主墩支座施工方案.docx
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主墩支座施工方案
一编制依据
1、南昌市朝阳大桥工程主桥施工图。
2、南昌市朝阳大桥工程实施性施工组织设计文件。
3、《球型支座技术条件》（GB/T17955－2009）
4、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）。
5、《城市桥梁工程施工与质量验收规范》（CJJ2-2008）。
6、《公路工程质量检验评定标准》（JTGF03/1-2004）。
7、其它相关的国家和江西省强制性规范和文件。
二、主墩支座概述
1、支座布置
南昌朝阳大桥14～21号墩通航孔主桥为矮塔斜拉桥，上塔柱与主梁固结，下塔柱与主梁分离。
14#、21#墩为过渡墩，每墩6个支座。
15#～20#主墩每个下塔柱有两道横桥向盖梁，每道盖梁上设置了四个支座，两个主支座，两个副支座，每墩8个支座，均为球型钢支座。
支座分固定、单向活动、双向活动三种，同时又分有无拉索。
17#墩为固定墩，其余为活动墩。
14#、15#、、19#、21#墩为拉索支座。
14#～21#墩支座布置见设计图。
2、支座型号说明
支座型号示例如下：
QZ-100-DX-LS-300表示：
单向活动拉索球型钢支座，竖向承载力100MN，设计位移量±300mm。
QZ-100-DX-LS-300
设计位移量（mm）
支座类型：
DX表示单向活动拉索支座；
SX表示双向活动拉锁支座；
GD表示固定支座；
LS表示拉索支座；
竖向承载力（MN）
球型钢支座
3、支座结构型式
支座结构型式分球钢支座和拉索球钢支座。
下面以QZ100DX-LS大吨位球型拉索钢支座为例，具体说明如下：
QZ100DX-LS大吨位球型拉索钢支座主要由上支座板（含不锈钢板）、球冠衬板（球面镀硬铬）、下支座板、平面滑板、球面滑板、弹性密封圈、拉索组件以及转动块（含SF-1三层自润滑复合滑板）等结构组成，同时还包括锚固联接结构和外部防尘防水结构等配套构件。
QZ100DX-LS大吨位拉索球型钢支座具体结构、材料选用及要点说明如下：
注：
①支座转角由球冠衬板相对于球面滑板转动实现；
②支座转动滑移由平面不锈钢板和平面滑板相对滑动实现；
③水平推力由侧挡块承受。
4、支座主要技术性能
①球型（拉索）钢支座的竖向承载力、水平承载力、转角、位移量等应满足表1的要求。
②球型（拉索）钢支座适用温度范围－50℃～＋60℃。
③在竖向设计荷载作用下，支座竖向压缩变形不得大于支座总高度的1％。
④活动支座的设计摩擦系数
在支座竖向设计载荷作用下，滑板与不锈钢滑板之间在有硅脂润滑条件下的设计摩擦系数为0.03。
⑤支座设计转动力矩
Mθ=N·μ·R
式中：
N—支座竖向设计荷载；
R—支座球冠衬板的球面半径；
μ—球冠衬板球面镀铬层与球面滑板的设计摩擦因数。
⑥支座的设计寿命满足100年的使用要求。
表1：
球型（拉索）钢支座主要技术参数
序号
墩位
支座
名称
支座型号
非滑移方向
水平承载力
-kN
顺桥向
（±）
-mm
横桥向
（±）
-mm
转角
-rad
纵桥向
预偏量-mm
1
P14
拉索钢支座
QZ8SX-LS
－－
150
150
0.02
90
2
拉索钢支座
QZ8DX-LS
1200
150
－－
0.02
90
3
拉索钢支座
QZ8DX-LS
1200
150
－－
0.02
90
4
拉索钢支座
QZ8SX-LS
－－
150
1500
0.02
90
5
球型钢支座
QZ30DX
4500
400
——
0.02
-146
6
球型钢支座
QZ30SX
——
400
300
0.02
-146
7
p15
球型钢支座
QZ30SX
——
300
300
0.02
-116
8
拉索钢支座
QZ100DX-LS
10000
300
——
0.02
-116
9
拉索钢支座
QZ100SX-LS
——
300
300
0.02
-116
10
球型钢支座
QZ30SX
——
300
300
0.02
-116
11
球型钢支座
QZ30SX
——
300
300
0.02
-111
12
拉索钢支座
QZ100DX-LS
10000
300
——
0.02
-111
13
拉索钢支座
QZ100SX-LS
——
300
300
0.02
-111
14
球型钢支座
QZ30SX
——
300
300
0.02
-111
15
p16
