顶行程，确保整体顶升。当梁体达到顶升设计高度后，持荷、稳压，更换支座。由于千斤顶为超薄型扁千斤顶，行程为20mm，且油枪截面积小，在加压过程中必须缓慢加压，控制流量，单个千斤顶每级加载量为5t。
通过预安装的百分表随时监控梁体顶升的位移量；待整体顶升后，每级顶升2mm，顶到位稳定5分钟后，观测并记录，检测是否同步，不同步随时调整，然后进行下一级顶升。顶升高度达到10mm时，如不影响支座更换施工，稳定油压，更换支座；如不能正常更换，继续顶升，但顶升高度不得超过15mm。
顶升过程中，安排专人对主梁、盖梁、桥面板等进行监测，观测有无异常变化，确保施工中均匀顶升，上部结构不出现裂缝、偏移。出现异常现象，应立即停止顶升，查明原因，以确保施工安全。
7．支座拆除
如属支座变形引起的沉降，则证明墩顶无沉陷，用钢钎将支座撬活动后，用卷扬机拉出即可，若属墩顶沉陷引起的沉降，则须将墩顶剔一平槽，撬动支座后，将支座拉出，一般支座与墩顶的粘接很牢固，不宜拆除，作业时应备足专用工具，考虑多种方法进行。
8.墩顶处理及支座安装
在支座拆除后，将墩顶支座位置找平、清理干净、吹干、按原位置铺设环氧砂浆，更换支座时，在更换前应对原有支座的位置进行测量记录，控制更换位置，支座更换后符合支座安放位置要求并检查是否合适，接触是否良好、是否有脱落。
板式支座安装时应注意：①支座应按设计支撑中心准确就位，安装前应对梁体和支撑垫石进行检查，梁底钢板与支撑垫石顶面尽可能保持平行和平整，支座上下面关联处应能保证密贴接触，不得出现空隙，同一片梁的各个支座应在同一平面上，避免支座的偏心受压，不均匀支撑与个别脱空的现象。②对于个别干涩的开裂尚不需要更换的支座，安装时应涂刷充满不会挥发的“5201硅脂”作剂，以降低摩擦系数。③安装支座时，应尽量选择年平均气温时进行。支座与不锈钢的位置要视安装时温度而定，若不锈钢有足够的长度，则按支座距不锈钢中心安置。
9.卸荷落顶
落梁时由现场技术员统一指挥，以5mm为一级，逐级缓慢回落，逐级退出枕木和木楔，使梁体均匀徐徐落下。同时为防止梁与支座发生纵横向滑移，采用木制三角垫块在梁体两侧加以定位，待落梁工作全部完毕后拆除。每片梁落下后，不要急于拆除槽钢凳子，应仔细检查板式橡胶支座是否有初始剪切现象和有无悬空现象，如果发生悬空，则重新将梁体同步顶起，在悬空支座下加垫不锈钢板。发现有剪切变形现象，则应稍微起
高一侧梁端，让橡胶支座在自身弹性作用下自动复位，避免橡胶支座在落梁的时候产生初始剪切变形。支座安装符合要求后，回收千斤顶，拆除临时支撑，让梁回到原来位置，完成支座更换工作。
桥梁支座篇4
关键词：橡胶支座；公路桥梁；板式橡胶支座；球冠式橡胶支座
中图分类号：U443文献标识码：A文章编号：1009-2374(2011)07-0036-02
近几年已通车的公路桥梁使用的橡胶支座，由于低价中标等因素影响，产品质量得不到保证，短则几个月，多则2-3年，频繁出现损坏事故，而且有逐年增多的趋势。高速公路通车不到一年，沿线桥梁竟有100多个支座损坏，损坏率可谓惊人。最近，从全国公路交通系统有关信息中了解到，支座损坏绝不是个别现象，是全国普遍存在的问题，已引起众多专家的强烈关注。但由于支座在桥梁工程造价中所占比例较小，其重要性往往会被设计和施工人员忽视。从现场调查支座损坏的原因中不难发现，除了支座本身存在质量问题以外，设计和施工安装都存在着许多不该发生的严重问题，这些因素使得支座损坏事故增多和损坏速度加快。当然，橡胶支座是有使用寿命的，国内外专家学者研究资料表明，质量合格的橡胶支座可使用30-50年。目前使用的支座寿命如此短暂，是不正常的。其后果将影响到桥梁上下部结构的使用寿命和交通安全，因此，支座损坏了要及时更换。现在一些养护公司急于更换支座，却因更换技术不到位，结果是更换了新支座，损坏了桥梁结构，产生更严重的问题，所以更换支座一定要慎重，不可乱来，否则后果难以设想。20世纪60年代，我国的公路桥梁修建主要是采用钢筋支座，还有一些是利用混凝土支座。自1978年改革开放过后，橡胶支座的运用变得更加广泛。目前，我国所有的新建公路都是使用橡胶支座，其广泛应用的主要原因是：橡胶支座结构简单，加工便捷，同时它的使用成本低，容易安装，承载力强，收缩性好，不易折断和变形，在公路桥梁的建设中起到了很大的作用。
