强震区预制箱梁减隔震橡胶支座现场安装成套施工工艺研究与应用

装成套施工工艺研究与应用

摘要

强震区预制箱梁减隔震橡胶支座现场安装成套施工工艺结合装配式桥梁施工，为了保证支座预留螺栓孔的位置准确率以及高强度螺栓的安装准确性，采用2mm厚钢板支座螺栓孔预埋定位装置。支座采用减隔震橡胶支座，上下钢板连接采用高强度栓锚连接，相比传统橡胶支座钢板焊接，减少了对橡胶支座的损坏。减隔震橡胶支座与箱梁底部钢板采用高强栓锚式连接，支座垫石预留孔采用高强灌浆料灌浆密实，保证整体达到8度抗震要求。支座上下钢板与箱梁和垫石连接部高强螺栓保证了支座的连接紧固，保证了减震橡胶支座的稳定性。

关键词：装配式桥梁、高强螺栓、减隔震橡胶支座、支座螺栓孔预埋定位装置

Research and Application of Complete set of Construction Technology for On-site Installation of Seismic Isolation Rubber Bearing of Prefabricated Box Girder in Strong Earthquake Area

Abstract

In order to ensure the accuracy of the location of the reserved bolt holes in the bearing and the installation accuracy of high-strength bolts, a 2mm thick steel plate bearing bolt hole embedded positioning device is used to install the prefabricated box girder seismic isolation rubber bearing in the strong earthquake area. The bearing is made of shock-absorbing rubber bearing, and the upper and lower steel plates are connected with high-strength bolts and anchors. Compared with the traditional rubber bearing steel plate welding, the

damage to the rubber bearing is reduced. The isolation rubber bearing and the steel plate at the bottom of the box girder are connected by high-strength bolts and anchors, and the reserved holes of the bearing pad stone are grouted with high-strength grouting material to ensure that the overall seismic requirements of 8 degrees are met. High strength bolts at the connection between the upper and lower steel plates of the bearing and the box girder and the pad stone ensure the connection and fastening of the bearing and the stability of the damping rubber bearing.

Keywords：Prefabricated bridge、High strength bolt、Seismic isolation rubber bearing、Embedded positioning device for bearing bolt hole

一、研究背景

装配式结构由于施工速度快、对周边环境影响小，生产质量高等优势在市政桥梁施工中广泛应用。为了加强强震区预制拼装式桥梁抗震需求，临沂市沂河路快速化改造工程预制小箱梁采用减隔震橡胶支座设计。在传统连接工艺上，采用预埋钢板的施工工艺，由于焊接产生的热量容易促进橡胶支座的老化，影响支座的耐久性，所以现场施工采用高强螺栓栓锚式连接工艺施工。采用该施工工艺支座固定强度高，采用高强度灌浆料封堵支座螺栓高强灌浆料相比普通灌浆料拥有更加强的自流动性、快速变硬、早加强、高强硬度、接近完全无压缩、微膨胀的效果。预埋件精度高，安装速度快，预埋件采用预留孔洞定位装置，装配式施工效率高，可以缩短施工的工期，大大提升质量以及减少桥梁施工现场作业，对城市交通流的影响也可降到最低的。铅芯减隔震橡胶支座，采用栓锚式连接，减少了焊接过程焊烟的产生，减少了焊接高温对橡胶支座的影响，保证了支座的安装质量，符合绿色环保施工要求。

二、施工工艺研究 （一）施工工艺流程

施工工艺流程如图1所示。

图5.1-1施工工艺流程图 （二）施工操作要点 1.预埋件、预留孔洞施工 （1）预制箱梁预埋钢板预留

预制箱梁钢筋采用定位胎架绑扎，钢筋间距均匀，钢筋位置准确。

（2）在预制箱梁底座上设置钢板预留槽，并在槽上标记出预埋钢板底边线，做好钢板定位，绑扎底板钢筋时预留槽口位置，待钢板安装完成后再进行连接筋焊接绑扎。

（3）在预应力预制箱梁钢筋绑扎时，预埋上螺栓钢板及上连接螺栓，为加强钢板与预制箱梁的整体性，增加4个U型钢筋，中间增加吊环，方便钢模板的安装，调整，上钢板下表面应根据实际施工情况及设计要求设置为楔形面，螺栓

紧固，螺栓采用M30、M27丝杆，M27扭紧力矩为883-1470Nm，目标值为1180Nm，M30扭紧力矩1130-1910Nm，目标值1520Nm。保证预埋螺栓与钢板连接牢固。

（4）箱梁钢板预埋完成后进行箱梁浇筑，对箱梁强度、钢板平整度、倾斜度、钢板外观质量检查完成后进行出厂。

2.盖梁预留孔洞预留

（1）由于高强螺栓孔长度最小为26cm，大于支座垫石厚度，所以在盖梁施工时要提前进行螺栓孔预留，预留孔深螺栓长度L+7cm，预留孔径大小为螺栓直径φ+7cm，如果螺栓孔预留位置过大，将造成螺栓不能正常入孔，由于螺栓长度较长，所以需要对螺栓孔的预埋垂直度也要严格控制。