球型钢支座
QZ30SX
——
300
300
0.02
-57
16
球型钢支座
QZ100DX
10000
300
——
0.02
-57
17
球型钢支座
QZ100SX
——
300
300
0.02
-57
18
球型钢支座
QZ30SX
——
300
300
0.02
-57
19
球型钢支座
QZ30SX
——
300
300
0.02
-53
20
球型钢支座
QZ100DX
10000
300
——
0.02
-53
21
球型钢支座
QZ100SX
——
300
300
0.02
-53
22
球型钢支座
QZ30SX
——
300
300
0.02
-53
23
p17
球型钢支座
QZ30SX
——
300
300
0.02
-5
24
球型钢支座
QZ100DX
10000
300
——
0.02
-5
25
球型钢支座
QZ100SX
——
300
300
0.02
-5
26
球型钢支座
QZ30SX
——
300
300
0.02
-5
27
球型钢支座
QZ30DX
3000
——
300
0.02
0
28
球型钢支座
QZ100GD
10000
——
——
0.02
0
29
球型钢支座
QZ100DX
10000
——
300
0.02
0
30
球型钢支座
QZ30DX
3000
——
300
0.02
0
31
p18
球型钢支座
QZ30SX
——
300
300
0.02
45
32
球型钢支座
QZ100DX
10000
300
——
0.02
45
33
球型钢支座
QZ100SX
——
300
300
0.02
45
34
球型钢支座
QZ30SX
——
300
300
0.02
45
35
球型钢支座
QZ30SX
——
300
300
0.02
49
36
球型钢支座
QZ100DX
10000
300
——
0.02
49
37
球型钢支座
QZ100SX
——
300
300
0.02
49
38
球型钢支座
QZ30SX
——
300
300
0.02
49
39
p19
球型钢支座
QZ30SX
——
300
300
0.02
97
40
球型钢支座
QZ100DX-LS
10000
300
——
0.02
97
41
球型钢支座
QZ100SX-LS
——
300
300
0.02
97
42
球型钢支座
QZ30SX
——
300
300
0.02
97
43
球型钢支座
QZ30SX
——
300
300
0.02
102
44
球型钢支座
QZ100DX-LS
10000
300
——
0.02
102
45
球型钢支座
QZ100SX-LS
——
300
300
0.02
102
46
球型钢支座
QZ30SX
——
300
300
0.02
102
47
p20
球型钢支座
QZ30SX
——
450
300
0.02
156
48
拉索钢支座
QZ100DX
10000
450
——
0.02
156
49
拉索钢支座
QZ100SX
——
450
300
0.02
156
50
球型钢支座
QZ30SX
——
450
300
0.02
156
51
球型钢支座
QZ30SX
——
450
300
0.02
161
52
拉索钢支座
QZ100DX
10000
450
——
0.02
161
53
拉索钢支座
QZ100SX
——
450
300
0.02
161
54
球型钢支座
QZ30SX
——
450
300
0.02
161
55
P21
球型钢支座
QZ30DX
4500
500
——
0.02
190
56
球型钢支座
QZ30SX
——
500
300
0.02
190
57
拉索钢支座
QZ8SX-LS
－－
150
150
0.02
-93
58
拉索钢支座
QZ8DX-LS
1200
150
－－
0.02
-93
59
拉索钢支座
QZ8DX-LS
1200
150
－－
0.02
-93
60
拉索钢支座
QZ8SX-LS
－－
150
150
0.02
-93
三、支座出厂验收、交付、储存及运输
1、支座的验收
由于主墩球钢支座为超大吨位产品，为特殊研制，除按照常规支座对生产厂家的出厂检验报告、合格证、装箱单等进行验收外，还需对产品进行生产现场验收。
验收采用专家评审会议的方式进行。
2、支座的交付
①交付的产品必须事先通过专家组在生产厂家进行的验收。
②交付的产品除了支座成品外，还应包括产品合格证、质保资料、使用说明书、装箱单和交接单。
