钢箱梁无级调高智慧支座安装施工技术

钢箱梁无级调高智慧支座安装施工技术

楼树桢吴宏富宁英杰

浙江交工集团股份有限公司  浙江杭州  310000

摘要：本文主要了钢箱梁无级调高智慧支座技术特点。分析了工艺原理以及工艺流程和操作要点，最后结合工程案例探讨了钢箱梁无级调高智慧支座安装施工技术的应用效果，以供同类工程参考。

关键词：钢箱梁；无级调高；智慧支座；安装施工技术

1. 引言

支座是梁式桥梁结构的一个重要组成部分，是桥梁上、下部结构的连接点，是在桥跨结构与桥墩或桥台的支承处所设置的传力装置。其作用是将上部结构的荷载顺适、安全地传递到桥梁墩台上去，同时保证上部结构在荷载、温度变化、混凝土收缩徐变等因素作用下的自由变形，以保护梁端、墩台帽梁不受损伤。在桥梁施工或使用过程中，由于地基沉降等原因，有时需要对支座标高进行调整，以改善桥梁上部结构内力和线形。传统方法是将支座顶起后，采用插入或抽出钢板的方法调整支座标高，但这种方法存在施工复杂、精度不高等缺点。

本文针对目前存在的问题展开相关研究，对常用的方法进行比较、分析并结合新工艺，采用无级调高智慧支座，能够避免传统的桥梁支座安装施工复杂、精度不高等缺点。可调高支座通过调节措施，能改变自身高度，用于补偿由于地基沉降等原因造成的高差，在一定范围内可以无级调整为任意高度。根据需要，智能测力调高支座可以上下双向无级调节，利用信息化技术具备测力等功能，并且可以多次重复调整，最终形成钢箱梁无级调高智慧支座安装施工工法。本工法具有施工操作简便，施工效率高等特点。

2.钢箱梁无级调高智慧支座技术特点

无级调高智慧支座具有使用寿命长、承载力大、转动灵活、精度高等特点，可适应梁段大转角和大位移，调整桥梁内力和线形，并且便于安装、养护和维修。在安装钢箱梁无级调高智慧支座时，无需进行顶梁，在一定范围内，通过三次以上无级调高，可确保工程结构构件的精准支承，提高工作效率，缩短施工时间。无级调高智慧支座可有效解决支座难以调高或精度不高的问题，实现无级调高，结合信息化技术可监测支座反力并调节支座高度，安装施工简便。无级调高智慧支座适用于钢箱梁支座安装施工。

3.工艺原理

无级调高智慧支座的在安装过程中无需顶梁，在三次以上调高后达到支点高度。其中，无级调高智慧支座采用如图1所示的设备。无级调高智慧支座特征在于：在所述上座板和下座板之间从上到下依次设有水平滑板，调高衬板，调高支撑和承压板，所述调高衬板和调高支撑呈凹凸配合结构方式连接且调高衬板和调高支撑连接处设有相互配合的螺纹，拥有无级调高和全天候测力功能。

钢箱梁支座安装施工时，本技术采用无级调高智慧支座安装，具体原理可概述为：

首先，在组装球型支座时需仔细调平，对中上、下支座板，并预压50kN荷载后用连接螺栓将支座连接成整体。在安装支座前，再检查一遍支座的连接状况。对球型支座就位处的支承垫石表面进行凿毛，清理预留锚栓孔里面的杂物，再安装灌浆用模板，并用水把支承垫石表面浸湿。用钢楔块楔入球型支座的四角，找平支座，然后把支座底面调整到设计标高，在支座底面和支承垫石间留20~30mm空隙，安装灌浆用模板。认真检查球型支座中心位置和标高后，用无收缩高强度灌注材料灌浆。注意灌浆材料抗压强度要求不低于50MPa。待灌浆材料终凝后，对模板和四角楔块进行拆除，并检查有无漏浆现象。安装完成后要对球型支座情况做检查，并尽快涂装预埋板和锚栓外露表面，避免生锈现象。