（2）盖梁钢筋绑扎时，根据螺栓孔预埋位置制作预埋螺栓孔定位工具，采用2mm厚钢板根据预留孔尺寸制作预留孔工具定位，保证了螺栓孔预留位置精度，预留螺栓孔位置准确，预留位置不会因为振捣棒振捣变形，预留孔垂直度好。

（3）混凝土浇筑完成后采用预埋螺栓孔定位工具对预留孔洞进行复核，校验，预留位置准确，误差不超过5mm。

3.支座垫石施工

（1）盖梁与支座垫石连接处提前进行凿毛处理，采用螺栓孔预埋装置进行现场定位，浇筑支座垫石时，支座垫石位置螺栓孔与盖梁预留螺栓孔对应一致，有效保证了预留螺栓孔的贯通。

（2）支座垫石模板采用4mm厚钢板制作模板，采用阴阳角锁角安装工艺，拼装简单快捷，浇筑支座垫石平整密实，模板支护牢固，避免了木模变形支设不严密造成的支座垫石尺寸不准确，浆液溢流对盖梁的污染情况。

（3）预制箱梁吊装前对支座垫石平整度、支座垫石强度、预留螺栓孔位置检验合格后进行箱梁安装，保证安装一次到位，避免二次返工处理。

4.支座与预制箱梁连接

（1）梁到场后对梁底预埋钢板平整度、倾斜度进行进场验收，合格后方可进行吊装施工。

（2）支座采用叉车托起支座，找准支座安装方向，避免支座变位方向安装错误，工人采用专用扳手进行螺栓连接。安装完成后，现场人员对接触面进行检查，保证密贴后进行安装。

（3）支座与上钢板连接螺栓拧紧顺序，先将对角螺栓安装后进行旋进，不能拧紧，等螺栓全部安装完成后，再依次进行拧紧，采用力矩扳手拧紧。螺栓采用M30、M27丝杆，M27扭紧力矩为883-1470Nm，目标值为1180Nm，M30扭紧力矩1130-1910Nm，目标值1520Nm。

5.预制箱梁吊装

预制箱梁吊装时为避免吊装处破损，采用2mm厚钢板制作边部保护装置，避免了箱梁局部受力造成的掉角现象。箱梁起吊后，首先试吊，保证螺栓与螺栓孔对接顺利。工人利用登高车查看控制箱梁吊装位置，对支座位置进行检查，保证螺栓与预留螺栓孔对准。

6.落梁、灌浆

（1）螺栓孔对准后，现将梁体起吊支垫，然后对螺栓孔进行预先注浆。先将预埋螺栓孔灌注支座成品灌浆料，灌浆料水灰比为0.12-0.14，拌和时先慢速搅拌1分钟，再快速搅拌3分钟，静置10分钟待气泡排出后进行灌浆，灌浆料顶面与支座垫石顶面平齐，保证箱梁落入后螺栓孔中浆料饱满。

（2）支座下落完毕后，检查支座与垫石之间密贴，箱梁位置、高程符合设计要求后，对多余浆液进行清理，如不密贴进行调整，补浆，确保浆体密实饱满，保证连接质

量。

三、效益分析

1.经济效益分析 表 1 经济效益对比

序号 施工工艺 费用项目 单价（元/个） 数量（个） 合价 1 焊接施工 2 焊接材料费用 26 1710 44460 焊接人工及租赁机械 175 1710 299250 3 合计 343710 4 栓锚连接 5 栓锚材料费用 100 1710 171000 安装人工及租赁机械 37.5 1710 64125 6 合计 235125 采用栓锚连接工艺比焊接工艺节约费用为343710-235125=108585元。 2.社会效益分析

通过对支座预埋定位装置安装、定型钢模板施工、灌浆控制措施、箱梁吊装保护措施等，确保了箱梁安装的施工质量，保证了减隔震支座安装质量，采

用高强栓锚连接有效保证了支座上下钢板的稳固性能，有效避免了焊接高温对支座的损伤，减少了焊接烟气的排放，在施工精度上控制更加精确，保证了桥梁的使用安全。

四、应用总结

强震区预制箱梁减隔震橡胶支座现场安装成套施工工艺应用于临沂市沂河路快速化改造工程，应用本施工方法加快了支座安装速度，提高了支座安装质量，施工满足规范及设计要求，工程施工过程中未发生质量安全事故，符合低碳环保要求，高强螺栓施工工艺减少了焊烟的产生，具有良好的环保价值，在施工时严格控制各工序施工，做好上下工序检查，减少各工序产生的施工误差，整体保障桥梁施工质量。

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