市政桥梁60MN超大型盆式橡胶支座安装施工工法文档格式.docx
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而本项目的支座尺寸为长×
宽×
高=2100×
2100×
390mm，单个支座重量达到11t，吊装时必须采用大型起重机进行吊装，对支座的安装精度控制难以满足规范要求。
为了确保支座安装后能满足规范规定的中线偏位、顺桥向偏位、高程及支座四角高差等允许偏差，并满足支座与垫石的完全接触密贴要求，支座安装采用定孔座浆式安装技术，即支座垫石完成施工后，先放线弹出支座十字线，然后根据支座十字线及支座地脚螺栓位置，确定支座地脚螺栓在垫石上的位置，采用小型混凝土钻孔取芯机在垫石上垂直钻孔，完成地脚螺栓的定孔，确保支座安装后位置偏差在允许偏差范围内。
支座安装时在垫石地脚螺栓定孔里及表面上先满铺环氧树脂砂浆，然后再将支座直接放置垫石上，直至环氧树脂砂浆溢出外面。
由于环氧树脂砂浆具有流动性，在盆式支座的压力下，能自动填满支座与垫石的空隙，这样也确保了支座与垫石的完全接触要求。
因此，定孔座浆式安装技术在本项目中的成功使用，取得了良好的效果，完全可以满足支座安装的施工要求。
2、研究人员及分工
序号
姓名
性别
出生年月
技术职称
文化程度（学位）
工作单位
对成果创造性贡献
签名
1
赵小浪
男
1976年8月
高级工程师
本科
广州市第一市政工程有限公司
技术研究、成果总结负责人
2
吴炯晖
1982年12月
助理工程师
成果总结、撰写，方案实施
3
李贲
1980年2月
工程师
技术审批、研究
4
吴勇
1983年8月
技术研究
5
周嘉文
1982年8月
负责现场实施
6
黄建成
1962年11月
参与方案实施
7
梁智佳
1973年4月
8
华国
1974年12月
9
曾祥茂
1981年5月
10
黄海
1974年1月
11
李建明
1971年05月
广州市市政工程机械施工有限公司
12
王世民
1979年09月
无
硕士
13
罗祝君
1982年6月
14
邓启芬
1965年7月
大专
15
林楚涛
1984年2月
3、技术创新点和技术关键
充分研究分析以往支座安装的缺陷，通过改变对支座地脚螺栓的定位方法及支座与垫石间的空隙填补方法，使支座的施工安装技术更趋于可靠，安装精度更为精准，更能确保不出现支座安装质量事故，提高支座的使用寿命。
本技术的创新点：
1）使用小型混凝土钻孔取芯机对地脚螺栓进行定孔
改变以往地脚螺栓采用预埋件定孔的方法。
完成支座垫石施工后，先在支座垫石上划出支座中心十字线，然后根据支座上地脚螺栓的位置，直接在垫石上放出地脚螺栓位置，最后用比地脚螺栓直径大2~3cm的小型钻孔抽芯机，在垫石上垂直钻孔，完成地脚螺栓的定位。
而采用预埋件定孔，垫石浇筑混凝土过程中预埋件容易偏位，其位置及垂直度均难以保证。
2）座浆式安装支座
改变以往支座安装完成后再在支座底及地脚螺栓孔灌注环氧树脂砂浆的方法。
先在支座垫石上（支座安装边线外）设置模板挡块，然后往支座垫石的地脚螺栓定位孔里灌至少2/3高环氧树脂砂浆，在支座垫石上也满铺环氧树脂砂浆，环氧树脂砂浆厚度比控制标高的钢筋头要高出1～2cm。
将支座按定位孔吊装至垫石上，环氧树脂砂浆在支座的座力下，靠自身流动性将自动往存在空隙的位置流动，并往外溢出。
由模板挡块将溢出的环氧树脂砂浆挡住，以防流失。
而采用安装后再灌注环氧树脂砂浆的方法，难以保证所灌注的材料填满支座与垫石的空隙，不仅容易影响到支座的水平高差，更会使支座与垫石产生点接触，影响整个受力体系。
4、课题的研究方法和途径
本项目以具体施工过程为对象，通过安装方案比选、方案优化、分析以往施工数据，总结以往工程安装质量事故的原因，采用改变对支座地脚螺栓的定位方法及支座与垫石间的空隙填补方法等措施，最终形成了本成果。
