・襄渝Ⅱ线铁路深水桥施工技术专题・ 铁路桥梁ＬＱＺ球形支座的施工技术 张摘要健杨大伟 ０７２７００） （中铁十八局集团有限公司 河北涿州襄渝铁路二线流水河右线大桥由三跨变截面预应力混凝土箱梁构成，其连续梁主墩支座采用大吨位、大 转角的ＬＱＺ型球形支座。结合工程实际，探索出一种方便、快捷、安装质量易控制的球形支座安装方法。 关键词铁路桥ＬＱＺ球形支座安装 中图分类号Ｕ４４３．３６ 文献标识码Ｂ 文章编号１００９—４５３９（２００７）０５—００５９—０３ Ｔｈｅ Ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｒａｉｌｗａｙ Ｂｒｉｄｇｅ’Ｓ ＬＱＺ Ｋｎｕｃｋｌｅ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｚｈａｎｇ Ｊｉａｎ，Ｙａｎｇ Ｄａｗｅｉ （Ｃｈｉｎａ Ｒａｉｌｗａｙ １８ Ｂｕｒｅａｕ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｈｕｏｚｈｏｕ ０７２７００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｌｉｕｓｈｕ Ｒｉｖｅｒ Ｒｉｇｈｔ Ｌｉｎｅ Ｂｒｉｄｇｅ ｏｆ Ｘｉａｎｇｆａｎ・－Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｒａｉｌｗａｙ Ｌｉｎｅ Ｕ ｉｓ ｃｏｍｐｏｓｅｄ ｏｆ ｔｈｒｅｅ・－ｓｐａｎ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｏｘ ｇｉｒｄｅｒｓ．Ｉｔｓ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ｂｅａｍ’ｓ ｍａｉｎ ｐｉｅｒ ｂｅａｒｉｎｇ ａｄｏｐｔｓ ｔｈｅ ｌａｒｇｅ—ｔｏｎｎａｇｅ．１ａｒｇｅ—ｔｕｒｎｉｎｇ ａｎｇｌｅ ＬＱＺ ｋｎｕｃｋｌｅ ｂｅａｒｉｎｇ．Ｉｎ ｔｈｅ ｌｉｇｈｔ ｏｆ ｐｒｏｊｅｃｔ ｐｒａｃｔｉｃｅ，ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ ａｎ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｋｎｕｃｋｌｅ ｂｅａｒｉｎｇ， ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｔ，ｆａｓｔ，ｗｉｔｈ ｉｔｓ ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ ｑｕａｌｉｔｙ ｅａｓｉｌｙ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｒａｉｌｗａｙ ｂｒｉｄｇｅ；ＬＱＺ ｋｎｕｃｋｌｅ ｂｅａｒｉｎｇ；ｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎ １ 引言 桥梁支座是梁式桥梁结构的一个重要组成部 墩台连接锚固的锚栓作为支座的附件，支座的上、下 支座板通过装在座板上的４个装运螺栓连接在一 起。球冠衬板是球形支座的核心，其平面位置开有 镶嵌聚四氟乙烯板的凹槽，用以固定平面聚四氟乙 烯板，支座的转角通过球冠衬板与球面聚四氟乙烯 分，是在桥跨结构与桥墩（台）的支承处所设置的传 力装置。随着我国铁路、公路交通事业的发展，对桥 梁支座的类型、承载能力、变形能力提出了新的要 板之间的滑动来实现。