一、桥梁支座的布置
支座的布置形式要结合桥梁的结构进行设计，不科学的支座布置会缩短支座的使用时限。所以，在支座布置设计时，一定要按照实际情况进行：当桥梁上部结构为空间结构时，支座除了要稳定的传到水平力和垂直力，还要能够承受桥梁因受力而引发的变形力；支座应能够抵抗在使用过程中因桥梁的变形而导致的各种应力的影响；当桥梁位于坡道上，固定支座一般需安装在下坡道上；路程较长的桥梁，固定支座要安装在桥梁的中间，增强桥梁两边的承受力。对简支桥梁一端设固定支座，另一端设活动支座；如公路T形桥梁，特别是桥面较宽的桥梁，支座设置在可以控制桥梁横面变形的地方。箱形截面的简支梁桥，在桥梁的固定桥墩上设置活动、固定支座各一个，在活动墩上则要设置一个活动支座以及一个多项活动支座。
二、橡胶支座的选用
(一)板式橡胶支座
这种橡胶支座是由各种橡胶片和较薄的钢片结合铸造的，它的主要作用是通过橡胶本身具有的弹性，最终实现竖向变位，通过橡胶的剪切变形来实现其水平位移以及因温差而引起的变形，同时可以减少车辆对桥梁的震动。板式橡胶支座在建设中没有区分固定支座与活动支座，由于其具有一定的钢性，所以水平位移面积不大，该支座只适合在宽度较小的桥梁修建中使用，一般不超过20m。板式橡胶支座有矩形圆形之分，其承压等级为150kN～10000kN，支座的安装必须保持平衡。
(二)球冠式橡胶支座
这种橡胶支座是在板式橡胶支座上顶面形成高4mm～10mm高度不等的球面构造，只有在平面上保持同一性，才能完成支座的受力功能。球冠式橡胶支座安装建议，适用性能强，特别是在有坡度的桥梁上，受力效果更加优秀；这种橡胶支座还能解决板式橡胶支座在安装中存在的问题，它还适用广泛，一般桥梁以及大跨度桥梁，坡度大的桥梁都可以适用。
(三)盆式橡胶支座
这种支座主要由钢和橡胶构造，在盆内底板放置一块受压的橡胶板，密封于钢盆中的橡胶在周围的给压力中释放反作用力，可承受垂直压力。其橡胶本身具有的弹性可以满足桥梁的转动，同时利用支座钢板的自由滑动，完成桥梁上部的水平位移。盆式橡胶支座的受力程度高，水平位移跨度大，活动灵活，可以满足大跨度桥梁的修建，其承载能力一般为800kN～60000kN。
(四)铅芯板橡胶支座
此支座主要是在板式橡胶支座的基础上，在其中心放置铅芯，以提高支座的阻力功能，吸收多余的震动，并在因受力发生变形时，可以瞬间恢复到原始状态，使支座产生具有良好的阻力功能，特别是在地震区修建公路时，可以发挥极好的作用。这种支座的铅芯棒必须是纯铅材质，具体的安装大小需要经过测试才能得出。
三、存在的问题及注意事项
(一)橡胶材料选择不当
橡胶材料的选择要适当，有时对材料的选择缺乏经验，通常会选择氯丁橡胶，这种橡胶抗低温能力弱，结果出现冻裂现象；二元乙炳橡胶具有耐低温性质，最适于北方修建公路时使用，但与钢板粘结困难，不适合做板式橡胶支座，有的厂家就利用三元乙炳橡胶，但也有缺陷，如纵向沿钢板开裂等。
(二)厂家的加工质量存在问题
目前一些小的制作作坊，生产水平低下，选材不当，制作粗糙；而有的厂家为了节省成本，利用再生橡胶和铁皮进行合成制作板式橡胶支座，质量问题严重；还有些厂商加工工艺落后，钢板的中心制作不完善，致使整个支座中心不对称，整个支座的受力面也就不均匀，如果在交通量大的桥梁建设中使用，容易引发交通事故。
(三)支座位置安放不正确
整个支座的安装位置不对，使支座出现不均衡的安装状态，有的面会比较紧实，而有面则出现脱空的情况，这让支座在使用中容易发生折断。
四、解决措施
(一)安装前对支座质量的检测
