橋梁工程球形支座施工質量控制分析

霍麗娜

(山西誠達公路勘察設計有限公司晉中分公司，山西 晉中 030600)

1 項目背景

某中承復式鋼箱拱橋的長度為356 m，最大跨徑190 m，凈矢高度約為70 m。橋梁的上部拱肋結構設計為雙飛翼式鋼箱拱，其中鋼箱梁段的長度是320 m，全寬范圍40～60 m，采用的是單向縱坡(1.58%)和雙向橫坡(1.6%)。鋼箱梁從橋縱向劃分為45個節段，各節段長度范圍是3.5～7.8 m，總重接近6 200 t。橋梁從主供區域建立立柱橋墩，所以把鋼箱梁劃分成了主跨跨中梁段、橋墩支點梁段以及橋臺支點梁段等。該項目于橋的兩岸橋臺和墩柱區域一共建立了10個球形支座(具體參數見表1)。

表1 球形支座部件名稱及材質

2 球形支座施工質量控制

2.1 墊石施工

此項目總墊石施工流程如圖1所示。

圖1 墊石施工流程

1)鋼筋、模板以及預留孔安裝。支座墊石是橋梁球形支座的根本基礎，主要承受支座傳遞的橋梁荷載，所以必須具備較高的強度級別。首先需要結合設計圖紙內容及要求進行墊石鋼筋與模板的規范安裝，考慮到墊石強度高且具有抗彎曲性，所以需要對保護層厚度進行合理控制，以免鋼筋受到外界因素的影響出現腐蝕等現象[1]。其次應加強質量控制，對模板對角線、模板的內部尺寸以及垂直度進行仔細檢查。為了實現支座和墊石安全傳遞荷載，應從墊石內建立支座地腳螺栓，然后把兩者進行穩定連接。同時以PVC管為材料制作預留孔模具，結合測量放線實現預留孔位的精準控制。而在PVC管安裝階段需要選擇鋼筋或者是鋼絲從PVC管的底部、中部以及墊石的頂部進行有效固定處理。此外，質量控制要重視預留孔位與深度檢查。為了能夠有序實施地腳螺栓的安裝操作，必須保證垂直度符合安裝地腳螺栓最低限度規定要求，以防止成型之后通過鑿孔實施調整，從而破壞支座墊石。

2)墊石混凝土澆筑。考慮到墊石與橋墩、臺帽混凝土需要實施2次澆筑，所以在澆筑之前需要采取措施有效處理下層混凝土，同時進行灑水處理保持濕潤。結合墊石配筋率相對比較高的特征，應采用分層振搗方式，而且預留孔區域必須加大振搗力度，以防止墊石出現空心等現象，保證墊石承載力符合工程規定。以墊石標高控制為例，需要根據墊石設計標高要求從模板內側進行標記，待混凝土澆筑施工至標記位置之后進行均勻抹平。若是支座墊石混凝土的強度和橋墩、臺帽等強度相同，需要實施一次整體澆筑成型[2]。若是強度不統一，則需要結合具體狀況劃分為2次進行澆筑，且間隔時間≤7 d。此外，墊石澆筑之前必須對下層混凝土表面實施鑿毛處理，以確保2次澆筑能夠有效融合。

3)墊石四周模板安裝。在支座高程滿足設計規定要求之后，需要將楔塊固定，然后把支座提起一定高度，從墊石四周進行雙面膠粘貼與模板安裝，同時模板的頂面高于墊石頂面約1 cm，以使墊石頂面灌漿飽滿。此外，模板安裝結束之后應將墨線參考基準線準確延伸出模板的頂面，以免灌漿料影響基準線，從而保證支座精準下放定位。

4)支座墊石頂面灌漿。從本質上分析，墊石頂面灌漿必須超過安裝中楔塊標記線高度，待承載支座重量之后溢出，同時支座精準安裝于試裝位置。為使灌漿料和基材面有效粘結，需要將灌漿部分灰塵與油污等清除干凈。