下支座凹板由钢板或铸件支 座组成，其作用是固定球面聚四氟乙烯板，并将支座 反力分散传递到桥墩（台）上。平面聚四氟乙烯板 和球面聚四氟乙烯板是支座的滑动部件，在聚四氟 求。所以，桥梁建设者需要不断研究和开发各种新 型桥梁支座，以适应和满足桥梁建设的需要。ＬＱＺ 球形支座就是在盆式橡胶支座的基础上，发展起来 的一种新型桥梁支座，它具有耐腐蚀、寿命长等优 点。同时，由于各种类型支座的结构与受力特点不 乙烯板表面用专用模具压制成硅脂储油坑，并涂以 硅脂以减少聚四氟乙烯板的滑动摩擦和磨耗。 平面聚四 同，其施工安装方法也有较大的区别，本文在此结合 工程实例对ＬＱＺ球形支座的施工技术作一阐述。 密封裙 氟乙烯板上滑板 螺栓 ２ 球形支座的结构及特点 （１）球形支座的结构 球形支座主要由下座板、球面聚四氟乙烯板、下 滑板、中座板、密封裙、平面聚四氟乙烯板、上滑板和 下滑板 ＼ 壁 滑板 球面板 下座板 上座板等部分构成，如图１所示，并将与桥梁梁体和 收稿日期：２００７—０５—２５ 图１ 球形支座结构示意 （２）球形支座的特点 （３）支座板每块板边缘高差＜１ ｍｍ； （４）支座螺栓中心位置偏差＜２ ｍｍ； （５）同一端两支座横向中心线问的相对错位＜ ５ ｍｍ； 球形支座通过球面传力，使各方向转动性能一 致，且转动力矩也比较小，因而作用到支承垫石混凝 土上的反力比较均匀，不但适用于曲线桥和宽桥，而 且特别适用于大转角的桥梁，可以不再使用橡胶承 （６）螺栓垂直于梁底板； 压，解决了橡胶变硬或老化等问题对支座转动性能 的影响，球形支座特别适用于低温地区。 （７）４个支座顶面相对高差２ ｍｍ； （８）同一端两支座纵向中心线问的距离： 误差与桥梁设计中心线对称＋３０ ｍｍ，一１０ ｍｍ； 误差与桥梁设计中心线不对称＋１５ ｍｍ，一１０ ｍｍ。 ３．３球形支座的安装方法和步骤 ３球形支座的安装 襄渝铁路二线安康至重庆段地处山区，并跨越 火石岩水库，流水河右线大桥是全线“四桥五隧”重 点工程中的一桥，并集深水、高墩、大跨为一体。大 桥全长２９６．５０ Ｉｎ，主跨为５６ Ｉｎ＋９６ Ｉｎ＋５６ Ｉｎ现浇 箱梁，桥位水深约６２ Ｉｎ。其４号主墩设计为纵向活 动球形支座（ＬＱＺ２２５００ＤＸ—ｅｌ００—００．０２），５号主 墩设计为固定球形支座（ＬＱＺ２２５００ＧＸ一００．０２）。 ３．１ 球形支座安装要求 安装支座时桥梁梁体和桥墩台承重部位的混凝 土标号不得低于Ｃ４０，本桥设计为Ｃ５５混凝土。 支座与梁体及墩台通常采用锚栓连接，特殊需 要时可与预埋钢板焊接，但应特别注意焊接时不要 烤坏聚四氟乙烯板内的硅脂和聚四氟乙烯板，避免引 起支座本身的变形。本桥采用锚栓孔内灌筑环氧树 脂砂浆的方式将支座与桥梁墩台连接的方法施工。 支座安装要保证支座支撑面的水平及平整，支 座支撑面的四角高差不得大于２ ｍｍ。支座出厂时， 已由生产厂家将支座调平，并拧紧了座板连接螺栓 以防止支座在安装过程中发生的转动和倾覆。支座 应根据设计要求预设位移（预先向厂家提出预设位 移的要求），由生产厂家在装配时预先调整好。 支座在安装前方可开箱，开箱后不得任意松动 连接螺栓，不得任意拆卸支座。 支座存放应避免阳光直接照射、雨雪浸淋，并保 持清洁；严禁与酸、碱、油类、有机溶剂等影响支座质 量的物体接触，并距热源１ Ｉｎ以上。 ３．２支座安装的质量标准。 （１）支座中心线与墩台十字线的纵向错动量＜ １５ ｍｍ； （２）支座中心线与墩台十字线的横向错动量＜ １０ ｍｍ； （１）根据施工设计图纸，确定支座的摆放方向， 尤其是活动支座的主位移方向，保证各支座安装方 向的正确无误。 （２）锚栓孔的施工。在桥梁顶帽上的支承垫石 施工时应按设计图纸预留支座锚栓孔位置（见图 ２），锚栓孔应使用与设计孔径相同的ＰＶＣ聚乙烯管 道作为模板，并设置定位钢筋以保证孔道在浇注混 凝土振捣时不偏位，确保其垂直度。 ／ ／１ 图２锚栓孔结构示意 （３）定位钢筋、模板的安装。待支承垫石混凝 土达到设计强度后，测量放样支座下座板的位置，用 墨线弹印，在已经放样好的下座板边缘四周用电钻 钻直径为１．１ ｃｍ、深度为０．５ ｃｍ的４个孔洞（见图 ３），将４根６．０ ｃｍ（砸人后高度要高于支座下座板 设计高程１～２ ｃｍ）长的 １２圆钢砸人孔内，用水准 仪测量４根竖向定位钢筋的高程，并用砂轮磨除定 位钢筋上的多余钢筋高度，砂轮磨除钢筋过程中要 控制钢筋顶部的高差在１ ｍｍ之内，并复核定位钢 筋磨除后的高程，使其达到支座下座板底面的设计 高程。 支承垫石 支座下座 图３定位钢筋示意 球形支座的安装要求使其支座下座板底面高出 桥墩（支承垫石）２０～５０ ｍｍ，故在支承垫石支座下 座板外围２ ｅｍ处设置略高于设计高程１～２ ｍｍ的 竹胶板模板，纵、横向位置应于支座下座板方向一 致，４根定位钢筋应作专用模板，以便在支座安装完 毕后将４根定位钢筋拆除，避免对支座产生刚性 支撑。 （４）锚栓安装。先将锚栓一端通过垫圈及螺母 挂在支座的下座板上，将支座整体吊装到４根定位 钢筋上，锚栓另一端插入预留锚栓孔中，找正支座的 纵、横向中线位置及各部位高程，使之符合设计要 求。支座定位完毕后，用环氧树脂砂浆（环氧树脂 砂浆配合比为：环氧树脂：二丁酯：乙二胺：砂＝１００： １７：８：２５０）灌筑锚栓孔及支座底面垫层（见图４），或 用重力压浆法向支座底板和垫石之间注入Ｍ５的无 收缩砂浆，在环氧树脂砂浆或无收缩砂浆硬化后，拆 除支座四角临时钢楔块，并用砂浆填满抽出钢楔块 的位置，以免钢楔块成为下座板的刚性支点。 连接螺栓 球形支座 图４ 锚栓安装示意 支座的安装也可先把锚栓用环氧树脂砂浆锚固 在支承垫石上的锚栓孔中，待环氧树脂砂浆达到设 计强度后，再向支立好的模板内灌筑环氧树脂砂 浆，灌筑高度使其高于支座下座板设计高程２～３ ｍｍ。吊装支座，使环氧树脂砂浆在支座重力作用 下，沿下座板挤出并达到制作下座板环氧砂浆的 密实，待环氧砂浆稳定后，达到设计强度再上好锚 栓螺母，完成施工安装。襄渝铁路二线流水河右 线大桥的球形支座采用以上方法施工，经检测达 到设计要求。 在完成梁体施工安装或现浇箱梁混凝土梁体形 成整体，并达到设计强度和张拉梁体预应力之前，应 拆除上、下支座板连接螺栓，防止其约束梁体的正常 运动。并检查支座的外观，及时安装支座外防尘 围板。 （５）支座外露表面防护。对支座座板、锚栓（含 螺母、垫圈）及预埋钢板（不锈钢除外））应进行涂装 防护，本桥采用涂刷防锈油漆。 （６）支座的维护 ①检查支座锚栓有无剪断，支座防尘密封裙有 无破损； ②检查支座相对位移是否均匀，逐个记录支座 位移量； ③清除支座附近的杂物及灰尘，并用棉丝擦净 不锈钢滑板表面的灰尘； ④松动锚栓螺母一次，清洗并上油，以免螺母锈 死，然后紧固； ⑤校合并定点检查支座高度变化，以便校合支 座内聚四氟乙烯板的磨损情况，当支座高度变化超 过３ ｍｍ时，应考虑是否更换聚四氟乙烯板； ⑥定期给支座钢构件进行油漆防锈处理（不锈 钢滑动面除外）。 ４ 结束语 目前球形支座已在国内独柱支承连续弯板结 构、独柱支承的连续箱梁结构及大跨度斜拉桥中 推广应用，其施工安装、维护的施工工艺也日近成 熟，球形支座伴随着其独特的优点，将广泛应用 于桥梁建设中。所以，希望桥梁工程技术人员在 不断总结设计、施工经验的基础上，研究开发出 新的建桥技术，为我国的桥梁建设作出更大的 贡献。 参考文献 １庄军生．桥梁支座．北京：中国铁道出版社，２０００ ２ ＴＢ １０２０３—２００２铁路桥涵施工技术规范