摘要：鐵路運輸業的發展和橋梁技術的提高對鐵路橋梁整體性能提出了更高要求，而影響橋梁整體質量的一個關鍵因素便是橋梁支座。目前鐵路橋梁的使用壽命達不到到設計的使用壽命，橋梁的失效從橋梁支座的失效開始，因此加強橋梁支座的施工管理，從支座的選擇、安裝、養護、更換進行質量控制，具有極為重要的意義。本文對于橋梁支座的研究是基于海洋大氣環境下的球形抗震鋼支座的研究，重點介紹了球形抗震鋼支座的選擇、安裝、保養與更換，以期達到保證橋梁使用壽命，減少了橋梁維修費用的目標。

　　關鍵字：鐵路橋梁,海洋環境,支座,擇與安裝,養護與更換

　　一、工程概況

　　廈門市地處我國東南沿海亞熱帶地區，全年氣候宜人，風景秀麗，環境整潔。廈門擁有條件優越的海峽性天然良港，廈門港海岸線蜿蜒曲折，全長234公里，港區外島嶼星羅棋布，港區內群山四周環抱，港闊水深，終年不凍，是條件優越的海峽性天然良港，歷史上就是我國東南沿海對外貿易的重要口岸。

　　高集海堤作為進出島設施之一是中國第一條跨海設施，位于廈門高崎與集美之間，全長2212米。1953年動工，1955年10月建成，工程的完成將廈門與大陸聯成一體。2010年10月28日開堤建橋， 拓寬成24米，雙向四車道，行車道寬度為14.5米，設置一條4米寬的非機動車道以及一條寬達2米的綠化帶，并同步建設廈門軌道交通1號線。

　　本工程是對高集海堤的改造工程，改造中有兩段開口改造橋梁工程，兩段開口橋梁之間保留既有高集海堤，全長約387.2m，橋梁段里程樁號K0+843.156～K1+843.156。上部現澆箱梁等寬段總長1000m，跨徑布置為3×30+2×(3×50)+4×50+(70+120+70)+3×50m，左右共計12聯(跨徑長度均為平面設計線長度)，各聯對應墩號為0號橋臺～19號橋臺，開口箱涵段里程樁號K0+306～K0+366(左、右幅)現澆箱涵等寬段總長60m，跨徑布置為4×15m，左右共計2聯(跨徑長度均為平面設計線長度)，集美水閘橋里程樁號L2K0+015～L2K0+096，跨徑布置為3×27m，共計1聯。根據廈門軌道交通1號線工程建設需要，確定了本工程段387.2m既有海堤進行橋梁和路基的最終方案。本工程是在海洋大氣環境和沿海、跨海條件下進行，比一般工程更為復雜，工程的實施要多考慮本工程的外部條件，確保工程質量和使用壽命。

　　二、鐵路橋梁支座選擇

　　(一)橋梁支座

　　支座是橋跨結構的支承部分。其作用是將橋跨結構上的荷載通過支座傳遞給墩臺。支座的作用主要表現在以下三個方面：①使反力明確地作用到墩臺的指定位置，并將集中反力擴散到一個足夠大的面積上，以保證墩臺工作的安全可靠。②保證橋跨結構在支點按計算圖式所規定的條件變形。③保證橋跨結構在墩臺上的位置充分固定，不致滑落。

　　(二)橋梁支座分類

　　結構型式：球型支座、盆式橡膠支座、板式橡膠支座、鉸軸支座、轉體球鉸等。

　　使用功能：普通支座、抗震支座、減隔震支座、拉壓支座、抗風支座等。

　　使用環境：普通環境用支座、低溫用支座和耐蝕支座。

　　(三)橋梁支座的適用

　　橋梁支座產品，主要應用于鐵路橋梁、公路橋梁、城市立交橋、高架橋等項目中，也可用于大型建筑結構中。在不同類型的橋梁中，設計院一般按照橋梁的結構型式、橋梁上部結構的反力及變形大小、設置支座的位置及大小、橋梁上部行車的類型(火車或汽車)、橋梁所處地震區域、橋梁所處的環境情況來選取適當的橋梁支座產品。