5、研究的内容
针对以往工程在支座安装过程中经常出现地脚螺栓预埋孔对不上，装上支座后灌浆灌不满，支座安装完成后出现偏位，四角出现高差及标高不符合设计要求等质量问题，着重进行了以下几方面的研究，并最终形成工法成果：
1）支座垫石标高及平整度控制
施工支座垫石时其顶面的标高注意预留支座底板下环氧树脂砂浆粘结层厚度，利用冲击钻在垫石四个定位孔内侧钻四个直径为22mm孔洞，深10cm，再将长度为11cm直径为20mm的钢筋敲打进去，钢筋外漏1cm，四根钢筋将作为支座重量的支撑。
然后测量钢筋的标高，钢筋高出部分采用砂轮机进行切除，慢慢打磨测量（测量不停进行测量），直到将四根钢筋的标高磨成一致（钢筋顶的标高就是支座底的标高），以此方法保证垫石的标高及平整度。
2）支座地脚螺栓的定位
支座与垫石的连接是采用地脚螺栓连接，地脚螺栓设置于支座的四个角位，如采用在垫石里设置预埋件的方法进行定位，在浇筑垫石混凝土过程中可能会对预埋件造成影响，其位置及垂直度往往无法确保。
因此，支座地脚螺栓的定位采用完成垫石施工后再将螺栓位置划出，然后直接使用小型钻孔抽芯机垂直开孔的方法，此方法能避免预埋件出现偏差导致地脚螺栓无法对孔放入，或者放入后支座无法进行微调。
3）环氧树脂砂浆配置
环氧树脂砂浆作为支座与垫石的粘结层，主要用于填补支座与垫石间的空隙，使支座底钢板与垫石面完全粘结在一起，因此，其配合比尤为重要。
环氧树脂砂浆应具有以下特性：
①高强早强，具有优于水泥基材料的抗压、粘结等力学性能，更高的早期强度；
②无收缩，确保灌浆层最终成型后与承载面完全接触，保证支座安装的高精确度；
③抗蠕变，在-40℃至+80℃冻融交替、振动受压的恶劣物理工况下长期使用而无塑性变形；
④高韧性，可化解由支座传递来的可能使灌浆层爆裂的动荷载。
环氧树脂砂浆配合比采用环氧树脂：
环氧树脂固化剂：
河砂=1:
（0.6~1）：
（1.5~2.5），此配合比配置的环氧树脂砂浆可满足以上几个特性的要求。
4）支座底钢板与垫石间空隙的处理
支座底钢板与垫石间采用高强度无收缩环氧树脂砂浆进行粘结，支座直接将桥梁上部的荷载通过垫石传递至桥梁下部结构，如果采用完成吊装后再灌浆的方式，有可能无法将支座底钢板与垫石间所有间隙灌满，支座底钢板与垫石间存在空隙，将影响到支座的使用效果及使用寿命。
而采用座浆法，就是先在垫石上满铺一层高强度无收缩环氧树脂砂浆料，再将支座往上放，在支座的垂直压力作用下，环氧树脂砂浆料会往有空隙的地方流动并往外溢出，这样就能将支座底板与垫石间所有的空隙填满。
因此，采用座浆法，能解决灌浆不满的问题，使支座的受力更均匀，保证其使用寿命。
7、课题应用前景
本项目工法首次对大型盆式支座的安装工艺进行改良，解决以往安装工艺上的不足，弥补以往工艺上的缺陷，能确保盆式支座的使用效果及使用寿命，杜绝安装质量事故的出现。
8、测试检验报告
二、经济效益与社会效益分析
1、市场预测
由于盆式支座具有承载力大，其橡胶层在钢盆内不易老化，维护保养简单，使用寿命长，特别适用于大跨度桥梁等突出优点，所以近十多年来，在全国高速公路上的桥梁、铁路桥梁和城市市政桥梁中得以大量推广应用。
因此，研讨一种适用且能确保安装质量的指导性安装技术是必须的。
本项目通过改变对支座地脚螺栓的定位方法及支座与垫石间的空隙填补方法，使支座的施工安装技术更趋于可靠，更能确保不出现支座安装质量事故，提高支座的使用寿命。
从安装完成后的效果来看，基本满足了支座安装的各项规范性要求，对以后的桥梁工程项目的支座安装有着指导性。
2、社会与经济效益
1）经济效益
使用本技术研究，不仅可以减少预埋件偏位的返工费用，更能确保支座的使用寿命，在支座规定的有效使用年限内，可以避免由于安装质量问题而导致支座提前报废，减少更换支座或维修支座的费用。
