桥梁支座快速精确安装施工技术

摘要：桥梁支座是一种传力装置，是将上部的车辆荷载和结构荷载传递到下部构造的中间纽带，并且还应保证桥跨结构可以产生一定的变位，因此支座要有比较合理的传力方式，以使传力通顺，不致发生过度的应力集中。支座安装正确与否对支座的受力状况和使用寿命及桥梁结构的安全有直接影响，其可靠程度将会直接影响桥梁结构的安全度与耐久性。若存在质量问题将会对地铁的安全运营危害极大。如果预留螺栓孔未填满捣实，支座安放不平整或支座与垫石之间不密贴，容易造成支座局部承压，在荷载作用下支座就有可能因应力过度集中而受到破坏。一旦支座发生破坏，不仅更换困难，而且费用极高。因此，除确保支座质量符合技术标准外，提高支座安装的精度，正确的施工与安装是支座应用成功与否的关键所在。结合北京地铁14号线高架区间支座安装施工经验，本文对如何快速精确安装支座进行了研究，论述了当工期紧、路线长、支座数量多的情况下，辅助安装模具进行螺栓套筒安装的施工要点，且该支座辅助安装模具制作简便，拆装方便，安装方法简单易懂，有利于现场施工使用。为今后类似工程施工提供了宝贵的经验和可靠的决策依据。

关键词：支座 安装模具 安装 密贴 1 引言

目前常见的支座安装方法有先垫后灌筑法和一次灌筑法；先垫后灌筑法一般采用干硬性环氧砂浆铺垫找平，采用楔铁调整高程；一次灌筑法采用楔铁调整支座高程及水平度。将支座整体安装在垫石上进行定位调整，由于支座重量较大，调整极其不方便。北京地铁14号线桥梁工程工期紧、路线长、支座数量多，如何提高支座与垫石密贴率，正确的施工与安装是支座应用成功与否的关键所在，但目前尚缺少支座安装的专用设备。 2 工程概况

北京地铁14号线是北京市轨道交通线网中一条连接东北、西南方向的轨道交通“L”型骨干线，其定位为大运量等级的线路，既服务于中心城中心地区，同时服务于外围的边缘集团，起兼顾交通疏解和引导发展的功能。

北京地铁14号线工程土建施工01合同段起点桩号K0+156.5，终点桩号约K4+544.5，标段总长度约4388M，为高架结构形式。西起地铁14号线现状起点（AY1桥墩）经张郭庄站、园博园站、下穿京石客专、上跨越永定河、西五环路、丰沙铁路等地后下坡进入地下，全程分为A、B、C三段。桥梁工程所采用的支座均为盆式橡胶支座，支座型号包括2000-GD、2000-ZX-50mm、2500-ZX-50mm、3000-GD、3000-ZX-100mm、3000-ZX-50mm、3500-GD等24种，共480个。 3 施工方案的确定及施工工艺流程 3.1 施工方案的确定

为快速精确安装桥梁支座，结合工程实际需要设计了安装模具进行支座螺栓套筒安装，该安装模具重量较轻，方便调整螺栓的平面位置及高程。根据支座型号制作辅助模具板，该辅助模具板由一块与下支座板尺寸相同的钢板构成，其上用墨线精确刻画出支座十字交叉中心线，再根据锚固螺栓的布局在辅助模具板上开孔即形成螺栓定位孔，然后将每个支座的若干个锚固螺栓与辅助模具板及螺栓套筒组装在一起后同时插入预留螺栓孔。根据支座垫石的高度制作相应厚度的木

楔，放置在辅助模具板下面靠近支座十字交叉中心线的位置，参照辅助模具板及墩顶支座十字交叉中心线的位置反复移动辅助模具板直至使其上下重合为止；使用水准仪测量锚固螺栓顶面标高，反复移动木楔直至其顶面标高符合规范要求为止。螺栓套筒位置调整精确后进行灌浆，待灌浆料达到拆模要求后将辅助模具板拆除。当灌浆料凝固后，垫石混凝土浇筑与支座安装同时进行，支座下沉将垫石超高部分混凝土挤出，依此方法既保证了支座安装位置精确又保证了垫石混凝土与支座之间密贴。 3.2 施工工艺流程

墩顶垫石及支座安装的施工步骤：预埋钢筋及预留支座螺栓孔→复核预留支座螺栓孔→测设垫石及支座中心线→组装辅助安装模具→调整辅助安装模具→调整支座螺栓标高→螺栓套筒周边灌浆→墩顶垫石处凿毛→垫石钢筋绑扎→支立垫石模板→垫石混凝土浇筑、支座安装→支座垫石、支座安装检测。 4 施工操作方法

