桥梁支座简介及安装更换

3 2 3 2
《公路桥工程质量检验评定标准（第一册 土建工 程）》（JTG F80－2012）中，新增加了支座垫石、支座 安装的相关规定：
项 次 检 查 项 目 混凝土强度(MPa) 轴线偏位(mm) 规定值或允许偏差 在合格标准内 5 检查方法和频率 按附录D检查 全站仪或经纬仪：支 座垫石纵横方向 检查 权值 3 2
（1）板式橡胶支座
板式橡胶支座代号表示方法
如GJZ30040047(CR)， 表示公路桥梁矩形、 平面尺寸300400、厚 度为47的氯丁橡胶支 座；又如 GYZF430054(NR)，表 示公路桥梁圆形、直 径300、厚度为54、带 聚四氟乙烯滑板的天 然橡胶支座
（1）板式橡胶支座
板式橡胶支座的构造
（1）板式橡胶支座 其他板式橡胶支座
球冠圆板式橡胶支座
可克服安装后产生的偏压、脱空现象，对坡桥，无需在梁 底进行调平，适于纵横坡较大（ 3%-5%）的立交桥及高 架桥
• 坡型板式橡胶支座
（2） 盆式橡胶支座
盆式橡胶支座是在板式橡胶支座的基础上进一步改进后 更为完善的一种橡胶支座。 它与板式橡胶支座的主要区别在于：它不是利用置于橡
GPZ表示由我国交通部中交公路规划设计院设计 的系列盆式橡胶支座；TPZ-1则表示我国铁道部科 学研究院设计的系列盆式橡胶支座
成品盆式橡胶支座的选配 １．成品盆式橡胶支座的系列 DX、SX、 GD分别表示单向 、双向活动支座及固定支座， 而GDZ则为抗震型固定支座的代号。
２．成品盆式橡胶支座的地区适用性 成品盆式橡胶支座的适用地区应考虑温度和地震两个因 素。以确定适配常温型或耐寒型支座和采用何种震型支座或 抗震措施。
1.枕木满布式支架法
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。 架设设备比较简单，施工方法简单易于操 作。对于小跨度的梁桥，用支架法施工具有一 定的优势。
原理
优点
缺点
支架法施工工期长、支架和模板用钢材、 木材量大、成本高，不适宜桥墩过高的场合。
常见矩形板式橡胶支 座的尺寸： 12*14cm 15*18cm 15*20cm 厚度：28-51mm
支座的物理力学性能
形状系数S
a 0 b0 S 2( a 0 b0 )t
式中
圆形
d0 S 4t
a0——顺桥向橡胶支座钢板的长度（短边）； b0——横桥向橡胶支座钢板的长度（长边）； t——中间层单层橡胶片厚度； d0 ——圆形支座钢板直径
支 座 垫 石 实 测 项 目
1 2
3
4
断面尺寸(mm)
顶面高程(mm) 顶面四角高差(mm) 2
±5
±2
尺量：检查1个断面
水准仪：检查中心及 四角 尺量：每件
2
2 1
5
预埋件位置(mm)
5
挡块实测项目
项次
检 查 项
目
规定值或允许偏差
检查方法和频率
权 值 3
1
混凝土强度(MPa)
在合格标准内
按附录D检查
原理
优点
缺点
3.端部整体顶升法
端部整体顶升法 以地面为支撑，在墩台两侧建立顶升基础， 然后用贝雷梁、槽钢、螺栓连接成受力钢梁 （也可用钢管墩作为传力构件），受力钢梁上 架千斤顶，在梁两端同步整体顶升。 对桥下通车影响不大，可自由通行，能满 足桥下不中断交通的要求。与采用少数大吨位 的千斤顶相比较，无须为应力集中设置过大的 传力杆及横梁。 对桥跨下的地基基础要求较高，需建顶升 基础，工序时间长，工期较长。
固定与滑动盆式橡胶支座
多向活动支座（DX）
纵向活动支座（ZX）
固定支座（GD）
5、其它支座
QGZ球型钢支座


除上述常规支座外，还有一些适合于特殊用途的支座 ，如拉力支座、铅芯橡胶支座、测力及调高支座等。 拉力支座除可正常转动和滑动外，还可承受垂直方向 的拉力（负反力）。 铅芯橡胶支座是在普通板式橡胶支座中设置圆柱形铅 芯，以改善支座的阻尼特性，减小地震对桥梁墩台的 作用。 在抗震型盆式橡胶支座中，通过增设减震橡胶条也能 达到一定的减震隔震效果。 测力支座除具有普通盆式橡胶支座的所有功能外，还 能准确地测定支座反力。在基础可能发生大的沉陷或 支座受力不均时，可采用调高支座在一定范围内对支 座高度进行调整。