2）社会效益
由于大型公路市政桥梁大多都采用此类盆式橡胶支座，桥梁的上部荷载均靠支座传递至下部结构，而支座在使用过程中的损坏大多是由于支座的安装质量问题，支座一经损坏，桥梁基本得停止使用，进行维修，对居民的出行造成较大的不便，也会使城市交通形象受损。
因此，使用本技术研究，能确保支座的安装质量，可以避免支座在有效使用年限内出现损坏。
三、工程应用证明
1、施工技术运用情况
1.1前言
广州市番禺区黄榄快速干线（西段）工程桥梁标（第二标段）工程，其主桥蕉门水道特大桥为（83m+140m+83m）三跨变截面预应力混凝土连续箱梁，桥梁全长306m。
箱梁为单箱双室直腹板截面，顶宽19.0m，底宽12.0m，两侧翼缘宽3.5m。
桥面均为单向横坡，横坡为2%，梁底保持水平。
11＃和12＃墩为主桥的主墩，在其上的0号梁段采用支架现浇，其余1～16号及1’～16’号梁段采用挂篮悬浇。
广州花都汽车产业基地东风大桥主桥为（73m＋130m＋73m）三跨一联的预应力混凝土变高度连续箱梁，支点高7.0m，跨中梁高3.2m，梁高按圆曲线变化。
截面形式为单箱双室截面。
箱顶宽20.2m，桥面板悬臂长4.35m，悬臂根部厚度65cm，中箱室顶板厚度25cm。
箱梁外侧为斜腹板，斜率5.011：
1保持不变，中箱室采用直腹板，腹板厚度45～65cm。
箱底宽9.0～10.517m，底板厚度28～65cm，中支点附近加厚至180cm。
箱梁采用C55混凝土现浇。
13＃和14＃墩为主墩，主墩与箱梁之间顶设置固定支座，支座采用GPZ（Ⅱ）60MN大型盆式橡胶支座。
由于以上工程支座的生产是委托给有资质的厂家进行，也经过相关规范要求的检测评定，对产品的质量能有效保证，因此，支座的安装质量是引起支座产生质量事故的最主要原因。
本课题是在工程施工过程中，针对以往支座安装工艺的各种缺陷和质量事故，采用由小型混凝土钻孔取芯机对地脚螺栓进行定孔及座浆式新型支座安装工艺，其成果有利于指导以后类似桥梁工程的施工。
1.2工艺原理
以往工程的支座安装过程中，由于垫石里的预埋件在浇筑垫石混凝土过程中受碰撞的影响，经常出现预埋件的孔位及垂直度偏差导致盆式橡胶支座的地脚螺栓无法准确安放，必须重新按正确位置凿除混凝土进行调整。
另外，在完成支座安放后，再进行灌浆，也经常出现灌浆不满，导致支座底钢板与垫石存在空隙，产生不均匀传力，大大影响到支座的正常使用寿命。
针对以上支座安装质量问题，新型支座安装工艺中，支座地脚螺栓的定孔是在支座垫石完成结构施工后，再根据支座地脚螺栓在垫石上的投影位置，采用小型混凝土钻孔取芯机对地脚螺栓进行钻孔取芯，以作为地脚螺栓的定位孔。
完成地脚螺栓定位孔施工后，再进行支座的试吊，确保支座能准确吊装到位，然后再吊离支座，往定位孔里灌至少2/3高环氧树脂砂浆，再往垫石上满铺一层1~2cm厚的高强度无收缩环氧树脂砂浆，最后安放支座。
在支座的压力下，环氧树脂砂浆将往空隙处流动并往外溢出，在支座垫石上用木条做挡板，防止环氧树脂砂浆的流失。
此座浆式安装工艺能靠环氧树脂砂浆的流动性将支座底钢板与垫石间的空隙自动填满，满足支座安装规范要求。
1.3施工工艺流程图
施工准备
支座垫石凿毛、清理
垫石中线放样及标高检查
划出支座十字线
定出地脚螺栓孔位
进行地脚螺栓孔位钻孔取芯
支座底标高控制钢筋安装并进行试吊
吊离支座
在螺栓孔及垫石表面上铺筑环氧树脂砂浆
支座投影线外的垫石上设置挡板
安放支座
按十字线精准支座位置
检查支座安装偏差
1）施工准备
各种机械设备准备：
准备好支座吊装设备及各种小型机具，包括起重机（要满足单个盆式橡胶支座11t吊重）、砂轮机、小型混凝土钻孔取芯机等。
注意起重机地基需满足起重机吊装操作要求。