③生产厂家把符合上述两条内容的产品运抵施工现场后，由业主和现场监理见证，生产厂家把产品交付给现场施工单位并签署交接单，完成支座的交付。
3、支座的储存
储存支座的库房应干燥通风，室温保持在支座使用的温度范围内，支座应分类堆放整齐，并保持洁净。
严禁与酸、碱、油类、有机溶剂等影响支座质量的物质相接触，并距热源1米以上。
4、支座的运输
运输和转运中不得碰撞、拆卸支座，应保持支座原始装配和包装状态不变。
同时应采用遮盖等方式避免阳光直接暴晒、雨淋、雪浸。
四、支座安装
1、安装前准备
①支座垫石混凝土强度等级不低于C50，安装时强度不低于C30，垫石标高、中心线已测放，垫石顶面四角高差不大于2mm。
②支承垫石顶面设置的预埋钢板和地脚螺栓位置已预留，锚栓孔已复测无误，清理干净。
③安装指挥人员熟悉图纸，对工人进行了技术安全交底。
④支座预偏量根据安装时的温度进行了修正计算。
2、支座安装起吊方式
主墩主支座最重的分布在15、17、19号墩，最重达33.3t，且支座垫石距支栈桥较远，无法整体支座吊装至垫石位置，须要拆分成单件支座吊装，采用80t履带吊在支栈桥上分块安装。
但如支座进场在0号块支架安装之后，支栈桥上已无法停放履带吊，则采用从上游侧平台整体起吊至支架平台上，采用滑道将支座拖至垫石位置，利用原位安装型钢支架起吊支座。
其余的支座重量相对较小，利用塔吊安装，塔吊最大吊重10t，根据支座重量采用分块或整体支座吊装。
主墩主支座整体重量超过10t，须要分体安装，副支座整体重量在10t以内，整体安装。
3、支座下预埋钢板及锚栓安装
①对预留锚栓孔，进行清理，支座垫石表面进行凿毛，凿毛后砼面标高低于设计值约30mm（见图1）。
图1预留锚栓孔及垫石顶处理照片
②支座与支承垫石之间设置预埋钢板，预埋钢板采用两块现场拼装并点焊固定，预埋钢板采用中间螺栓调整标高和四角塞垫块方法，预埋钢板调整就位后，在预埋钢板底面与支承垫石顶面之间留有约30mm的空隙，以便灌注无收缩高强度灌注材料（见图2）。
图2预埋钢板安装照片
③在预埋钢板周围安装灌浆用模板，灌浆用模板采用木模，底面设一层4mm厚橡胶防漏条，通过膨胀螺栓固定在支承垫石顶面。
④灌浆采用重力灌浆方式，灌浆前应估算浆体体积，备料充足。
灌浆口高度应保证灌浆密实。
灌注实用体积数量不应与计算值产生过大误差，防止中间缺浆。
灌浆时应先灌注套筒预留孔,当套筒预留孔接近灌满时再由支座中心部位向四周注浆，直至全部灌满为止。
灌浆材料终凝后，才能够拆除模板。
检查是否有漏浆处，必要时对漏浆处进行补浆。
同时必须注意，副支座的灌浆在支座顶升完成后才能进行。
⑤灌浆材料：
灌浆材料采用无收缩高强度灌注材料，灌浆材料的性能要求附后。
⑥待灌浆材料达到设计强度后，清理预埋钢板和支承垫石顶面。
4、主支座分体安装：
①拆卸支座
整体支座拆卸见图3。
②用清洗剂将球面滑板和密封圈清洗干净，在平面滑板储脂坑和环行槽内涂满5201-2硅脂，将下支座板支座吊装就位，将支座抗剪块转入预埋板内，找正下支座板纵横向中心线，拧紧下支座板上的锚栓（见图4）
图8、图9）。
图4
③用清洗剂将平面滑板和密封圈清洗干净，在平面滑板储脂坑和环行槽内涂满5201-2硅脂。
将球冠衬板（包括平面滑板和密封圈）支座吊装到下支座板上（见图5）。
图5
④根据设计给定值和安装时温度计算好预偏量，将上支座板（包含转动套）支座吊装到球冠衬板上（注意先用清洗剂将上支座板清洗干净），调整预偏量并对正。
（见图6）。
图6
⑤采用调平锁紧装置将整体支座调平并锁紧，以避免在进行上部结构施工时发生松动（见图7）。
拧紧上支座板上的锚栓和套筒，并对支座四周进行保护，支座现场安装完毕，即可进行上部0号块施工。
图7
5、副支座整体安装
本桥副支座的安装和受力比较特殊，因考虑到砼横梁预应力施工引起副支座部位上翘脱空，须要在支座下方预留千斤顶，待全桥合拢并完成体系转换后顶升千斤顶顶紧支座，最后支座下灌浆锚固。
其施工步骤如下：
1垫石内预留自锁式千斤顶及锚栓孔
支座垫石施工时，预留千斤顶及锚栓孔
2支座下预埋钢板、锚栓及千斤顶安装
支座垫石表面清理凿毛，预留孔洞清理，测量放线，安装千斤顶并引出油管，安装下预埋钢板及锚栓，不要灌浆。
千斤顶平面布置见图8
图8
③副支座整体起吊安装及保护
副支座重量较小，利用塔吊整体起吊至垫石上安装。
支座整体吊至垫石上大体对中后，人工辅助让支座下支座板与预埋钢板锚栓孔对位，对位就中后用锚栓把整体支座和预埋钢板联接紧固（见图9）。
