桥梁支座调研报告

桥梁支座调研报告南通东南公路工程有限公司2008年5月桥梁支座调研汇报支座是桥梁结构的一种特殊而重要的部件，它设置在桥梁的上部结构与墩台之间,它的作用是：(1)传递上部结构的支承反力，包括恒载和活载引起的竖向力和水平力；(2)保证结构在活载，温度变化，混凝土收缩和徐变等因素作用下能自由变形，以使上、下部结构的实际受力情况符合结构的静力图式。

一、桥梁支座的分类：（1）按其变位的可能性分为固定支座和活动支座。

固定支座传递竖向力和水平力,允许上部结构在支座处能自由转动但不能水平移动；活动支座则只传递竖向力,允许上部结构在支座处既能自由转动又能水平移动。

活动支座又可分为多向活动支座(纵向,横向均可自由移动)和单向活动支座(仅一个方向可自由移动)。

（2）按材料分为简易支座、钢支座、钢筋混凝土支座、橡胶支座、特种支座(如减震支座,拉力支座等)。

简易支座是指在梁底和墩台顶面之间设置垫层来支承上部结构。

垫层可用油毛毡，石棉板或铅板等做成，利用这些材料比较柔软又具有一定强度的特性来适应梁端比较微小的转动与伸缩变形的要求，并承受支点荷载。

固定的一端，加设套在铁管中的锚钉锚固，锚钉预埋在墩台帽内。

简易支座仅适于跨度10m以下的公路桥和4m以下的铁路板桥。

由于这种支座自由伸缩性差，为避免主梁端部和墩台混凝土拉裂，宜在支座部位的梁端和墩台顶面布设钢筋网加强。

钢支座是靠钢部件的滚动、摇动和滑动来完成支座的位移和转动的。

其特点是承载能力强，能适应桥梁的位移和转动的需要，目前仍广泛应用于铁路桥梁。

钢支座常用的有铸钢支座和特种钢支座。

钢筋混凝土支座可分为钢筋混凝摆柱式支座和混凝土铰。

钢筋混凝土摆柱式支座可用于跨径大于或等于20m的公路梁桥，或跨径大于13m的公路悬臂梁桥的挂孔。

它的水平位移量较大，承载力为5500kN左右，摩阻系数为0.05。

钢筋混凝土摆柱放在梁底与支承垫石之间，它的上下两端各放弧形固定钢支座一座。

摆柱由C40～C50混凝土制成，柱体内一般按含筋率约为0.5%左右配置竖向钢筋，同时要配置水平钢筋网，以承受支座受竖向压力时所产生的横向拉力。

混凝土铰有各种类型，桥梁上常用弗莱西奈铰，它是利用颈缩部分混凝土的双向或三向应力状态而使其承压能力提高，并可沿铰竖向轴线作少量转动。

混凝土铰是最简单，也是最便宜的中心可转动的支座。

混凝土铰需要在铰颈上，下设置足以抵抗横向拉应力的钢筋，铰颈高度为铰颈宽度的1/2～1/3。

铰颈部分应做成顺滑的抛物线形，铰颈两旁可用玛缔脂或沥青材料填塞。

混凝土铰曾多次在大跨径桥梁中采用，支承反力可达10000kN。

它的优点是支座高度小,构造简单，用钢量少；缺点是不能抵抗拉，不能调整高度，转动量少，不便于更换和修理。

桥梁橡胶支座是一种用于交通运输建设和新型建筑中的工程橡胶制品。

我国自1965年由上海布开始从事橡胶支座的研制开始，到1988年交通部颁发部标准《公路桥梁板式橡胶支座规格系列》(JT3132.1-88)，以及随着公路、市政桥梁建设的发展，桥梁橡胶支座得到了广泛的发展和应用。

橡胶支座与其它金属刚性支座相比，具有构造简单、加工方便、节省钢材、造价低、结构高度小、安装方便等一系列优点。

此外，橡胶支座能方便地适应任意方向的变形，故对于宽桥，曲线桥和斜桥具有特别的适应性，橡胶的弹性还能消减上，下部结构所受的动力作用，这对于抗震也十分有利。

最常用的橡胶支座有: (1)板式橡胶支座:适用于中小跨度桥梁;(2)盆式橡胶支座:适用于大跨度桥梁。

二、常用桥梁支座1．板式橡胶支座板式橡胶支座是由多层橡胶与钢板经加压硫化而成的，它能将桥梁上部结构反力可靠传递给墩台，还能有效适应梁端转动及通过橡胶支座的剪切变形来适应由温差引起的梁体伸缩变形。

