橋梁支座設(shè)計(jì)施工技術(shù)探討

康立志

摘 要：橋梁支座是橋梁墩臺(tái)和上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置的，它的用途是將支撐上部結(jié)構(gòu)的反力，包括活載和恒載引起的水平力和豎向力，并保證結(jié)構(gòu)的自由變形的混凝土收縮徐變，主要應(yīng)對(duì)活載、溫度變化等，以保證上下部的結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力滿足結(jié)構(gòu)的靜力圖式?；诖?，本文主要分析和討論了橋梁支座設(shè)計(jì)施工技術(shù)。

關(guān)鍵詞：橋梁支座；設(shè)計(jì)與應(yīng)用；施工技術(shù)

中圖分類號(hào)：R95 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2018）13-0144-02

橋梁支座是橋梁墩臺(tái)和上部結(jié)構(gòu)之間設(shè)置的。它是橋梁結(jié)構(gòu)的重要組成部分，具有傳遞上部結(jié)構(gòu)的支承反力的支持功能。作為橋梁的重要結(jié)構(gòu)部分，設(shè)計(jì)和施工要細(xì)致。通過對(duì)橋梁支座的分類的理解，基于對(duì)橋梁支座的設(shè)計(jì)應(yīng)用的深入討論，橋梁鋼筋混凝土支座的施工為例進(jìn)行了探討，為了給橋梁支座的施工提供一些參考。

1 橋梁支座的分類

根據(jù)橋梁支座位移的可能性分類，橋梁支座可分為固定支座和活動(dòng)的支座。活動(dòng)支座只傳遞豎向力，上部結(jié)構(gòu)在支座上可水平自由移動(dòng)。固定支座傳遞水平力和豎向力，使上部結(jié)構(gòu)在支座上自由轉(zhuǎn)動(dòng)，但不能水平移動(dòng)。活動(dòng)支架可分為多向活動(dòng)支座（垂直和橫向、水平移動(dòng)的自由）和單向活動(dòng)支座（僅一個(gè)方向可自由移動(dòng)）。按材料分類，橋梁支座可分為簡(jiǎn)易支座，鋼支座、橡膠支座、鋼筋混凝土支座和特種支座（如阻尼支撐，拉力支座）。

2 施工準(zhǔn)備

2.1 外業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備

將測(cè)量人員及時(shí)組織起來校核墊石墩跨、標(biāo)高；鋼管支架設(shè)計(jì)圖紙需要組織技術(shù)人員熟悉，設(shè)計(jì)意圖需理解，鋼管支架的工作要點(diǎn)和工藝流程也應(yīng)掌握。鋼管拱的質(zhì)量及支護(hù)工藝需要各部門檢查。圖紙的簡(jiǎn)支系桿拱橋應(yīng)該是簡(jiǎn)單的系桿拱橋施工前認(rèn)真檢查，檢查梁頂?shù)母叨?，?duì)拱橋和平面坐標(biāo)系下，接受報(bào)名材料，對(duì)簡(jiǎn)支系桿拱橋的鋼模板，與簡(jiǎn)支系桿拱橋必須經(jīng)過驗(yàn)收合格了。室內(nèi)施工前應(yīng)按設(shè)計(jì)提供的配合比進(jìn)行施工，確定施工配合比。

2.2 內(nèi)業(yè)技術(shù)準(zhǔn)備

施工組織設(shè)計(jì)的實(shí)施，需要組織技術(shù)人員在開工前仔細(xì)研究，閱讀和審核施工圖，澄清相關(guān)技術(shù)問題，熟悉技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。制定施工安全保證措施，提出應(yīng)急預(yù)案。對(duì)于施工人員，技術(shù)交底必須在技術(shù)培訓(xùn)前進(jìn)行。

3 橋梁支座的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

一般來說，可移動(dòng)和固定的支座布置，向橋墩縱向水平力傳遞的原理。①對(duì)于橋墩，在水平力作用下，應(yīng)盡量將水平力的方向指向河岸，使墩頂不受拉。②對(duì)于橋梁跨度結(jié)構(gòu)，在水平力作用下，梁的下緣應(yīng)力較好，以抵消梁下緣豎向荷載引起的拉應(yīng)力。③對(duì)于橋臺(tái)，應(yīng)盡量將水平力的方向指向橋墩的中心，使橋臺(tái)頂部受壓，使平臺(tái)后面的土壓力得到平衡。