　　1、公路橋梁對于高速公路橋梁和一些小型公路橋梁，由于其跨徑小、上部結構的反力及變形小，一般選用板式橡膠支座產品。對于跨公路、跨鐵路、跨江河、跨海的橋梁，由于其跨徑較大、上部結構的反力及變形大，一般選用盆式橡膠支座或球型支座產品。

　　2、鐵路橋梁鐵路橋梁設計為保證其規范性，一般采用專圖形式進行設計，各設計院在設計中直接根據實際情況進行選圖設計。目前形成專圖的支座產品主要有鑄鋼支座(包括搖軸、輥軸和鉸軸支座)、盆式橡膠支座、柱面支座和球型支座等。球型支座由于其承載力高、傳力均勻、耐久性好等特點，多用于連續梁及有特殊要求的橋梁設計中，現也開始逐步取代盆式橡膠支座使用于簡支梁橋中。

　　3、其它特殊支座選用。對于處于地震帶上的公路、鐵路橋梁，為減小地震災害，現多選用抗震支座或減隔震支座產品。對于上部結構存在向上的反力的橋梁，一般選用拉壓支座。對于懸索橋、斜拉橋等存在漂浮結構的橋梁，在梁體橫向一般需要選用抗風支座產品。對于沿海及跨海橋梁，為保證支座使用壽命，則多選用耐蝕支座產品(一般為耐蝕球型支座)。對于跨鐵路、高山跨峽谷的橋梁，為了不干擾鐵路運行和減小施工難度，多選用轉體法施工，因此多選用轉體球鉸產品。對于在高緯度地區低溫環境，為保證鋼材應力，多選用低溫用支座(型號后加注“F”)。

　　(四)橋梁支座的選擇

　　廈門屬亞熱帶氣候，溫和多雨，年平均降雨量在1200毫米左右，每年5至8月份雨量最多，風力一般3至4級，常向主導風力為東北風。由于太平洋溫差氣流的關系，每年平均受4至5次臺風的影響，且多集中在7至9月份。

　　我國有四大地震帶,東南部的臺灣和福建沿海;華北的太行山沿線和京津唐地區;西南青藏高原和它邊緣的四川,云南兩省西部;西部的新疆、甘肅和寧夏。廈門正位于四大地震帶之一的福建沿海地區，地震活動相較其它地區更為活躍。

　　本工程橋梁為位于廈門地區海洋性環境下的特大型橋梁，支座的選擇要考慮到地震、強風、降水、和海水腐蝕等綜合因素，為確保結構的耐久性及使用壽命不少于100年，最終選擇球形抗震鋼支座，并采用耐腐蝕性材料及重防腐措施。

　　三、鐵路橋梁支座安裝

　　(一)支座安裝安裝流程：墩臺預處理——支座就位——重力灌漿——梁體部位施工——拆除支座臨時連接——支座安裝完畢

　　(二)支座安裝前注意事項

　　①產品相關信息核對：包裝上承載力、型號與產品標牌是否相符。②支座出廠時，已由生產廠家將支座調平，并擰緊連接螺栓，為防止運輸安裝過程中發生轉動和傾覆，支座到達現場后應檢查臨時連接是否完好，標尺指針是否完好。③支座安裝前，施工單位不得拆卸、轉動連接螺栓。④支座安裝位置確定支座安裝時，先根據圖紙的要求確定各個支座的安裝位置。⑤墩臺頂面的準備工作。橋墩竣工后應根據實測資料，結合基礎沉降、座板墊層厚度等，修正支承墊石頂面高程，要求墊石面高程低于設計值40～50mm，以便位(勢)能灌漿，當間隙大于50mm時，要求增加φ12的10cm×10cm鋼筋網片。同時應復測預留的錨栓孔位置及深度，修鑿整理后完全符合設計要求。