垫石结构预处理准备：
支座垫石钢筋绑扎时，主筋按地脚螺栓位置先进行预处理，把地脚螺栓垂直位置上的主筋加工成比地脚螺栓直径大的圆圈钢筋，以避免垫石完成混凝土浇筑后进行钻孔取芯时对主筋造成损坏。
2）支座垫石凿毛、清理
支座垫石完成混凝土浇筑，在混凝土达到终凝后可对支座顶面混凝土进行凿毛，以使环氧树脂砂浆与支座垫石表面更加牢固的粘贴。
凿毛后要将所有碎渣清理干净，方可进行下道工序施工。
3）垫石中线放样及标高检查、划出支座十字线
完成支座垫石凿毛清理后，由测量人员放出支座两个方向中心线，用墨线在支座垫石上弹出支座安装十字线。
对支座垫石标高进行复核，如标高过高，必须采取措施凿低；
如标高过低，使用环氧树脂砂浆进行填补。
垫石顶标高要低设计标高1~2cm，预留环氧树脂砂浆厚度。
4）定出地脚螺栓孔位、进行钻孔取芯
待支座垫石混凝土强度达到设计强度的80%后，依据支座安装十字线及支座底钢板地脚螺栓孔位，用钢尺量出地脚螺栓在支座垫石上的投影中心点位置，使用小型混凝土钻孔取芯机按照该中心点位进行垂直钻孔取芯，钻孔取芯筒直径应大于地脚螺栓底柱直径5cm，取芯深度应大于底柱长度5cm。
完成地脚螺栓定位孔的施工后，对孔内残渣进行清理干净，以便满足吊装支座时地脚螺栓底柱能按孔位放置。
5）支座底标高的控制
利用冲击钻在垫石四个定位孔内侧钻四个直径为22mm孔洞，深10cm，再将长度为11cm直径为20mm的钢筋敲打进去，钢筋外漏1cm，四根钢筋将作为支座重量的支撑。
然后测量钢筋的标高，钢筋高出部分采用砂轮机进行切除，慢慢打磨测量（测量不停进行测量），直到将四根钢筋的标高磨成一致（钢筋顶的标高就是支座底的标高）。
6）支座进行试吊
支座安装前方可开箱，支座开箱后，检查各部件是否完整无缺，型号是否与合格证一致，支座承载力及最大位移量是否满足设计图纸要求。
将地脚螺栓穿入支座底钢板地脚螺栓孔并旋入底柱内，底钢板和底柱之间垫以直径略大于底柱直径的橡胶垫圈。
装好地脚螺栓后，用起重机进行试吊，将支座吊至支座垫石上，四个地脚螺栓底柱对着垫石上四个定位孔，然后下放支座。
如支座能准确下放，支座中心线能对上垫石上的十字线，表明定位孔完全满足施工要求，可以进行正式安装。
如支座无法下放或下放后支座中心线与垫石上的十字线有较大偏差，应按偏差量对定位孔进行相应调整，以满足施工要求。
7）在螺栓孔及垫石表面上铺筑环氧树脂砂浆
完成支座试吊后，将支座吊离支座垫石，清理垫石上的杂物及粉末，进行环氧树脂砂浆施工。
先在支座垫石上的支座投影线外设置木板挡块，以防止座浆时环氧树脂砂浆流失。
然后按环氧树脂：
（1.5~2.5）的配合比进行环氧树脂砂浆材料的调配，将调配好的环氧树脂砂浆倒入定位孔，高度为2/3孔深，再在支座垫石上铺上一层环氧树脂砂浆，环氧树脂砂浆比钢筋头要高出1～2cm。
8）安放支座、及时按线位调整支座
完成环氧树脂砂浆施工后，将支座吊起，清理支座底钢板灰尘粉末，然后开始安放支座。
按支座的设计方向对号入座，将四个地脚螺栓底柱对好定位孔，然后慢慢下放支座。
下放过程中按使垫石上的十字线及支座的十字线对准重合为准，在下放时慢慢进行调整，对准十字线后将支座往下座。
在支座的自身压力下，环氧树脂砂浆将往存在空隙的位置流动，自动填满所有空隙并往外溢出，此时由挡块将溢出的环氧树脂砂浆挡住，防止材料流失。
完成支座安放后，对支座的中线偏位、顺桥向偏位、高程及支座四角高差等进行相应的复核，至此完成支座安装施工。
9）检查支座安装偏差
完成支座安装后，使用各种测量仪器对支座进行复核。
分别使用全站仪复核支座中心线及顺桥向线位偏差，使用水准仪复核支座高程及四角高差偏差，用肉眼观察支座与垫石四周的环氧树脂砂浆是否饱满。
以下为工程采用本安装控制技术后进行检查的情况：
支座安装偏差检查情况