一、支座的病害症状及原因分析
二、支座的安装 三、支座的更换
病害症状
支座脱空
产生原因
支座垫石和梁底钢板不水平。
病害症状
支座异常变形
产生原因
大多因为落梁时不够平稳，支座存在较大 的初始剪切变形。
病害症状
支座不能 正常滑动
产生原因
墩顶落有大量的混凝土垃圾，不锈钢板锈 蚀，摩阻力变大 。
病害症状
支座开裂
桥梁支座
桥梁支座概述 桥梁支座的类型和构造 桥梁支座的安装与更换
概
述
一、支座的作用和要求 二、支座的分类 三、支座的布置原则
四、支座的选用
一、支座的作用和要求
支座设置在桥梁的上部结构与墩台之间，它的作用是：
(1)传递上部结构的支承反力，包括恒载和活载 引起的竖向力和水平力；（传递荷载）
支 座 安 装 规 定 值 或 允 许 偏 差
支座中心与主梁中线（mm） 高 支座四角高差 （mm）
支座上下各部件纵轴线 顺桥向最大位移（mm）
活 动 支 座
双向活动支座横桥向最大位 移（mm）
横 轴 线 错 位 距 离 （mm） 支座上下挡块最大偏差的交 叉角
±25
根据安装时的温度与年平均最高、 最低温差计算确定 必须平行
(3)对于简支梁，一端固定，一端活动
对于特别宽的梁桥，因为要考虑支座横桥向移动的可能性、 支座布置如图示。即在固定墩上设置一个固定支座，相邻 的支座设置为横向可动、纵向固定的单向活动支座，而在 活动墩上设置一个纵向活动支座(与固定支座相对应)，其 余均设置多向活动支座。
三、支座的布置原则
(4)曲线梁桥的支座布置会直接影响到 梁的内力分布，同时，支座的布置应使 其能充分适应曲梁的纵、横向自由转动 和移动的可能性。通常宜采用球面支座， 且为多向活动支座。
板式橡胶支座
四氟滑板式橡胶支座
球冠圆板式橡胶支座
可克服安装后产生的偏压、脱空现象，对坡桥，无 需在梁底进行调平
（1）板式橡胶支座
• 变形机理：（1）不均匀弹性压缩实现转动；（2）剪 切变形实现水平位移；（3）无固定和活动支座之分。 • 显然橡胶支座水平位移和转动变形的大小与支座的厚 度有关 • 性能指标：（1）容许应力；（2）弹性模量和剪切模 量（3）容许剪切的正切值。 • 适用范围：支座反力为3000－10000kN的桥梁。
2
平面位置(mm)
5
全站仪或经纬仪：每块检查
2
3 4 5
断面尺寸(mm) 顶面高程(mm) 与梁体间隙(mm)
±10 ±10 ±5
尺量，每块检查1个断面 水准仪：每块检查1处 尺量：每块检查
2 1 1
◆ 支座的更换方法
◆ 关于梁体的顶升 ◆ 支座更换的施工控制
原因：目前，新建的公路桥梁几乎全部选用 橡胶支座。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。特别是对于高速公路，桥 梁橡胶支座的用量大，病害多，事故频繁发生。
在同样的载重下,它的体积(高度)和重量不到钢支座的 1/10；而且，它在纵向及横向均可转动和移动,在功能上优于 钢支座、能满足宽桥对支座横向也要能转动及伸缩的要求。
图6-13 GPZ和TPZ盆式橡胶支座实物照片
盆式橡胶支座构造要点（单位：mm）
盆式橡胶支座代号表示方法
例： GPZ35DX表示 GPZ系列中设计 承载力为35MN的 单向活动的常温 型盆式支座 GPZ50GD表示 GPZ系列中设计 承载力为50MN的 固定的常温型盆 式支座
(2)保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩 和徐变等因素作用下能自由变形，以使上、下部 结构的实际受力情况符合结构的静力图式。（适 应变形）
6.1简支梁的静力图示
二、支座的分类
固定支座
竖向力
1. 按其变位的可能性
简易支座
钢支座
水平力
活动支座：竖向力
2.按材料分
钢筋混凝土支座
Baidu Nhomakorabea橡胶支座
板式橡胶支座
盆式橡胶支座
四、支座的选用 应根据桥梁结构的跨径、支点反力的大小、 梁体的变形程度、对建筑高度的要求、适应 单向和多向位移及其位移量的需要，以及防 震、减震的需要等因素来选取支座类型。
中小跨度公路桥一般采用板式橡胶支座 大跨度连续梁桥一般采用盆式橡胶支座