安装板式橡胶支座时要认真测量其弹性和刚度，保证其受力程度；球冠式橡胶支座要检查它与不锈钢钢板之间的摩擦情况以及活动能力；盆式橡胶支座则必须通过承压力、整个环境的摩擦力、变形指数等。对板式橡胶支座要做重点检测，最好进行解剖检验，查看其钢板的硬度，橡胶的弹力，最终结果必须与《公路桥梁规范》的规定相符合。
(二)支座的安装工艺
因各大桥梁的具体结构不同，所以整个支座安装也有差异，不管是哪种橡胶支座，在安装时都必须满足《桥梁施工技术规范》的规范要求，首先要确保其安装面是水平的，并且互相之间的靠拢要紧实，橡胶支座在安装前必须清洗干净，防止杂质对橡胶支座使用效果的影响。
(三)检查注意事项
对板式橡胶支座要时常观察其是否出现老化、龟裂、安放脱空以及中心偏离的问题，要及时发现问题并解决问题；盆式橡胶支座则要随时检查外露部分积水和积灰情况，查看支座与桥梁连接点是否有松动，发现此问题要及时拧紧，整个橡胶支座要带好防护罩，避免灰尘进入支座内部，影响工作状态。
桥梁支座篇5
关键词：硫磺砂浆临时支座；简支转连续梁桥；工程应用；优缺点
中图分类号：U44文献标识码：A
随着我国高等级公路的发展，具有受力性能好、变形小、伸缩缝少、行车平顺舒适、造型简洁美观、抗震能力强等特点的预应力混凝土连续梁桥成为最富有竞争力的主要桥型之一。简支转连续是连续梁桥施工中较为常见的一种方法，该方法具有可行性高、施工技术难度低、施工质量可靠程度高等特点，并且实现了桥梁施工的工厂化、标准化和装配化，因而，该方法被广泛应用于中、小跨径连续梁桥的施工阶段[1]。在简支转连续梁桥施工中，一般先将简支梁横向整体化后，再进行结构的体系转换[2]。这样的体系转换已属于空间结构转换，体系转换的成败，与临时支座的选取有直接的关系。当正确选取临时支座时，体系转换过程中，结构受力才会均衡，才能达到良好的预期效果；当选取的临时支座与桥梁结构不相符时，结构局部将产生应力集中现象，在应力集中较为严重时，施工结束后，桥梁将会出现局部裂纹或结构损坏，给桥梁的使用带来一定的安全隐患[2，3]。可见，合理选用临时支座，是桥梁结构体系转换工作中的重要步骤，不容忽视。本文结合硫磺砂浆临时支座在昆明绕城高速公路西南段李家营小箱梁大桥体系转换中的应用，对硫磺砂浆临时支座在简支转连续梁桥中的应用进行研究，以期为简支转连续梁桥施工中支座的选取和应用，提供一定的技术参考。
2工程应用
2.1工程简介
李家营小箱梁桥分左右幅，桥型布置为25+23.5+26+25米预应力混凝土小箱梁，全长106.1米。小箱梁高1.4米，底宽1.0米，中梁顶宽2.2米，边梁顶宽2.75米，最大吊装重量约90吨。上部构造为"四跨一联"，施工采用预制吊装，先简支再现浇湿接缝及墩顶连续段，混凝土龄期达到要求后，张拉负弯矩钢绞线，然后拆除临时支座，使体系转换成连续结构。这里要特别指出的是连续箱梁支座构造的特征：连续墩处每片箱梁采用GYZΦ375×90橡胶支座两个，支座上分别设置尺寸为150cm×50cm×2cm的钢板，置于临时支座上箱梁下，在简支时就参与工作。支座构造图见图1。
2.2工程应用
①临时支座的选材
施工时，鉴于四支座空心板在施工时经常出现有角悬空现象，使得临时支座要以小面积承受大荷载，这就要求临时支座应具有体积小、强度高、耐抗磨、易清除等特点，而硫磺砂浆制作的临时支座则能够很好地满足各种要求[4]，因此，选用硫磺砂浆作为临时支座的原材料是非常合适的。
②临时支座的选形
受盖梁宽度小、小箱梁底宽及桥梁斜交角大等因素的影响，临时支座的高度一般较矮，工程中采用尺寸为20cm（顺桥向）×40cm（横桥向）方形硫磺砂浆预制块，高度和支座厚度均控制为9cm。
③硫磺砂浆临时支座的承载运算和配合比确定
小箱梁的边梁最大吊装重量约为90吨，为了保证施工安全，兼顾其它外荷载作用，选用临时支座的最大承载力以最大吊装重量的三倍进行选取，即270吨[5]。此时，单个支座所承载的重量为270÷4=67.5吨，其硫磺砂浆的最小强度为67.5×103×9.8÷（0.2×0.4）≈8.3MPa。4种不同的硫磺砂浆抗压强度分别为。