图1 无级调高智慧支座示意图

4.工艺流程及操作要点

4.1 工艺流程

钢箱梁无级调高智慧支座安装施工工艺流程如图2所示。

图2钢箱梁无级调高智慧支座安装施工工艺流程图

4.2操作要点

4.2.1 施工准备

1 技术准备

（1）施工单位应熟悉支座相关技术要求，并按设计规范的支座规格、型号进行定货。

（2）根据浇筑时的温度，预应力张拉，混凝土收缩与徐变对梁长的影响，计算对于设计支承中心的预偏值。

（3）安装前，应对施工人员进行全面的技术、操作、安全技术交底。

2 设备准备

（1）安装和运输设备：吊机或吊架、运输车等；

（2）测量设备：全站仪、钢尺等；

（3）灌浆设备：搅拌桶、空压机、软管、注浆泵；

（4）搭设工作平台：支座安装前，首先在墩台顶搭设牢固的施工人员作业平台，并设置护栏，确保施工人员工作方便和作业安全。

4.2.2 安装要求

桥梁支座是连接上部构造与下部构造的重要部件，随时将上部构造的反力传递到下部构造，它具有适应上、下部构造变位的功能并应分配水平力和适应梁端转角变形。另外，支座要确保构造物的安全，所以必须具有与其使用年限相适应的耐久性。因此，在支座施工时，注意细心清扫，对维修管理也必须充分考虑。公路桥梁支座除应符合有关现行标准的规定外，安装是相当重要的环节。

（1）支座安装时要保证支座垫石上表面的水平及平整。

（2）支座安装前方可开箱，开箱后，施工单位不得任意松动连接螺栓，并不得任意拆卸支座。

（3）当安装温度与设计要求不同时，应通过计算设置支座顺桥向预偏量。

（4）支座表面应保持清洁，支座附近的杂物及灰尘应及时清除。不符合要求时必须进行处理。

4.2.3 安装前处理

（1）检查支承垫石高度及顶面四角高程是否符合设计要求。

（2）测量并放出支座纵横向十字中心线，标出支座准确安放位置。支座纵桥向中心线应与主桥中心线重合或平行。

（3）为确保支座在梁底正确安装就位，制梁时，在梁底模板上画出每个支座纵横向支承中心。支座安装采取将梁支承中心线、支座板中心线和支座对称中心线相互重合的方法来保证支座的精确就位。

（4）支座的安装位置必须考虑由于温度和恒载及混凝土的收缩、徐变等引起的位移量。当安装温度与设计温度不同时，活动支座的预设偏移值，应按实际温度下计算的相应预偏值进行调整。

4.2.4 安放支座

（1）将支承垫石顶面清扫冲洗干净并清除积水。

（2）清除预留锚栓孔中的杂质。

（3）为了使安放的支座标高控制准确，在灌注砂浆前，准确定出支座中心线位置、底面四点高程，上下各部件轴线位置。

（4）按放样位置，将支座小心安全地吊装入位。测量支座顶面标高，检验安装是否满足要求，支座安装的规定值或允许偏差如表1所示。

表1支座安装允许偏差

（5）起吊时，注意保护支座油漆，切勿碰伤、刮伤，不要使钢丝绳触碰支座的橡胶密封圈。

（6）安放支座时注意支座的方向，单向和双向球型支座均指示出了支座的主滑移方向，对照施工设计图确认好方向后再安放。

支座的主位移方向在支座的上顶面，如下图3所示：

图3 支座主位移方向示意图

4.2.5 拆除连接装置并设置预偏值

支座连接钢箱梁，需要安装调坡板，其作用是调节梁体的横向坡度，使支座均匀受力。调坡板顶面与钢箱梁焊接，底面与支座顶板焊接。注意调坡板与支座焊接时，尽量不要使支座顶板集中受热，以免影响支座内部材料性能。对于固定支座，在调坡板焊接完成之后，拆除支座连接装置；对于单向和双向活动支座，在焊接调坡板之前，拆除支座连接装置并设置预偏值。

