高速铁路大跨度矮塔斜拉桥超大吨位支座安装技术--中国期刊网

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高速铁路大跨度矮塔斜拉桥超大吨位支座安装技术

发表时间：2020/11/2 来源：《基层建设》2020年第21期作者：宁静波

[导读]

        中铁十二局第四工程有限公司陕西西安 710021
        随着我国高速铁路建设蓬勃发展，桥梁工程也越来越多的用于跨越既有结构物、河流等，其中桥梁支座作为桥梁结构的重要组成部分，直接影响着桥梁使用寿命和安全性，高速铁路桥梁支座竖向承载力20000KN以下，其中32m简支梁和24m简支梁桥梁支座多为5500KN和4500KN，此类支座在梁体预制完成后多采用叉车等吊装设备整体安装，随后随梁体一同架设安装，本文结合福厦高铁雷公山特大桥矮塔斜拉桥主墩超大吨位支座安装，详述超大吨位支座分离式安装技术。
        1、工程概况

        图1 雷公山特大桥矮塔斜拉桥纵断面图
        福厦铁路雷公山特大桥位于福建省福清市境内，全长2623.655m，本桥采用一联（34.65+118+224+118+34.65）m矮塔斜拉桥连续梁跨越沈海高速公路，梁体采用单箱双室直腹板连续箱梁，边跨直线段及中跨跨中截面最低点处梁高为6.0m，中支点最低点处梁高为13.0m，梁高按圆曲线变化，箱梁顶宽14.3m，底宽11.2m。梁体顶板厚45cm，腹板厚分别为45cm、65cm、85cm，底板厚由跨中的55cm按圆曲线变化至中支点梁根部的114.1cm，中支点处局部加厚到220cm，桥梁纵断面图见图1。
        2、矮塔斜拉桥主墩支座设计情况
        矮塔斜拉桥由于桥梁自重大，主跨跨度大，支座采用特殊设计的竖向承载力为180000支座，支座型号为GTQZ（NS）-T-180000-GD-0.2g/GTQZ（NS）-T-180000-HX-20-0.2g/GTQZ（NS）-T-180000-ZX-150-0.2g/GTQZ（NS）-T-180000-DX-150-0.2g，支座结构图见图2。

        图2 横向支座结构示意图
        支座由底座组合、下座板组合、中座板组合、上座板组合、支座预埋板五部分组成，各型号支座各部分重量见表1，由表中数据分析固定支座重量最大，总重为146.95t。
        表1 各型号支座各部分重量表

        3、超大墩位支座安装工艺简介
        由表1数据得知，支座各部分重量较大，为方便支座运输及安装，各类型支座安装采用分部运输，分部吊装安装方案，为保证支座滑板运输安装中不受污染，将下座板组合和中座板组合在厂内安装成型为整体统一吊装，因此安装按照底座板组合、下座板+中座板组合、上座板组合、预埋板四部分吊装。
        支座安装工艺：墩身预埋钢筋→垫石范围凿毛→底座板安装调平→垫石浇筑→底座板及墩顶预留孔砂浆灌注→下座板+中座板组合安装调平→滑板拆除→下滑板清理涂刷硅脂→上滑板吊装→密封裙安装固定→上座板安装调平→支座预埋板安装
        3.1安装前准备
        斜拉桥主墩采用矩形实体桥墩，截面尺寸为16.5×7m，墩高分别为7.5m/5.5m，墩身四周场地已硬化，按照支座各组装部分重量选用中联300t汽车吊作为主要吊装机械；依据底座板组合尺寸、下螺栓数量及尺寸计算单个支座灌浆料用量约7t，为保证支座砂浆灌注快速饱满，采用三层转盘注浆机作为砂浆搅拌机。
        因支座自重较大，支座与常规支座垫石浇筑方式略显不同，支座底座板直接坐落于墩顶混凝土面上，因此墩身浇筑前依据底座板九个隔板空间尺寸提前预埋钢筋，见图3、4。
        3.2底座板安装及垫石浇筑
        下座板预埋钢筋安装完成后，待墩顶混凝土浇筑完成，在下座板四周横梁相应位置测量墩顶标高（每边四处），同时在墩顶用墨线弹出支座中心十字线，对比实测标高及设计标高采用若干金属垫片提前调整底座板标高，墩顶支座范围混凝土凿毛清理完成后采用300t汽车吊吊装底座板，底座板按照墩顶十字线安装就位，安装完成后测量底座板上顶面标高及中心位置，反复微调保证底座板位置标高满足设计要求。