为满足经济性和易易熔性要求，施工时选用2#配合比较为合理，此时，临时支座有较大的承载余量。
4）硫磺砂浆临时支座的软化试验
（1）软化方案的选择
硫磺砂浆临时支座的清理方法有人工凿除、乙炔烧化以及预埋电阻丝电热软化等，由于盖梁上操作平台和空间较小，前两种方法较难实施，同时，为了满足体系转换时的下降均匀性和同步性要求，工程中采用预埋电阻丝通电软化的方案。
（2）软化试验
首先将预制块灌注至30mm高度，待其表层初步结晶后，将已定型好的电阻丝均匀布置在其表层，接着浇注到顶。电阻丝应均匀分布，并留有一定的间隙，一般以3～5cm为宜，不宜过近或过远，以防出现短路和产热不均匀。
在2#配比硫磺砂浆预制块中分别预埋800W、1000W、1500W三种不同功率的电阻丝，通以恒定电压220V的交流电，观察软化情况，观测结果见表2。
从表2的数据中，可以看出，预埋1000W电阻丝，软化情况良好，时间下沉值也最为显著。
5）临时支座的安装
硫磺作为施工材料，对温度要求严格，如表3所示，为硫磺粘度随温度的变化情况。
从表3中可以看出，温度低时，其粘度较大，使得混合料难以混拌均匀；当温度高于170℃时，熔融的硫磺粘度较为复杂，变化较无规律。因此硫磺在施工过程中温度应介于115～160℃之间，以易于操作施工。在盖梁上现浇硫磺砂浆临时支座很难控制施工温度，因此，可先在实验室制作硫磺砂浆预制块，在吊装小箱梁前的两到三天时间内，用高标号砂浆将预制块安装在盖梁上，固定后，打磨表面，以保证两个硫磺砂浆临时支座和安装上的橡胶支座处于同一水平面，使得钢板和两种支座紧密相贴。
6）硫磺砂浆临时支座施工中的防毒措施
硫磺砂浆熬制过程中，由于硫磺的受热不均匀或熬制温度不够，可能会产生大量的有毒气体SO2。因此，在熬制过程中，施工人员必须佩带防毒口罩，以防中毒，并应将施工场地布置在通风处。
2.3工程应用效果评价
昆明绕城高速公路西南段李家营小箱梁大桥采用了此项新工艺，保证了结构质量和施工进度，明显提高了项目的经济效益。
3硫磺砂浆临时支座的优缺点
3.1硬化快，高早强
通过大量的试验表明，当温度冷却到110℃以后硫磺砂浆迅速硬化；当温度降至85℃时，硬化基本完成。其硬化快慢与成型模板的散热性和外部气温环境有关，一般在半小时到两小时左右即可完成硬化过程。因此，在不到一天的时间内，临时支座就可达到100%的设计抗压强度。
3.2可熔性好，处理方便
通过在现场砼构件上进行软化试验，可以看出，当温度在20～80℃范围时，硫磺砂浆无软化现象，但当温度超过90℃时，硫磺砂浆出现明显的软化，达到120℃时则完全液化。在盖梁表面涂抹脱模剂，使得液状硫磺砂浆在表面硬化后即可自然分离，以便回收利用，对盖梁没有污染。
3.3操作简单，经济效益好
硫磺砂浆液化后，由于其具有较高的流动性，使得其可以适应任何形状、尺寸的模板，不会存在操作死角。硫磺砂浆能迅速硬化且强度高，大大节省施工间歇时间，避免人力物力资源的浪费，并且落梁速度快、功效高，在保证施工进度的同时，也产生了较好的经济效益和社会效益。
3.4安全可靠，保证质量
硫磺砂浆临时支座标高控制简单，表面平整度好，不会出现梁体四角有角悬空，体系转换时，结构下降均匀，不会引起结构局部应力增加，从而避免了结构裂缝的产生，有效地保证了结构质量。
3.5污染环境，对人有害
尽管硫磺砂浆在工程特性方面具有较为明显的优势，但由于其化学成分的缘故，其本身具有一定的污染性。在熔化时易污染大气环境、桥梁下部构造物等，产生的废气对施工人员身体健康有害。因此，在施工时，要做好防毒措施。
结语
硫磺砂浆以其强度生成快、操作简单、经济安全和承受重荷载的能力等优点而被广泛用于土木工程的各个领域。本文以硫磺砂浆临时支座在简支转连续梁桥中的应用为例，详细分析和总结了应用技术内容和需要注意的问题，并结合实际，陈述了在应用中的优缺点，对简支转连续梁桥的施工有一定的指导价值。
参考文献
[1]陈炎晓，田征.桥梁结构体系转换中临时支座的做法及应用[J].科技信息，2011，（1）：335-335，302.
