专利名称：公路桥桥墩上的钢骨架支座基础的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在更换公路桥桥墩上的板式橡胶支座时，支撑新板式橡胶支座的钢 骨架支座基础。
背景技术：
至2006年底，全国公路总的通车里程己接近200万公里，其中高速公路为4.5万公里。 全国共有公路桥35万座，公路桥的总长度已达到1.4万公里。自1990年以来，全国每年新 建的公路桥均在l.O万座左右。近些年来，在全国各大城市中，兴建了大量的立交桥，仅北 京地区所建的立交桥就已超过了 1000座，城市立交桥也是一种公路桥。
在公路桥桥墩的上方，支撑桥体主梁的绝大多数为板式橡胶支座。截止到目前，在这数 十万座公路桥中，己有相当数量的板式橡胶支座遭到了不同程度的损坏，它们或已老化开裂、 或产生了较大的沉降。 一旦这些板式橡胶支座被损坏或产生较大的变形，桥体的上部结构就 会发生局部沉陷或纵向开裂。这不仅影响车辆的正常通行，而且还会大幅度縮短桥体的使用 寿命。
原板式橡胶支座的基础直接座落在桥墩的顶面，其厚度根据主梁被支顶的高度设置。当 该支座基础的厚度为15-45ram时，由水泥砂浆浇注而成。在桥体上部结构恒载的长期作用下， 在车辆冲击荷载的反复作用下，该支座基础很容易开裂和产生不均匀的压缩变形。在这情况 下，即使是原板式橡胶支座仍旧完好，桥体的上部结构也会发生局部沉陷或纵向开裂。在以 往，浇注新支座基础用早强水泥砂浆，其顶面按水平面设制，但由于施工的误差，新支座基 础的顶面标高与原支座基础的顶面标高不会完全相同，或多或少总有一个差值，从而使相邻 两片主梁产生一个落差。
早强水泥砂浆的强度发展得很快，但其耐久性差，极易开裂和产生不均匀压縮变形。新 支座基础的顶面呈水平面状态，但桥体主梁几乎都设有纵坡。由于在建桥时存在施工误差， 许多主梁还沿横桥向发生倾斜，因此绝大多数新板式橡胶支座都是偏心承压，有些甚至还处 于大偏心受压状态。新板式橡胶支座的偏心受压在不同程度上增大了主梁的沉降量，使其相 邻两片的落差有可能进一步扩大。当该落差达到一定数值时，桥体的上部结构就会沿纵桥向 开裂或出现局部沉陷。
在桥墩顶面，无论是原板式橡胶支座出现问题还是原支座基础出现问题，都应将原支座 基础拆除，并更换新的板式橡胶支座，以保证公路桥的正常使用，但以往制做新支座基础的 方法落后、技术含量低、施工质量差，已无法适应公路桥梁养护工程的需要。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是当板式橡胶支座的底面高出公路桥桥墩的顶面15-45mm 时，为更换新板式橡胶支座提供一种结构简单、造型美观、且坚固耐用的钢骨架基础，在该 支座基础的支撑下，新板式橡胶支座承受着均布压应力，桥面路拱线与设计路拱线相吻。
本实用新型的目的是通过以下的技术方案实现的
一种公路桥桥墩上的钢骨架支座基础，其特征在于它直接座落在桥墩顶部的构造钢筋 上，其顶面与按施工路拱线支顶到位的主梁的底面相平行，且这两个平面的间距等于新板式 橡胶支座的厚度加4mm;该支座基础由一个钢筋构件、钢垫块和所灌注的混凝土构成；所述 的钢筋构件由顶层钢筋与底层钢筋焊接而成；所述的钢垫块的数量等于钢筋构件的顶层钢筋 与底层钢筋的交点数量。