桥梁四氟板式橡胶支座是在支座上用特殊方法粘复一层聚四氟乙烯板（F4）而成，它利用梁底不锈钢板与聚四氟乙烯板之间摩擦系数小的特点，通过二者之间的自由滑动来完成上部结构较大的位移。

由于桥梁橡胶支座的构造简单，安装方便等特点，已广泛应用于各类桥梁建设中。

根据所用橡胶的不同，支座有不同的适应温度氯丁橡胶型： +60 ℃～-25 ℃天然橡胶型 +60 ℃～-40 ℃三元乙丙橡胶型 +60 ℃～-45 ℃支座的荷载等级：100KN～10000KN支座分类：•矩形板式橡胶支座（ GJZ ）按交通部 JT/T4- 标准生产•矩形四氟板式橡胶支座（ GJZ F 4 ）按交通部 JT/T4- 标准生产•圆型板式橡胶支座（ GYZ ）按交通部 JT/T4- 标准生产•圆型四氟板式橡胶支座（ GYZ F 4 ）按交通部 JT/T4- 标准生产•球冠圆板式橡胶支座（ TCYB ）按企业标准生产•球冠四氟圆板橡胶支座（ TCYBF 4 ）按企业标准生产板式橡胶支座（GJZ、GJZF4系列）通常由若干层橡胶片与钢板（以钢板作为刚性加劲物）组合而成。

各层橡胶与其上下钢板经加压硫化牢固地粘结成为一体，该产品有足够的竖向刚度以承受垂直荷载，且能将上部构造的压力可靠地传递给墩台；有良好的弹性以适应梁端的转动；有较大的剪切变形以满足上部结构的水平位移；具有构造简单、安装方便、节省钢材、价格低廉、养护简便、易于更换等特点。

本产品同时具有良好的防震作用，可减少动载对桥跨结构与桥墩的冲击作用。

聚四氟乙烯滑板式橡胶支座分矩形和圆形两种，它是将一块平面尺寸和板式橡胶支座相同、厚度为1.5—3mm的聚四氟乙烯板运用特殊胶粘技术使之与橡胶支座表面粘结在一起进行硫化而成。

它除具有板式支座的特点外，还能满足支座反力为中、小吨位而水平位移较大的桥梁的需要，这种支座不仅适用于较大跨度的简支桥梁，而且适用于连续桥梁等，还可作用桥梁顶推施工中的滑块之用。

球冠圆板式橡胶支座在传力均匀上，特别在有一定纵横坡下明显优于普通平面圆式橡胶支座，它能有效可靠地将上部结构的荷载传递给下部结构，且极大地改善在安装过程中产生的偏压脱空等不良现象，用途广泛，不但适用于一般桥梁，更适用于各种布置复杂，纵坡较大的立交桥及高架桥。

聚四氟乙烯球冠圆式橡胶支座即在球冠圆式橡胶支座底面粘贴一块与支座平面尺寸相同的聚四氟乙烯板硫化而成。

板式橡胶支座胶料物理机械性能（JT/T4-2004《公路桥梁板式橡胶支座》板式橡胶支座设计参数表注：当温度低于-30℃时，抗剪弹性模量G值应增大20%，纯四氟板与不锈钢间的摩擦系数μf值应增大30%，不加润滑硅脂时，摩擦系数μf加倍。

桥梁矩形板式、圆板式橡胶支座板式橡胶支座成品力学性能（JT行业标准）注：支座抗压弹性模量容许值E应按式E=66·S-162计算，式中形状系数s由下公式给出，矩形支座S=1a·1b/2(1a+1b) ·δ；圆形支座S=d/4δ； 1a-矩形支座短边尺寸；1b-矩形支座长边尺寸；d-圆形支座直径；δ-支座中单层橡胶片厚度：单位为mm2．盆式橡胶支座桥梁盆式橡胶支座是将橡胶块置于密封的钢盆中使其三向受压而产生巨大反力并利用橡胶的不可压缩性以承受巨大的垂直荷。

同时依靠聚四氟乙烯板与不锈钢之间的低摩擦系数实现现梁的水平位移与转动的灵活性。

适用温度范围1、常温型支座：-25℃～+60℃2、耐寒型支座：-40℃～+60℃产品系列●GPZ系列盆式橡胶支座●GPZ（II）系列盆式橡胶支座●TPZ系列盆式橡胶支座●QZ系列球型盆式橡胶支座GPZ系列盆式橡胶支座GPZ 系列盆式橡胶支座由钢构件与橡胶件组合而成。