在施工應(yīng)用中，對(duì)于寬度大的橋梁，動(dòng)支座的設(shè)置應(yīng)保證其縱橫向上移動(dòng)。，活動(dòng)支架沿圓弧方向應(yīng)在曲線梁橋考慮的可能性；對(duì)于坡橋跨結(jié)構(gòu)，固定支架易于安裝在低海拔的肩，和簡(jiǎn)支梁橋的橋面連續(xù)及連續(xù)梁橋是分散的梁的兩端全梁的縱向變形和設(shè)置一個(gè)固定支附近的橋的中心。如果水平力很難承受，由于墩墩基礎(chǔ)力或墩高因素的影響，很難承受墩側(cè)其他支座的固定支座。對(duì)于地震區(qū)橋梁和橋梁，應(yīng)考慮橋梁抗震設(shè)施的支撐結(jié)構(gòu)。一般情況下，水平力應(yīng)該由多個(gè)橋墩共同分擔(dān)。橋梁支座具體實(shí)施環(huán)節(jié)的布置方式一般是根據(jù)橋的寬度和橋梁的結(jié)構(gòu)形式確定的。簡(jiǎn)支梁橋一端設(shè)置固定支座，另一端設(shè)置活動(dòng)支座。由于鐵路橋梁的寬度較小，支座的側(cè)向位移很小，通常需要設(shè)置單向移動(dòng)支座（縱向移動(dòng)支座）。由于T型橋面寬度較寬，考慮了支座布置和橫向橋移動(dòng)的可能性。固定支座上設(shè)固定支座，相鄰支座為縱向固定橫向移動(dòng)支座的縱向活動(dòng)支座。在活動(dòng)墩上設(shè)置縱向活動(dòng)支座（與固定支座相對(duì)應(yīng)），其余設(shè)有多向移動(dòng)支座。

連續(xù)梁橋在每個(gè)連接處只設(shè)置一個(gè)固定支座。為了防止梁活動(dòng)端伸縮縫過大，支座應(yīng)固定在每一個(gè)中間支點(diǎn)。然而，如果橋墩體在該區(qū)域較高，則應(yīng)考慮避免或采取特殊措施，以避免橋墩的水平力過大。曲線連續(xù)梁橋支座布置將直接影響梁的內(nèi)力分布。同時(shí)，曲梁縱橫梁的自由轉(zhuǎn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)的可能性應(yīng)完全適應(yīng)于支座的布置。一般采用球面軸承，多方位移動(dòng)軸承。此外，單支點(diǎn)支座通常位于曲線箱梁的中部，而雙支撐僅設(shè)置在連梁（或橋臺(tái)）的端部以承受扭矩。曲線梁的扭矩分布可以調(diào)整為偏離曲梁支點(diǎn)到曲線外。

斜坡上的橋梁固定支座設(shè)置在下端，使梁體不受垂直荷載沿坡度的壓力作用，梁的下緣張力可由豎向荷載抵消一部分。當(dāng)橋梁在平坦的斜坡上時(shí)，固定支架設(shè)置在橋梁主要行車方向的前端。

支座能否準(zhǔn)確地發(fā)揮其功能它與橋梁的作用和使用效果密切相關(guān)。因此，當(dāng)支座設(shè)置時(shí)，下部結(jié)構(gòu)的中間線應(yīng)處于上部結(jié)構(gòu)支撐位置的中間位置，但中間的絕對(duì)力很難達(dá)到。因此，可能的偏心率應(yīng)控制在允許范圍內(nèi)，這樣支架的正常工作不會(huì)受到受害者的影響。一般來說，正確地確定動(dòng)支座的位移和軸承的載荷，對(duì)軸承的使用壽命有很大的影響。通常，固定支座既承受豎向壓力，又承受水平力，包括可能的風(fēng)、制動(dòng)力、主梁對(duì)支座的彈性彎曲和移動(dòng)支座的摩擦力。這些水平力應(yīng)應(yīng)用于地面，錨栓或銷軸承應(yīng)延伸到上部和下部結(jié)構(gòu)。