　　(三)支座安裝

　　①墊石頂面鑿毛，并以清水沖洗干凈，注意錨栓孔內不得積水，以防海洋大氣環境下引起的橋墩頂帽凍脹開裂。②為確保支座使用過程中扭轉或縱向滑動靈活，支座安裝前應根據實際情況采取相應固定措施，以確保各部位相對位置準確，待墩頂塊澆注完成后予以拆除。③以龍門吊安裝支座，支座四角以鐵楔抄墊牢固，鐵楔尺寸為80mm×100mm×20mm，并要求成對安裝。活動支座安裝要特別注意考慮混　凝土收縮徐變和合龍段鎖定時溫度的影響，即設置預偏量。④錨栓孔灌注環氧樹脂砂漿，以加強支座與橋墩間的錨固力，同時可方便位能壓漿時錨固支座，防止支座上浮。⑤安裝主送漿管、分配管、送漿管、出漿管等灌漿設備，澆注封邊圍堰，封邊圍堰應嚴密不漏漿，封邊圍堰用500號砂漿施工，陷度10～30mm，其強度達到70以上方能灌漿，圍堰寬度不小于150mm。所有管路均采用聚乙烯塑料管，安裝時亦可不安裝止漿閥，而在0.5m高處安裝接頭，以便接頭以上管路回收。⑥支座壓漿：砂漿采用無收縮砂漿，其標號為500號，砂子粒徑不大于2mm。砂漿以拌漿機分次拌夠。搭設灌注架，將灌漿漏斗提高至約5m，開啟止漿閥，當灌入的砂漿從出漿管溢出時，表示內部砂漿已灌滿，可以逐一用木塞或橡皮塞塞住，并關閉止漿閥，灌漿完成。當水泥砂漿強度達到70后敲出鋼楔，補滿干砸砂漿，始可承受荷載。

　　四、鐵路橋梁支座的養護與更換

　　橋梁支座在遭受損壞、作用不能充分發揮時，將會使橋梁上、下部結構受到不利的影響，也容易對結構物產生重大障礙。因此必須經常養護，損壞時要及時進行更換或修補。

　　(一)支座養護

　　① 檢查支座地腳螺栓有無剪斷，支座防塵密封裙有無破損。②檢查支座相對位移是否均勻，逐個記錄支座位移量校核并定點檢查支座高度變化，以便校核支座內滑板的磨損情況③不得用銳器碰、刮支座表面。④在滾動支座滾動面上要定期涂一薄層潤滑油，在涂油之前，必須先用鋼絲刷或揩布把滾動面揩擦干凈。⑤為了防銹，支座各部分除不銹鋼板和滾動面外其余要涂刷油漆保護。⑥對固定支座應檢查錨栓堅固程序，支座墊板要平整緊密，即時擰緊接合螺栓。⑦支座上板翹起、扭曲、斷裂時，應予更換或補充。

　　(二)支座更換

　　1、更換施工

　　①稱重(試頂升)：根據施工圖紙，確定各頂升點的位置，以理論計算各頂升點液壓缸的承載力為依據，分級逐步加載，直至橋梁完全脫離支座(一般1—2mm)。稱重是為了找出所有頂升點的實際載荷壓力，為同步頂升做好準備。②同步頂升：控制各液壓缸同步頂升，達到預先設定位移量(考慮施工要求和橋梁的最大允許變形量，一般取10—15mm)后自動停止、調平。③位置保持、支座更換：同步頂升到位后，使各頂升液壓缸處于自鎖保壓、位置保持狀態，進行支座更換施工，如施工時間較長，則需使用臨時支承。④落梁(同步下降)：支座更換完畢檢查無誤后，由同步頂升動力系統控制各液壓缸在外載荷作用下同步、緩慢地降落，直到落實為止。

　　2、支座更換及注意事項

　　①安放千斤頂之前，將墩頂表面鑿平，并用環氧水泥進行找平。②千斤頂提升噸位的設置，應考慮足夠的安全儲備。③橋墩和箱梁的混凝土所受應力，從絕對的安全角度考慮，應小于25MPa。④注意ZX(縱向)和HX(橫向)支座的安裝方向。⑤ 起頂時，梁面鋼軌處應有軌道工程師監護。

　　結束語：支座是橋梁上、下部結構的連接點，它能夠將上部結構的荷載舒適、安全地傳遞到橋梁墩臺，保護粱端、墩臺帽不受損傷。本工程為跨海特大型橋梁，靠近環太平洋地震，為減小地震災害、抗風、抗蝕、保證使用壽命，選擇球形抗震鋼支座。橋梁支座一旦發生破壞，將產生嚴重的后果，因此對于支座的施工安裝及保養與更換，也同樣要給予重視。

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