2.2 測量控制

1)高程控制。頂面混凝土的收縮變形與人工抹平處理無法確保符合設計標高基本要求，同時墊石頂面浮漿也會對墊石施工效果產生影響，所以支座墊石成型之后必須對墊石頂面的高程進行嚴格檢查，若是超過了設計標高，就要采用打磨機將高出部分修磨平整，直到符合設計標高要求，然后對平整度進行檢測[3]。此項目中測量控制選擇的是全站儀、水準儀與水平尺，其中主要通過全站儀設備對墊石混凝土的澆筑高度進行控制，而水準儀是控制混凝土打磨高度的重要設備，通過水平尺控制墊石頂面的平整度。

2)測量平整度。從本質上分析，墊石平整度是保證支座安裝質量的關鍵要素。若是墊石的平整度不符合規定要求，就會導致支座和上部結構難以緊貼，甚至破壞上部結構或是墊石，嚴重影響橋梁安全性，所以必須高度重視墊石平整度檢測與控制。此項目中墊石平整度控制與測量詳細如下：①對角控制，選擇水平尺順著對角線移動實施反復檢測；②邊角控制，四個邊從邊至邊反復檢測，以確保墊石頂面平整度符合規定要求。

2.3 支座安裝

1)試驗安裝。為了實現球形支座的精準、規范安裝，必須提前實施支座試安裝，主要檢查墊石和支座之間的緊密度。若是打磨處理之后墊石頂面和支座縫隙小于0.1 mm，以墨線方式彈出“+”字線精準確定支座的中心線；若是打磨處理之后墊石頂面和支座縫隙大于0.1 mm，應在支座四角位置安裝楔塊，在具體測量階段通過跟蹤指導合理調整支座頂面的高程，以滿足設計規定基本要求[4]。

2)預留孔澆筑。安裝前需要把預留孔中的雜質清理干凈，然后實施鑿毛處理，主要位置是預留孔的孔底與孔壁，同時清理鑿出物。根據設計基本要求選擇填充料，該項目選擇的是高強度無收縮灌漿料。此外，結合設計配合比制作灌漿料，把拌和達標的灌漿料灌注在預留孔內，同時結合孔徑、孔深以及地腳螺栓插入體積準確計算得出灌入量，以確保支座錨固螺栓全部插入之后能夠溢出部分灌漿料，促進支座和墊石之間的有效接觸。

3)球形支座安裝。在支座就位調整階段，應保證支座中心線的刻度尺和橋墩墨線對準，以提升支座安裝的精準度[5]。而兩者中心線對齊之后應仔細檢查支座的水平度與高程，以保證滿足設計規定的基本要求，若是出現了偏差，則應全程跟蹤測量進行調整。

4)調平鋼板安裝。在球形支座高程滿足設計規定要求，且頂面達到水平狀態之后，緊接著就要安裝調平鋼板，同時以螺栓方式進行固定處理。此外，調平鋼板坡度方向等必須滿足設計規定要求。

3 施工效果

此橋梁項目球形支座安裝結束之后，分別對球形支座四角點與中心點高程實施測量，支座安裝精度見圖2。通過分析圖2可知，僅有個別的點大于±3.5 mm，由此表明通過質量控制球形支座的安裝精度得到了顯著提升。與此同時，各支座四角點與中心點差值都小于3 mm，符合規范基本要求。此項目中選擇富余灌漿實施預留孔灌漿，其中支座底板和墊石無任何間隙，脫空高度為0。

圖2 支座安裝偏差

4 總 結

本文結合中承復式鋼箱拱橋項目實際情況，重點分析了橋梁球形支座安裝施工質量控制，主要包含了墊石施工、測量控制以及支座安裝等。研究表明，通過合理采用球形支座施工技術以及質量控制措施，有效保證了橋梁球形支座安裝效果，同時為類似支座安裝提供了借鑒與參考。

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