4.1预留支座螺栓孔、桥墩施工

桥墩浇筑前将墩顶垫石的U型筋进行预埋，外露段保证在垫石混凝土施工完成后净保护层满足设计要求。由测量人员将支座垫石的外轮廓线及预留螺栓孔中心位置线的延长线放样到桥墩模板上，根据放样出的点位拉取工程线校核支座垫石预埋钢筋及预留螺栓孔的位置偏差，精确布置支座螺栓孔。预留支座螺栓孔由若干个10cm的PVC管构成，预埋深度为50cm，待桥墩混凝土初凝后拔出预埋的PVC管即形成预留支座螺栓孔。 4.2复核预留支座螺栓孔

桥墩浇筑完成后，根据设计图纸采用全站仪在桥墩顶面测设出各个支座预留螺栓孔的中心延伸线坐标，然后将其用墨线连成直线，检查各预留支座螺栓孔位置是否准确，尺寸小的采用水钻进行扩孔，位置有偏差的要予以调整，直至满足安装要求为止。

4.3测设垫石及支座中心线

根据设计图纸采用全站仪在桥墩顶面测设出垫石外轮廓线及支座十字交叉中心线，并采用墨线弹出支座垫石及支座十字交叉中心线的平面位置。垫石外轮廓线位置要标注清楚，涂上油漆，醒目牢固。用水准仪测量出墩顶垫石高程，然后根据垫石厚度制作相应高度的木楔。垫石一般厚度为6cm、7cm、10cm、11cm、18cm。

4.4组装辅助安装模具

支座辅助安装模具包括辅助模具板、螺栓定位孔、木楔、锚固螺栓、预留螺栓孔、支座十字交叉中心线、螺栓套筒；其中根据支座型号选择辅助模具板，该模具所用材料均为工程常用钢板，成本低，加工难度小，该模具板由一块与下支座板尺寸相同的钢板构成；螺栓定位孔分别由若干个与锚固螺栓尺寸相同的圆孔构成，并根据锚固螺栓的布局分别设置在定位模具板上；木楔由若干个尺寸的楔形木块构成；锚固螺栓及螺栓套筒由支座厂家提供；预留螺栓孔由若干个直径10cm的PVC管构成；支座十字交叉中心线在辅助模具板上用墨线弹出标识。然后将每个支座的若干个锚固螺栓与辅助模具板及螺栓套筒组装在一起后同时插入预留螺栓孔。辅助安装模具组装示意图如图2所示。

图2 辅助安装模具组装示意图 4.5调整辅助安装模具

将四块木楔放置在辅助模具板下面靠近支座十字交叉中心线的位置，参照辅

助模具板及桥墩顶面支座十字交叉中心线的位置反复移动辅助模具板直至使其上下重合为止。

4.6调整支座螺栓标高

使用水准仪量测锚固螺栓顶面标高，反复移动木楔直至其顶面标高符合要求为止。

4.7螺栓套筒周边灌浆

当辅助模具板平面位置及锚固螺栓顶面标高、垂直度都满足安装精度要求后从侧面向预留螺栓孔内浇注灌浆材料将螺栓套筒固定，灌浆材料应用高标号砂浆或环氧树脂砂浆做成，高强度、高粘结力的固结体，具有抗渗、抗冻、耐盐、耐碱、耐弱酸防腐蚀性能。施工时加强辅助模具板位置的检查，确保平面位置误差在设计及规范允许范围内。螺栓套筒灌浆固定在浆体终凝前禁止扰动，并进行覆盖养生。待灌浆材料终凝后拆除辅助模具板及锚固螺栓。墩顶螺栓套筒埋设如图3所示。

图3 墩顶螺栓套筒埋设示意图 4.8墩顶垫石处凿毛

墩顶预埋垫石U型钢筋如有锈蚀进行除锈，对桥墩顶面垫石位置处混凝土用电锤进行凿毛处理，凿出混凝土新茬后，将混凝土表面浮碴清除干净，凿毛后确保垫石的混凝土浇筑高度满足图纸要求。 4.9垫石钢筋绑扎

垫石模板安装前放置垫石钢筋网片。垫石钢筋直径为12，间距80*80mm，垫石钢筋净保护层厚度不小于35mm。钢筋表面洁净，铁锈、污垢等在使用前清除干净。下料前认真核对钢筋规格、级别及加工数量，防止差错。下料后必须挂牌注明所用部位、型号、级别并分别堆放。加工成型的钢筋，钢筋直径、钢号符合设计要求。现场绑扎钢筋时，钢筋网片的交叉点用铁丝绑扎结实。 4.10支立垫石模板

垫石模板采用木模板，现场拼装制作。模板采用小方木组合加固而成，保证模板四周平整、光洁，模板拼紧密。模板支护采用三角支撑方木的方式，保证模板稳定并便于拆卸。

4.11垫石混凝土浇筑、支座安装

垫石混凝土浇注时将螺栓套筒采用无纺布进行堵塞，避免混凝土进入。垫石混凝土浇注完毕后将螺栓套筒口的无纺布移除并将其擦拭干净，支座安装前先测量出螺栓套筒顶面高程，高程无误后采用起重设备或倒链等工具将支座吊至垫石正上方，使锚固螺栓与螺栓套筒对准后缓慢放下，直至锚固螺栓的下端插入在螺栓套筒内，调节锚固螺栓使支座缓缓下沉至设计标高位置处后进行固定。随即对支座顶面高程及四角高差进行检验，误差超标时及时调整锚固螺栓予以调整，直至合格。通过支座下沉将垫石超高部分混凝土挤出，依此方法确保支座底部浆体饱满密实，即完成支座安装。安装完毕后，在支座上放样出设计支座的中心位置，并在支座板上分化出支座轴线，检验支座的中心位置是否与设计点位相重合。垫石混凝土浇筑如图4所示，支座安装如图5所示。