支座的受力在彎、斜和寬橋中比較復(fù)雜，支座的受力更為復(fù)雜。一般從三個(gè)坐標(biāo)方向進(jìn)行研究。即使在同一位置，力的不同部分之間的差異也會(huì)很大。在計(jì)算位移時(shí)，需要考慮各種可能的工作條件。（1）橋梁基礎(chǔ)的不均勻沉降和撓度可能導(dǎo)致縱向位移。高墩墩頂位移應(yīng)由活動(dòng)支座上的擋塊加以限制?；A(chǔ)反應(yīng)發(fā)生變化，不均勻沉降也將得到預(yù)防。（2）估計(jì)溫差的位移是足夠的。

4 橋梁支座的施工建設(shè)

橋梁支座的類型很多，有鋼支座、簡(jiǎn)易支座、橡膠支座、鋼筋混凝土支座、拉力支座等多種類型，以鋼筋混凝土支撐為例，對(duì)橋梁支座的施工進(jìn)行了分析?？鐝酱笥诨虻扔?0m的公路梁橋可采用鋼筋混凝土擺柱式支座，或者跨徑大于13m的公路懸臂梁橋的掛孔。它具有較大的水平位移量，5500kN左右的承載力，摩阻系數(shù)為0.05。在梁底與支承墊石之間放置鋼筋混凝土擺柱，弧形固定鋼支座在它的上下兩端各放一座。由40～50號(hào)混凝土將擺柱制成，一般在柱體內(nèi)按約為0.5%左右的含筋率將豎向鋼筋配置，水平鋼筋網(wǎng)同時(shí)要配置，以便對(duì)支座受豎向壓力時(shí)所產(chǎn)生的橫向拉力加以承受。有各種類型的混凝土鉸。弗萊西奈鉸常在橋梁上應(yīng)用，其承壓能力的提高是利用頸縮部分混凝土的雙向或三向應(yīng)力狀態(tài)，并且少量轉(zhuǎn)動(dòng)可通過沿鉸豎向軸線進(jìn)行。最便宜、也是最簡(jiǎn)單的中心可轉(zhuǎn)動(dòng)的支座就是混凝土鉸。需要在鉸頸上、下講混凝土鉸設(shè)置，對(duì)進(jìn)行橫向拉應(yīng)力的鋼筋足以抵抗，鉸頸高度為鉸頸寬度的1/2～1/3。應(yīng)將鉸頸部分做成順滑的拋物線形，可用瀝青材料或瑪締脂在鉸頸兩旁填塞。在大跨徑橋梁中混凝土鉸曾多次被采用，支承反力可達(dá)10000kN。它的優(yōu)勢(shì)是構(gòu)造簡(jiǎn)單、支座高度小、用鋼量少；缺點(diǎn)是高度不能調(diào)整、不能抵抗拉力、不便于修理或更換、轉(zhuǎn)動(dòng)量少。

5 結(jié)語

總之，橋梁的重要傳力裝置是支座。在橋梁支座的設(shè)計(jì)和施工中，橋梁支座的結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足上部結(jié)構(gòu)的理論計(jì)算模式，橋梁應(yīng)視為足夠的剛度、強(qiáng)度和自由轉(zhuǎn)動(dòng)或移動(dòng)，因此要注意維護(hù)和更換橋梁，保證支架的質(zhì)量和安全性及支架的正常使用。

參考文獻(xiàn)

[1]王超，趙人達(dá).剪力鍵對(duì)摩擦擺式支座減隔震效果的影響[J].鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào)，2018，（02）：407-413.

[2]封偉偉，孫廣婧.橋梁減隔震支座設(shè)計(jì)實(shí)例分析[J].市政技術(shù)，2018（01）：71-74.

[3]李愛麗，高日.減震榫-活動(dòng)支座應(yīng)用于高鐵橋梁的減震性能研究[J].橋梁建設(shè)，2018，（01）：54-59.

[4]郭大通，岳耀，楊守申，趙秀英，張立群.石油樹脂/氯化丁基橡膠復(fù)合材料的性能及其在橋梁支座中的應(yīng)用[J].橡膠工業(yè)，2017，（12）：774-748.

[5]劉小蘭.論橋梁支座新技術(shù)在橋梁建設(shè)中的創(chuàng)新發(fā)展[J].中國標(biāo)準(zhǔn)化，2017，（22）：246-247.