副支座安装好后，清理干净支座表面的油污等杂物，并对垫石顶面和千斤顶进行清理，留出千斤顶的油管并密闭。
利用薄膜包护支座上摆以下部分，外围用胶合板封死，防止雨水、水泥浆等进入支座下方，并在箱梁施工过程中做好长期保护检查工作。
图9球型拉索支座安装示意图
④主墩副支座顶升施工
当箱梁合拢后，所属临时结构完成体系转化，释放墩顶临时连接，拆除支座外围保护，安装千斤顶油泵，使用预留千斤顶顶升支座。
具体施工及注意事项如下：
（1）每个支座采用四点或六点同步顶升，在顶升期间，支座全程参与受力。
千斤顶布置形式如图10所示：
图10QZ30球型钢支座下方千斤顶布置示意（单位：
mm）
（2）采用可靠、稳定的控制系统保证主墩上四个QZ30支座实现同步顶升，顶升力偏差不超过3%。
（3）千斤顶须采用自锁型，避免在支座灌浆成型、压缩机卸除油压之后千斤顶卸载。
（4）支点顶升力不得超过12000kN。
支点在顶升完毕后的实际压力储备须达到8000kN以上，但不得大于10000kN。
（5）千斤顶初次加压达到顶升力设计值时，须持荷12小时以上，以消除结构初期的塑性变形。
在持荷期间，若顶升力衰减，须稳步加压，保证顶升力稳定，偏差不应超过3%。
（6）在顶升前，应在塔柱横梁、0号块挑臂等关键构件中设置传感器，在顶升操作期间应严密监控关键构件的应变，避免材料应力超标造成事故。
⑤支座下灌浆
千斤顶顶升到位并自锁后，采用重力灌浆，施工方式及要求同主支座。
五、支座安装质量验收
支座安装时必须保证支座位置准确，保持与梁体垂直，支座上下板水平，不产生偏位。
支座与支承垫石间及支座与梁底间密贴、无缝隙。
具体如下表
检查项目
规定值或容许值
支座中心与主梁中心线（mm）
2
高程
符合设计要求
支座四角高差
（mm）
承压力≤5000KN
＜1
承压力＞5000KN
＜2
支座上下各部件纵轴线
必须对正
活动支座
顺桥向最大位移（mm）
±250
双向活动支座横桥向最大位移（mm）
±25
横轴线错位距离（mm）
根据安装温度与年平均最高、最低温差计算确定
支座上下挡块最大偏差的交叉角
＜5’
六、支座吊装作业的安全措施
1、支座吨位较大，支座吊装应指派专人统一指挥，参加支座吊装的起重工要掌握作业安全要求，其他人员要有明确分工。
2、支座吊装作业前必须严格检查起重设备各部件的可靠性和安全性，并进行试吊。
3、吊车等起重机具不得超负荷使用。
4、为保证各起重设备的安全行驶和工具的使用，使用前应做好全套检查。
所有吊重具应满足规定要求的安全系数。
起重夹具要经常检查保养，妥善保管，不得随便乱丢，确保完好可靠。
5、起吊物件，必须捆缚平稳牢固。
吊位重心应正确，夹角要适当，不得大于60度。
吊物不得较长时间高空悬挂。
6、起吊物件应有专人负责，统一指挥。
指挥时不准戴手套，手势要清楚，信号要明确，不得远距离指挥吊物运行。
7、吊运物上的零星物件必须清除，特别是箱体分段内的边角余料等杂物事前都要检查清除，防止吊运中坠落伤人。
8、吊运物件时，吊物上不准站人。
吊物不准在人头上越过。
9、人员操作要密切配合，步调一致，统一指挥。
起吊前，应待操作者的手、脚离开绳索或链条等的结合处后才能指挥起吊，以免轧伤手指和压伤脚部。
10、运、装卸物件，必须留有充分的安全余地。
人不准站在死角（下风）；攀登高处作业要步步留神站稳，防止踏空坠落。
11、遇六级大风、大雨及大雾天，能见度不够，不得进行支座吊装工作。
12、要严格遵守以下起重机“不吊”要求：
（1）、过额定负荷不吊；
（2）、无专人指挥或指挥信号不明、重量不明、光线隐暗看不清不吊；
（3）、安全装置、机械设备有异声或有故障不吊；
（4）、物件捆缚不牢不吊；
（5）、吊挂重物或歪拉斜挂不吊；
（6）、吊物上站人或吊物上有活动物件的不吊；
（7）、氧气、乙炔瓶等受压容器无安全措施不吊；
（8）、起重物未打固定卡子不吊。
附件：
大吨位球型拉索钢支座支座安装用灌浆材料性能
支座安装时采用重力灌浆用灌浆材料的性能应满足下列要求：
抗压强度：
8h≥20MPa
12h≥25MPa
24h≥40MPa
28d≥50MPa
56d和90d后强度不降低
弹性模量：
28d≥30GPa
抗折强度：
24h≥6MPa
28d≥8MPa
56d≥10MPa
收缩率：
＜2%；膨胀率：
≥0.1%
不得泌水，流动度：
≥220mm。
初凝≥30min，终凝≤3h。
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