②支座垫石浇筑质量检测，检测垫石是否存在露筋、蜂窝、空洞、裂缝等病害，检测支座与梁底及垫石之间是否密贴无空隙，采用雷达配合窥测仪检测支座垫石是否存在空洞及不

密实区域

（4）支座锚栓安装质量检测

支座锚栓质量及埋置深度和螺栓外露长度必须符合设计要求，预留锚栓孔必须填满捣实，填料种类和质量必须符合设计要求，检测支座螺栓拧紧情况，螺母应拧到底，与垫片相接触紧密，安装到位情况。 5 质量控制保证措施

（1）支座安装及垫石开工前由总工程师牵头，由工程技术人员参加技术交底工作，明确施工方法、技术标准、质量要求。分项工程开工前总工程师向技术人员及现场班组长交底，现场班组长向一线工人交底。

（2）支座预留螺栓孔进行灌浆时，准备足够的防雨苫盖材料，防止突遇雨天。灌浆料避开寒流。应采取有效保温措施，确保灌浆料在达到临界强度前不受冻。

（3）支座垫石浇筑前，将螺栓套筒清理干净，并采用无纺布等材料将其进行封堵。 （4）支座安装前及时通知技术人员，对支座轴线及支座型号、方向等进行复核，确认无误后方可安装。

（5）支座测量定位及高程复核时，对仪器确定精度等级，规定使用范围，并进行定期和不定期的检验和维护、保养，施测人员严格执行操作规程。

（6）支座到达现场后，必须检查产品合格证、附件清单和有关材质报告单和型式检验报告。并对支座外观尺寸进行全面的检查。支座和配件质量应满足设计要求，支座连接正常，不得任意松动上、下支座板连接螺栓。使用前按照相关规范进行进场复试检验，合格后方可使用。

6 成品保护措施

（1）混凝土浇注完毕后，应将散落在墩顶的多余混凝土清理干净，并覆盖养护。雨天浇注混凝土时，应按雨期施工要求遮盖，使混凝土免遭雨水冲刷。

（2）混凝土结硬之前，不得踩踏垫石混凝土表面。并按要求洒水养护混凝土至少7天。 （3）灌浆材料等物质，应用桶盛装。施工操作之前，应将操作面上的混凝土表面覆盖，免其外泄污染混凝土表面。

（4）须在混凝土表面上安设临时施工设备时，应在安设位置铺放垫板，并应作好覆盖措施，以防污染混凝土。

（5）箱梁模板及其安装期间禁止物体碰撞支座，保证上支座板位置的准确。 7 结语

为保证支座的安装质量，加快安装速度，我单位自主研发的“一种支座辅助安装模具”被授予实用新型专利证书，专利号为ZL 2014 2 0698773.7。“一种支座辅助安装模具及其施工方法“被授予发明型专利，专利号ZL 2014 10662793.3。在实际施工中直接采用支座辅助模具板固定螺栓。将锚固螺栓、辅助模具板及螺栓套筒组装在一起后同时插入预留螺栓孔。当螺栓平面位置及高程调整完毕后，在预留螺栓孔内灌入灌浆料将其固定。配套螺栓套筒锚固在墩台混凝土内，外带丝扣（锚固螺栓）穿过支座体螺栓孔共同栓结到螺栓套筒内。辅助安装模具重量较轻，无需大型吊装设备配合，仅需人工操作即可完成安装，并且方便调整螺栓的平面位置及高程。对于不同型号的支座，制作不同规格的辅助安装模具，该模具所用材料均为工程常用钢板，成本低，加工难度小，制作简便，拆装方便，安装方法简单易懂，有利于现场施工使用。螺栓定位后，垫石混凝土浇筑与支座安装同时进行，既保证了支座安装位置精确又保证了垫石混凝土与支座之间密贴无空隙。

主要参考文献：

[1] 鹿红雷；冯永起；张建立；李玉川；滑雪涛；王非. 一种支座辅助安装模具 [P]. 中国专利：CN204252023U，2015-04-08

[2] 鹿红雷；冯永起；李玉川；张建立；滑雪涛；白军刚. 一种支座辅助安装模具及其施工方法 [P]. 中国专利：CN104404882A，2015-03-11.

作者简介：鹿红雷，男，现任中铁六局集团北京铁建公司京良路项目部工程师，于2011年07月毕业于辽宁工业大学土木工程专业。