所述的钢筋构件的长度与宽度分别大于新板式橡胶支座的长度与宽度30mm，其厚度等于 20mm，该钢筋构件由顶层钢筋和底层钢筋构成，这两层钢筋都是直径为lOmm的光圆钢筋。
所述的钢筋构件的顶层钢筋沿横桥向设置，并以相等的间距排列，该顶层钢筋的长度大 于新板式橡胶支座的长度30mm，其间距为65-85mm;所述的钢筋构件的底层钢筋沿纵桥向设 置，并以相等的间距排列，该底层钢筋的长度大于新板式橡胶支座的宽度30mm，其间距为 70-90mm;在顶层钢筋和底层钢筋的每一个交点处，都采用双面焊接，所有焊口的长度都不小 于10mm。
在桥墩顶部的更换板式橡胶支座处，所述的钢筋构件的顶层钢筋的顶面与按施工路拱线 支顶到位的主梁的底面相平行，且这两个平面的间距等于新板式橡胶支座的厚度加14mm。
所述的钢垫块为一个小长方体，它是用碳钢钢板裁制而成的，其长度为50mm，宽度为 16mm，高度等于钢筋构件的底层钢筋的底面至桥墩顶部的构造钢筋的顶面之距。
在所述的钢筋构件每一根底层钢筋的下方，沿着该底层钢筋都安放一列钢垫块；在钢筋 构件的每一个横向钢筋与纵向钢筋的交点的下方，都支撑着一个钢垫块；在钢筋构件与钢垫 块之间，在钢垫块与桥墩顶部的构造钢筋之间，都通过焊接相固定，所有焊口的长度都不小 于10mm。
公路桥桥墩上的钢骨架支座基础用所述的混凝土灌注，该混凝土为早强混凝土，其标号 为C30，其最大粒径不大于2. 5mm。
公路桥桥墩上的钢骨架支座基础的混凝土顶面与钢筋构件的顶层钢筋的顶面相平行，并 高于钢筋构件的顶层钢筋的顶面lOram;在该支座基础的四周，混凝土保护层的厚度均为20mm。
本实用新型的优点是公路桥桥墩上的钢骨架支座基础的构造简单，易于制做，其顶面 的标高和倾角设制得准确。在该支座基础的内部设有钢骨架，这个钢骨架完全可以独立支持 主梁的最大荷载，并具有不小于3的安全系数。所浇注的混凝土对钢骨架只是起到了填充空间和设制保护层的作用。无论桥体使用多长时间，有钢骨架的约束和支持，该支座基础都不
会开裂，不会产生沉降，没有塑性变形，其最大的弹性变形量不超过o.oi毫米。
图1是本实用新型的钢筋构件的就位焊接正面示意图。
图2是本实用新型的钢筋构件的就位焊接侧面示意图。 图3是本实用新型的钢筋构件的平面示意图。 图4是本实用新型的钢筋构件的正面示意图。 图5是本实用新型的钢筋构件的侧面示意图。 图6是本实用新型的正面结构示意图。 附图标记
l钢筋构件，2钢垫块，3桥墩顶部的构造钢筋，4主梁，5桥墩，6新板式橡胶支座，7 根据本实用新型制做的支座基础，1-l顶层钢筋，1-2底层钢筋。
具体实施方式
参见图1一6，本实用新型是由钢筋构件1、钢垫块2和所灌注的混凝土构成的，其中钢 筋构件1又包括横向钢筋1-1和纵向钢筋1-2两部分。
桥墩5顶部的混凝土保护层的厚度为25mm，公路桥桥墩上的钢骨架支座基础直接座落在 桥墩顶部的构造钢筋3上，其顶面高出桥墩5的顶面15-45mm。在桥墩5的顶部，用一排超 薄型千斤顶同时将整个一孔的主梁4顶起，精确调整各片主梁4的支顶高度，使桥墩上方的 桥面路拱线与施工路拱线相吻合。在每一片主梁4的下方，首先用两台临时支座进行支撑， 然后撤出超薄型千斤顶，以便为更换支座创造出操作空间，同时又能保证桥面车辆的正常运 行。
在桥墩5的顶部，在主梁4正下方的更换支座处，首先拆除原板式橡胶支座，然后用电 动切割片对桥墩5顶部的混凝土保护层进行切割。沿着横桥向，切割区的宽度大于新板式橡 胶支座6的长度90mm;沿着纵桥向，切割区的进深等于新板式橡胶支座6的后边缘至桥墩5 立面的距离加45mm;在切割区的底面，桥墩顶部的构造钢筋3的上表面裸露，但未被损伤。