        图3 下座板结构图

        图4 垫石预埋钢筋图
        底座板安装完成后，将底座板四周横梁与墩顶缝隙采用水泥封堵，封堵完成后，按照垫石设计尺寸安装垫石模板并浇筑混凝土，混凝土高度与底座板上顶面一致，见图5。

        图5 下座板安装完成
        垫石浇筑完成后，提前计算下墩顶下螺柱预留孔及底座板九个横板空间尺寸得知支座砂浆用量7t，采用三层转盘注浆机调配支座砂浆，通过九个横板空间预留灌浆孔3h内完成支座砂浆灌注，砂浆从底座板一侧灌注，另一侧流出以保证灌浆密实。
        3.3下座板及中座板安装调平
        （1）出厂前将下座板与中座板组合，底座板安装完成后，清理底座板上顶面杂物，采用300t汽车吊直接吊装下座板与中座板组合，吊装就位后拧紧下座板与底座板螺栓，测量下座板四周标高，调整螺栓拧紧程度直至下座板高程满足设计标高，误差在2mm范围内。
        （2）下座板与中座板组合吊装完成后，分离上下滑板，见图6；清理下滑板积水、杂物等，涂刷硅脂，见图7；放置上滑板并涂刷硅脂，连接固定密封裙，见图8。

        图6 上下滑板分离并清理杂物            图7 下滑板涂刷硅脂

        图8 安装密封裙               图9 上座板吊装
        3.4上座板及支座预埋板安装
        由于支座各部件加工精度高，公差配合较小，因此各部分安装通过连接螺栓调整安装精度，整体安装误差在3mm内。上座板及支座预埋板安装与下座板吊装工艺一致，见图9、10、11，整体安装完成后测量支座顶面高程，结合本桥支座安装误差在2mm以内。

        图10 上座板安装                图11 支座预埋板安装
        3.5支座预偏量调整
        支座安装完成后，依据设计要求多向支座及纵向支座须设置预偏量，具体参数见表2。超大墩位支座预偏量调整有两种方式，分别为出厂前预设、现场调整。
        表2 雷公山特大桥矮塔斜拉桥支座布置及预偏量

        （1）出厂前预设：支座加工前，提前将设计预偏量交付支座生产厂家，厂家依据不同型号支座预偏量加工上下座板固定螺栓孔位，现场安装时直接按照固定螺栓孔位连接，同时观察支座预偏量指针读数即可，本桥采用出厂前预设安装的方式调整支座预偏量，见图12。

        图12 上下座板提前预设固定螺栓位置图
        （2）现场调整：墩顶混凝土浇筑前依据垫石位置，在垫石顺桥向方向两侧提前浇筑预偏量调整反力座，在反力座与支座上座板之间均匀安装千斤顶，同时调整千斤顶油缸伸出量来调整预偏量。
        4、结束语
        随着越来越多的大跨度连续梁应用于桥梁工程建设中，超大墩位支座安装也将日趋常态化，超大墩位支座安装施工过程中需注意以下几点：①支座整体安装精度主要在于底座板安装精度，因此底座板安装过程中的高程控制务必采用提前安放金属垫片，不断微调直至高程误差在2mm内，位置控制采用常规的提前划出十字中心线，事后复测的原则即可。②底座板支座灌浆料量较大，不能采用常规的人工调配配比，须采用三层转盘注浆机调配，以缩短砂浆灌注时间，同时节约人工成本。③超大墩位支座采用分部运输、逐部安装的方式，其中上下滑板须采用整体吊装，拆开安装的方式以保证上下滑板不受污染磕碰。④超大墩位支座预偏量调整推荐出厂前预设的方式，出厂前预设具有调整预偏量精度高、安装快速的特点，但如设计预偏量较大，由于安装过程中，上下座板固定螺栓安装困难，仍需采用现场调整的方式。