设置好支座预偏值后，应尽快将支座上下相对可活动部分固定，固定工装应具有较高的稳定性，工装零部件不宜与支座直接焊接。

4.2.6 支座养护与更换

（1）支座外露部分钢构件的油漆若有刮伤及破损时，及时补充涂装。

（2）将支座周围的杂物清理干净，严禁阻水。

（3）更换支座时，将上支座板套筒螺杆拧出，将下支座板套筒螺杆拧进套筒内，用至少3个千斤顶支撑梁体，即可更换支座。

5.应用案例分析

5.1绍兴市二环北路及东西延伸段（镜水路-越兴路）智慧快速路工程（镜水路至越东路）工程PPP项目

绍兴市二环北路及东西延伸段智慧快速路工程一分部范围为K1+096～K4+310,西起轻纺城高架，东至绿云路互通，全长3.24km。线路北临京杭古运河，右临萧甬铁路，下穿在建杭绍台高速，横跨大越路立交，另包含两对平行匝道。高架起点与镜水路立交主线桥相接，涉及镜水路立交主线桥最后三联改造：第一联（90m）纵坡调整；第二联和第三联（210m）顶升改造。主要施工内容包括：主线高架桥3214m/1座，地面桥改造5座；道路工程，雨水管道工程，电气工程，绿化工程，交安工程。

本工程采用钢箱梁无级调高智慧支座安装施工工法，施工操作方便、缩减了工期、减少了建设成本。施工过程中，采用钢箱梁无级调高智慧支座安装施工，有效的解决了传统工艺中支座难以调高或精度不高的问题，极大地提高了桥梁支座安装效率，提升工程品质。综合测算，已完工段采用本工法关键技术减少建设成本12%左右，缩短施工周期15%，经济和社会效益显著。

5.2绍兴市越东路及南延段（杭甬高速-绍诸高速平水口）智慧快速路工程（杭甬高速至二环南路以北）II标段PPP项目

越东路II标段工程范围内道路全长约7.5公里，快速路主线桩号范围K10+ 942~K17+915，长约7.0公里，其他地面接顺道路长约0.5公里。工程范围内共有6座地面老桥进行桥面系改造，12座进行拼宽改造。建设内容均包括道路及其附属工程，高架和地面桥梁工程及其附属工程，综合管线，海绵城市及驳岸工程等。

本工程采用钢箱梁无级调高智慧支座安装施工工法，施工操作方便、缩减了工期、减少了建设成本。施工过程中，采用钢箱梁无级调高智慧支座安装施工，有效的解决了传统工艺中支座难以调高或精度不高的问题，极大地提高了桥梁支座安装效率，提升工程品质。综合测算，已完工段采用本工法关键技术减少建设成本12%左右，缩短施工周期15%，经济和社会效益显著。

结束语

随着桥梁工程技术的不断进步，无级调高智慧支座作为一种新型的桥梁结构支撑装置，在钢箱梁结构中发挥着越来越重要的作用。其安装施工技术的研究与应用，对于提高钢箱梁施工效率和成本具有重要的意义。本文详细介绍了无级调高智慧支座的安装施工技术，旨在为相关工程实践提供有益的参考。未来，随着智能技术的不断发展，无级调高智慧支座将在桥梁建设中发挥更大的作用，为桥梁的安全、高效运行提供有力保障。

参考文献

[1]阚保香. 市政桥梁钢箱梁梁段安装施工技术分析 [J]. 工程技术研究, 2024, 9 (04): 52-54.

[2]陈小飞,孙本科,任学强等. 斜交钢箱梁桥顶推施工过程受力分析 [J]. 科技与创新, 2024, (03): 121-123.

[3]梅艳婷. 钢箱梁桥支座脱空病害处治探讨 [J]. 交通世界, 2023, (Z2): 223-225.

1