其结构原理是：安置于密封钢盆中的橡胶块，在三向受力的情况下而产生反力，承受桥梁的垂直荷载；同时，利用橡胶的弹性，满足梁端的转动；通过焊接在上座板上的不锈钢板与聚四氟乙烯板的自由滑移，完成桥梁上部构造的水平位移。

•承载能力大、水平位移量大、转动灵活•变形小、良好的缓冲性能•结构紧凑、构造简单、建筑高度低•适宜于大跨径、连续梁等桥梁GPZ系列盆式橡胶支座有1000—50000KN二十八个级别，每个级别分固定（GD）、单向活动（DX）和双向活动（SX）三种。

本系列支座具有建筑高度低、滑移面摩擦系数小、承载能力大、转动性能灵活、缓冲性能好、构造简单、价格便宜等特点，是建造连接梁式桥的最佳支座。

固定支座（GD）单向活动支座（DX）横桥向所能承受的水平力为支座反力的10%。

本系列盆式橡胶支座允许的转动角度为40°。

本系列盆式橡胶支座符合《JT391-1999》标准。

本系列支座的最大位移量GPZ（II）系列盆式支座GPZ（II）系列盆式橡胶支座是由中交公路规划设计院设计，是原GPZ系列的改进型号，根据交通部JT391—1999《公路桥梁盆式橡胶支座》标准生产的，在原来GPZ系列盆式支座的基础上，作了较大的改进，主要内容为：支座设计承载力允许最大承载力：GPZ（II）型支座设计承载力以“MN”为单位，允许超载10%。

GPZ型支座设计承载力以“KN”为单位，允许超载5%。

支座摩擦系数：GPZ（II）型常温型活动支座，在硅脂润滑系数下，设计摩擦系数最小取值为0.03，原GPZ型为0.04。

支座转角：GPZ（II）型支座转角为0.02rad（1°08′），原GPZ 型支座转角为0.01164rad（40′）。

地脚螺栓：为了支座更换方便，地脚螺栓设计上作了改进，地脚螺栓旋入带有内螺纹的底座内，底柱和底板间要垫上厚度不小于2mm 的橡胶垫圈，然后一起吊装到位。

因此施工预留孔应按底柱直径和长度预留。

通常：预留孔直径=底柱直径×3 预留柱长度=底柱长度+50（50mm）。

原GPZ型地脚螺栓直接埋入预留孔内。

支座外型尺寸：GPZ（II）型支座平面尺寸均比原设计有所减小，高度有些规格作了调整。

密封环：GPZ（II）型支座密封环从结构尺寸和材质上作了改进。

经改进后的GPZ（II）型支座设计合理、结构紧凑，已达国际水平。

GPZ( Ⅱ ) 系列盆式橡胶支座位移量一览表TPZ系列盆式像胶支座TPZ系列盆式像胶支座的结构是由密置于下座板钢盆中的橡胶块、聚四乙烯、滑动上座板组成，其功能是放置于下座板钢盆中的橡胶块在钢盆内具有流体的性质，能顺利地随着上部构造的倾斜而产生转动，并承受桥梁垂直荷载。

通过不锈钢板与四氟乙烯板之间滑动，实现梁端的水平位移，以极小的水平力，通过下座板作用于桥墩上。

产品具有结构合理，承载力大，变形小，水平位移量大等特点，适用于铁路、公路桥梁建设。

QZ系列球型盆式橡胶支座QZ 球型钢氟支座由上座板、下座板、凸球型中间板和两块不同形状的聚四氟乙烯板组成。

它既具备了盆式橡胶支座承载能力大和位移大等特点 , 而且更能适应支座大转角的需要。

它具有下列新特点：•通过球面传力，无力的缩颈现象•通过球面四氟板的滑动来转动，转动力矩小，而转动力矩与支座转角无关，特别适用于大转角设计要求（设计转角可达0.05rad ）•各向转动性能一致，适用于宽桥、曲线桥、斜桥及大跨径桥梁•不采用橡胶承压，特别适用于低温地区三、橡胶桥梁支座生产厂家分布情况截至2007年12月30日，全国累计共有80家企业经全国工业产品生产许可证审查中心审查合格，获得国家质量监督检验检疫总局颁发的公路桥梁支座产品生产许可证。