[2]王宪文，王国章，杜安文.简支转连续桥梁施工中若干问题综述[J].交通世界，2010，（9）：194-195.
[3]陈善勤，麻文燕.简支转连续梁桥特点及单（双）支座受力分析[J].重庆交通大学学报（自然科学版）2007，26（B10）：14-17.
桥梁支座篇6
关键词:整体顶升：桥梁支座：施工技术
中图分类号：TU997文献标识码：A
1概述
随着桥梁使用时间增长，我国公路和城市道路桥梁破坏越来越多，对于桥梁各种破损和老化维修加固已成为道路主管部门日益重视的问题。桥梁支座的剪切破坏和老化是其中常见的病害，通过采用整体顶升技术可以解决在狭小空间更换大体积桥梁的支座的问题。
1施工准备
1.1更换支座前要对桥梁整个结构进行全面检查，包括基础、墩台、梁体和挢面系等，并做好记录。
1.2对有病害的部位进行处理，确定桥面系和附属设施的去留部分。
1.3对桥梁结构进行计算，分析梁体在自重荷载下各个支座的反力大小和分配比例，进而确定所需要的千斤顶型号和数量，制订合理的千斤顶布置方案，进行施工组织设计，并对千斤顶和油泵配套标定。针对不同的桥梁结构形式和施工条件，千斤顶的布置也有不同的方法，大致分为以下3种情况：
(a)墩台结构完好无病害，能够保证足够承载力并且具有足够作业空间(放置顶升设备、临时支撑以及更换支座所需空间)的，可以在墩台盖梁顶面布置顶升设备。
(b)墩台顶部没有足够作业空间的，可利用扩大基础和承台搭设顶升支架进行作业，顶升点尽可能靠近原支点。
(c)墩台顶部既没有足够作业空间，又没有扩大基础和承台可以利用的(如桩柱一体的桥墩结构)，就需要浇注临时承重基础布置顶升支架，在支架上布设顶升设备。也可以用特制的钢箍加固或进行扩大截面施工后再进行梁体的顶升施工。
2拆除约束构造及梁体限位
顶升前对桥梁上部结构存在的约束构造进行拆除，解除伸缩缝之间的橡胶条和连接构件，使伸缩缝完全断开，对梁体上的防撞护栏和扶手进行解固作业，切断约束的梁体横向连接构造(比如钢板、钢筋等)，保证梁体能够自由顶升。需要采用梁体限位措施，以防止梁体在顶升过程中产生侧向移动。桥纵向限位可以把与伸缩缝同样厚度的橡胶块放入伸缩缝内，在梁体两侧设置侧向支撑，以防止梁体倾覆，侧向支撑应具有足够的刚度和防侧移顶推力。
3选择和设置顶升设备
3.1选择顶升千斤顶，根据梁体的自重和承受活载，配置一定数量的千斤顶，保证足够的顶推反力，一般保证1.5倍系数。根据顶升的高度选用足够行程的千斤顶。
3.2千斤顶布设，按照设计方案在梁底纵轴线两侧对称布置千斤顶，布置时应考虑更换后支座所占位置和旧支座取出时的作业空间，并保证千斤顶放置的平整度。在千斤顶的上下方放置能满足净空要求的钢板，为避免在千斤顶上下部位出现应力集中对混凝土造成局部损伤，最上层和最下层所用钢板厚度应大于2cm，面积要加大。
4预顶升
整体顶升更换桥梁支座对顶升过程中千斤顶操作的同步性要求较高。一殷要求千斤顶顶升高度差≤2mm，否则会由于千斤顶反力不均在梁体控制截面产生较大应力而导致梁体结构受到损伤。采用位移和压力双控的自动同步顶升方法，位移传感器采集位移，压力传感器采集压力，结合数据软件分析处理等控制系统可保证工程精度和安全。
在顶升设备和控制系统安装完毕后进行统一调试，保证各部件正常运行后进行梁体预顶升。预顶升的目的是为了避免全套顶升系统可能出现的问题，同时消除同步顶升过程中可能出现的非弹性变形。