公路桥桥墩上的钢骨架支座基础的钢筋构件1-1的长度与宽度分别大于新板式橡胶支座 6的长度与宽度30mm，其厚度为20咖。该钢筋构件1由顶层钢筋1-1和底层钢筋1-2构成， 这两层钢筋都是直径为10mm的光圆钢筋。该钢筋构件1的顶层钢筋1-1沿横桥向设置，并以 相等的间距排列，顶层钢筋1-1的长度大于新板式橡胶支座6的长度30mm，它的间距为 65-85mm。该钢筋构件1的底层钢筋1_2沿纵桥向设置，并以相等的间距排列，底层钢筋l-2 的长度大于新板式橡胶支座6的宽度30ram，它的间距为70-90mm。在顶层钢筋1-1和底层钢 筋1-2的每一个交点处，都采用双面焊接，所有焊口的长度都不小于10mm。在桥墩5顶部的切割区内，钢筋构件1所安装的平面位置就是新板式橡胶支座6所要粘 贴的平面位置。在钢筋构件l之上，依次插入一块14mm厚的木板和一块新板式橡胶支座6。 在钢筋构件l的左右两侧，在钢筋构件1与切割区的底面之间，插入小钢片。利用小钢片对 钢筋构件1进行支顶，使钢筋构件1托着14mm厚的木板和新板式橡胶支座6 —同向上升起， 直至新板式橡胶支座6的顶面与按施工路拱线支顶到位的主梁4的底面全面相接触为止。通 过点焊，将钢筋构件1暂时固定在桥墩顶部的构造钢筋3上，然后撤出新板式橡胶支座6和 14mm厚的木板。
钢垫块2为一个小长方体，它是用碳钢钢板裁制而成的，其长度为50mra,宽度为16mm， 高度等于钢筋构件1底层钢筋1-2的底面至桥墩顶部的构造钢筋3的顶面之距。在钢筋构件 1每一根底层钢筋1-2的下方，沿着该底层钢筋1-2都安放一列钢垫块2。在钢筋构件1的每 一个顶层钢筋1-1与底层钢筋1-2的交点的下方，都支撑着一个钢垫块2。在钢筋构件1与 钢垫块2之间，在钢垫块2与桥墩顶部的构造钢筋3之间，都通过焊接相固定，所有焊口的 长度都不小于10mm。当钢筋构件l安装完毕后，其顶层钢筋1-1的顶面与按施工路拱线支顶 到位的主梁4的底面相平行，这两个平面的间距等于新板式橡胶支座6的厚度加14mm。
在钢筋构件1的外侧，加设一套灌注混凝土的钢模板，该钢模板内侧的长度与宽度分别 大于钢筋构件l的长度与宽度40mm。整个钢模板用4块3mm厚的碳钢钢板合围而成，其相邻 两块钢板通过点焊相固定。当钢模板安装就位以后，其四边与钢筋构件1的四边都保持相等 的间距，其顶边所构成的平面高于钢筋构件1的顶层钢筋1-1的顶面10mm，其底边所构成的 平面与桥墩5的顶面处于同一个平面中。
公路桥桥墩上的钢骨架支座基础用C30混凝土灌注，该混凝土为早强混凝土，其最大粒 径不超过2.5mm。当混凝土灌注到钢模板的顶边时，用钢直尺沿着钢模板的顶边将混凝土刮 平即可。在钢模板的外侧，所灌注的混凝土的顶面与桥墩5的顶面处于同一个平面中。当所 浇注的混凝土达到设计强度后，首先割断钢模板的相邻两块钢板间的点焊焊口，拆除其四块 钢板；然后粘贴新板式橡胶支座；最后再用一排超薄型千斤顶重新将整个一孔的主梁4顶起， 撤出全部临时支座，并同步缓慢回落主梁4。
根据本实用新型制做的支座基础7，其混凝土顶面与钢筋构件1的顶层钢筋1-1的顶面 相平行，并高于钢筋构件1的顶层钢筋卜l的顶面10mm;在该支座基础的四周，混凝土保护 层的厚度均为20mm;在该支座基础的上方，新板式橡胶支座6承受着均布压应力。