支座编号
支座中心与主梁中心偏差值（mm）
支座顺桥向偏差值（mm）
支座高程偏差值（mm）
支座四角高差最大值（mm）
支座与垫石四边的环氧树脂砂浆饱满情况
Z11#-1
1.5
1.8
3.8
1.2
饱满
Z11#-2
1.7
4.2
Y11#-1
1.4
2.5
1.3
Y11#-2
4.1
Z12#-1
1.1
1.9
3.4
Z12#-2
1.6
4.5
Y12#-1
3.3
Y12#-2
3.9
1.4、材料
盆式橡胶支座，地脚螺栓，橡胶垫圈，地脚螺栓底柱，环氧树脂，环氧树脂固化剂，河沙。
1.5、机械设备
现场使用80t汽车起重机1台；
小型混凝土钻孔取芯机2台。
1.6、质量控制
1、支座在安装前方可开箱，开箱后先检查支座的各部件是否完整，型号、承载力、最大位移量是否符合设计图纸要求；
2、支座吊装前先定好吊车的摆放位置，在吊车支腿位置要进行相应的加固处理，使用的吊车要满足吊装单个支座11t吊重；
3、完成支座垫石混凝土浇筑后，必须对垫石表面混凝土进行凿毛处理，以使环氧树脂砂浆与支座垫石表面更加牢固的粘贴；
4、支座地脚螺栓定位孔要准确丈量，要按定位孔进行钻孔取芯；
5、吊装支座前要将支座垫石及地脚螺栓定位孔清扫干净，表面不得留有粉末或灰尘，支座底钢板也必须清理干净；
6、环氧树脂砂浆必须按施工配合比进行调配；
7、支座吊装过程中要使垫石上的十字线及支座的十字线对准重合为准，对准后方可下放支座。
1.7、安全及环保措施
1、起重设备应有稳定的基础，钩、链、绳等符合规定，有限位、防超负荷、超速和失灵保护装置，安设防闸瓦过度磨损的警铃自动断电保护装置，钢丝绳的安全使用要符合有关规定，勤加检查。
起重设备的焊缝、连接螺栓、滑轮、制动防滑装置，均需经常检查，发现后及时处理。
起重吊装作业要统一指挥，统一信号，起重设备与架空线路保持规定的安全距离，所有人员必须集中精力，注意吊运方向，禁止在6级以上大风、暴雨、雷电、大雾恶劣天气下从事吊装作业。
2、施工现场的安全设施，如安全网、护栏等，必须齐全有效，并且不得擅自拆除或移动，因施工确实需要移动时，必须经工地负责人同意，并需采取相应的临时安全措施。
3、一切建筑施工器具、材料都应该按施工平面布置图规定的地点分类堆放，整齐稳固。
各类材料的堆放不得超过规定高度。
严禁靠近场地围护墙及其它建筑物墙壁堆置，且其间距应在50cm以上，两头空间应封闭，防止有人入内，发主意外伤害事故。
4、攀登和悬空高处作业人员以及搭设高处作业安全设施的人员必须经专业考试合格持证上岗，并定期进行体格检查。
5、高空作业衣着要灵便，脚下要穿软底防滑鞋，禁止穿硬底和带钉易滑的鞋。
6、高空作业所用材料要堆放平稳，卸下的物料应及时清运，工具应随手放入工具袋内，上下传递物件禁止抛掷。
7、悬空作业处应有牢靠的立足处，并必须视具体情况，配置防护栏网、栏杆或其它安全设施。
；
8、严格执行《建筑施工场界噪声限值》（GB12523），控制和降低施工机械和运输车辆造成的噪声污染；
2、用户使用情况报告
3、工程图片
图片一：
盆式橡胶支座
图片二：
支座地脚螺栓及底柱
图片三：
地脚螺栓安装
图片四：
小型混凝土钻孔取芯机
图片五：
支座地脚螺栓定位孔施工
图片六：
80t吊车吊装支座
图片七：
支座试吊
图片八：
垫石十字线与支座十字线重合
图片九：
按配合比调配环氧树脂砂浆
图片十：
在垫石上铺上环氧树脂砂浆
图片十一：
设置木板挡板
图片十二：
完成支座座浆
四、成果推广以及应用前景
1、成果推广及应用前景
本项目工法首次对大型盆式支座的安装工艺进行改良，解决以往安装工艺上的不足，弥补以往工艺上的缺陷
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