5更换支座
预顶升顺利完成之后可以进行桥梁的顶升和支座更换。利用同步顶升系统，按照规定分级加载控制程序将梁体顶起到控制高度之后。及时放置由不同厚度累积的钢板组成的临时支撑。临时支撑放好之后可由控制台统一缓慢落梁至临时支撑上，落梁是以千斤顶恢复零荷载为标准。然后进行支座的更换。
5.1同步顶升。由于墩台顶部至梁体底部高度较小，桥梁的同步顶升工作多采用扁式千斤顶进行顶升工作，千斤顶顶升行程较小，并且顶升时千斤顶不宜超过极限行程的80%。有时为更换支座提供充足的作业高度或要进行桥面提升等因素影响，梁体顶升高度会出现超出千斤顶顶升行程的情况，这就需要在顶升过程中多次顶升。多次顶升需要把千斤顶用钢垫板垫高后再次进行顶升，千斤顶和临时支撑之间相互承压转换，直至梁体上升到控制高度。顶升时荷载位移分阶段控制，每到一个阶段暂停一下，检查梁体和顶升设备以及数据无异常后继续进行顶升。当千斤顶达到极限行程的70%-80%时，将临时支撑设置到适当高度，控制台统一操作千斤顶回油至无顶升状态，梁体落在临时支撑上后，将千斤顶用钢垫板垫高，进行下一部顶升操作，以此反复把梁体顶升至控制高度。
5.2支座更换。当梁体稳妥降落在临时支撑上之后，可采用手工工具将原有支座取出。支座取出过程应注意轻取轻放，避免产生大的振动，同时严禁有物品碰撞到临时支撑和千斤顶，尽量保持原有支座下方垫石的完整性和持续承载能力。
支座取出过程中如出现垫石局部破坏的情况，可用高强聚合物砂浆进行修补找平。对于需要调节垫石高度的，精确计算出所需增加高度，用合适厚度的钢板来调节，调节完毕后安装新支座。如果原支座存在抗震锚栓，应采用冷切割的方法处理，对突出于梁和墩台混凝土表面的锚拴头，要进行打磨与混凝土面找平，处理过程中不能损伤混凝土。
5.3新支痤安装。新支座的安装要保证位置和高程的准确性，并对安装的新支座采取定位措施，以免再次落梁时新支座产生位置的移动。更换支座和落梁的工序间隔应尽量紧凑，应用临时支撑作为持续承载支撑。支座应尽量水平安装，当桥梁纵坡超过2%时，应采取措施(如在梁底加设楔形垫块)使支座平置。落梁程序与顶升程序相反，严格按照预定程序分阶段落梁，落梁后检查支座和梁体是否压紧，梁置是否正确等。新支座的安装是支座更换施工中的重要环节。当支座安装工序不合理、支座垫石处理不当或支座中心线与设计位置中心线不重合时，落梁后支座将会受力不均，出现偏压或不符合要求的初始剪切变形，影晌到支座和梁体的使用效果和寿命。
结语
在桥梁工程中，支座尤其是橡胶支座的使用寿命往往远低于桥梁主体结构的使用寿命，成为影响桥梁使用性能的重要原困。对现有桥梁加固改造，提高挢粱的技术等级和服务水平已经成为公路管理部门的一项重要任务。
利用整体顶升更换桥梁支座，既可以合理利用性能尚好的桥梁主体结构，节省大量资金；又可以缩短工期，减少对通行道路交通的影晌，具有良好的社会效益和经济效益。
参考文献
[1]范立础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社，2001.
[2]董春红，黄晓龙，尉旭光.简支梁支座整体更换措施.山东交通科技，2006(1)82～83.
[3]鲍卫刚，郑学珍，李秉秋.公路桥梁板式橡胶支座的应用.公路，2006(5)49～51.