桥梁支座的类型和构造
一、简易垫层支座
二、钢支座
三、钢筋混凝土支座 四、橡胶支座 五、拉力支座
支座安装实测项目
规定值 或允许 偏差 2 10 ±5 1 2
项 次 1 2 3 4
检 查
项
目
检查方法和频率
权值
支座中心与主梁中心线偏位(mm) 支座顺桥向偏位(mm) 支座高程(mm) 支座四角高 差(mm) 承压力≤500km 承压力>500KN
经纬仪、钢尺：每支座 经纬仪或拉线检查；每支 座 水准仪：每支座 水准仪：每支座
一、简易垫层支座 简易支座是指在梁底和墩台顶面之间设置垫 层来支承上部结构。
二、钢支座 钢支座是靠钢部件的滚动、摇动和滑动来完成支座 的位移和转动的。
传 统 铸 铁 钢 支 座
球形钢支座
适用于多向转动且转动量较大的情况，例如曲线桥或宽桥。同时，由于其不 再使用橡胶承压，不存在橡胶变硬或老化等不良影响，所以它特别适用与低 温地区。
QGZ 球型钢支座
三、橡胶支座
橡胶支座与其它金属刚性支座相比，具有构 造简单、加工方便、节省钢材、造价低、结构高 度小、安装方便等一系列优点。此外，橡胶支座 能方便地适应任意方向的变形，故对于宽桥、曲 线桥和斜桥具有特别的适应性。橡胶的弹性还能 消减上、下部结构所受的动力作用，这对于抗震 也十分有利。 在桥梁工程中使用的橡胶支座大体上可分为 两类，即板式橡胶支座和盆式橡胶支座。
原理
优点
缺点
4.鞍型支架法
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。 施工方便，该方法不受河床地质、桥下水 深和桥梁高度的限制。 顶升过程中盖梁会发生偏心受压现象和局 部承压过高的现象以及支架变形过大的现象， 顶升前须严格的验算。
因此，盆式橡胶支座可做成固定支座，也可做成活动 支座，活动支座又可为多向活动支座和单向活动支座。 常用盆式橡胶支座的构造。它是由上支座板不锈钢板、 聚四氟乙烯(PTFE)板、圆钢盆、橡胶板、紧箍圈、防水圈
和下支座板等组成。
盆式橡胶支座具有很大的承载能力，水平位移量大，摩
擦系数小,支座建筑高度低，节省钢材。
胶中的加劲物来加强橡胶，而是将素橡胶板置于圆形钢盆内
来加强橡胶。 橡胶在受压后的变形由于受钢盆的约束，处于三向受压 状态，只要钢盆不破坏，橡胶就永远不会丧失承载力。这时 橡胶的容许抗压强度可以进一步提高到 25MPa。密封在钢盆内 的橡胶板，可以做适度不均匀压缩来实现转动，如果再加上 聚四氟乙烯板和不锈钢板，则还可以实现水平位移。
2.桥面钢导梁法
桥面钢导梁法 支撑位置在桥面上，支撑面为顶升梁相邻 跨的梁体。在顶升梁上绑扎钢带，安置钢梁， 以相邻跨梁体为支撑基础，配合顶升设备，抬 升梁体。 对桥下场所无要求，适用于多种桥梁类型， 整个起梁过程都在桥上进行，不影响桥下通航、 通车要求。 钢梁长度有限制，跨径不可过大；要求用 较大吨位千斤顶，对桥面局部压力较大，有可 能损伤梁体。
产生原因
支座开裂的主要原因有：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。
《公路桥涵施工技术规范》（JTJ 041－2015）中对板 式橡胶支座安装的相关规定：
检查项目 规定值或允许偏差 应重合，最大偏差<2 符合设计要求 <1 <2 必须对正 ±250 程 承压力≤5000kN 承压力>5000kN
大致可分为:
简易支座 钢支座
钢筋混凝土支座
橡胶支座 特种支座(如减震支座、拉力支座等）
三、支座的布置原则
(1)对于有坡桥跨结构，宜将固定支座布置在标高 低的墩台上
三、支座的布置原则
(2)对于连续梁桥及桥面连续的简支梁桥，为使全 梁的纵向变形分散在梁的两端，宜将固定支座设 置在靠近桥跨中心
三、支座的布置原则
1. 按其变位的可能性 固定支座 活动支座
固定支座传递竖向力和水平力，允许上部 结构在支座处能自由转动但不能水平移动； 活动支座则只传递竖向力，允许上部结构 在支座处既能自由转动又能水平移动。
活动支座又可分为多向活动支座(纵向、 横向均可自由移动)和单向活动支座(仅一个方 向可自由移动)。
2.按材料分