权利要求1. 一种公路桥桥墩上的钢骨架支座基础，其特征在于它直接座落在桥墩顶部的构造钢筋〔3〕上，其顶面与按施工路拱线支顶到位的主梁〔4〕的底面相平行，且这两个平面的间距等于新板式橡胶支座〔6〕的厚度加4mm；该支座基础由一个钢筋构件〔1〕、钢垫块〔2〕和所灌注的混凝土构成；所述的钢筋构件〔1〕由顶层钢筋〔1-1〕与底层钢筋〔1-2〕焊接而成；所述的钢垫块〔2〕的数量等于钢筋构件〔1〕的顶层钢筋〔1-1〕与底层钢筋〔1-2〕的交点数量。
2. 根据权利要求1所述的公路桥桥墩上的钢骨架支座基础，其特征在于所述的钢筋构 件〔1)的长度与宽度分别大于新板式橡胶支座(6〕的长度与宽度30mm，其厚度等于20mm， 该钢筋构件U)由顶层钢筋(1-1)和底层钢筋(1-2〕构成，这两层钢筋都是直径为10mm 的光圆钢筋。
3. 根据权利要求1所述的公路桥桥墩上的钢骨架支座基础，其特征在于所述的钢筋构 件(1)的顶层钢筋U-l〕沿横桥向设置，并以相等的间距排列，该顶层钢筋(1-1)的长度 大于新板式橡胶支座(6)的长度30mm，其间距为65-85mm;所述的钢筋构件(1)的底层钢 筋〔1-2〕沿纵桥向设置，并以相等的间距排列，该底层钢筋(1-2〕的长度大于新板式橡胶 支座(6)的宽度30鹏，其间距为70-90mm;在顶层钢筋(1-1)和底层钢筋(1-2)的每一个 交点处，都采用双面焊接，所有焊口的长度都不小于10mm。
4. 根据权利要求1所述的公路桥桥墩上的钢骨架支座基础，其特征在于在桥墩(5) 顶部的更换板式橡胶支座处，所述的钢筋构件〔1)的顶层钢筋〔1-1)的顶面与按施工路拱 线支顶到位的主梁(4)的底面相平行，且这两个平面的间距等于新板式橡胶支座(6)的厚 度加14ram。
5. 根据权利要求l所述的公路桥桥墩上的钢骨架支座基础，其特征在于所述的钢垫块 (2)为一个小长方体，它是用碳钢钢板裁制而成的，其长度为50mm，宽度为16ram，高度等于钢筋构件(1)的底层钢筋(1-2)的底面至桥墩顶部的构造钢筋(3)的顶面之距。
6. 根据权利要求1所述的公路桥桥墩上的钢骨架支座基础，其特征在于在所述的钢筋 构件(1)每一根底层钢筋(1-2)的下方，沿着该底层钢筋(1-2〕都安放一列钢垫块(2); 在钢筋构件U)的每一个横向钢筋(1-1)与纵向钢筋(1-2)的交点的下方，都支撑着一个 钢垫块(2);在钢筋构件(1)与钢垫块(2〕之间，在钢垫块(2)与桥墩顶部的构造钢筋(3) 之间，都通过焊接相固定，所有焊口的长度都不小于10mm。
7. 根据权利要求l所述的公路桥桥墩上的钢骨架支座基础，其特征在于公路桥桥墩上 的钢骨架支座基础用所述的混凝土灌注，该混凝土为早强混凝土，其标号为C30，其最大粒 径不大于2. 5mm。
8.根据权利要求l所述的公路桥桥墩上的钢骨架支座基础，其特征在于根据本实用新 型制做的支座基础(7),其混凝土顶面与钢筋构件(1)的顶层钢筋(1-1)的顶面相平行， 并高于钢筋构件(1)的顶层钢筋(1-1)的顶面10mm;在该支座基础的四周，混凝土保护层 的厚度均为20mm。
专利摘要本实用新型涉及一种在更换公路桥桥墩上的板式橡胶支座时，支撑新板式橡胶支座的钢骨架支座基础。根据本实用新型制做的支座基础的厚度为40-70mm，它直接座落在桥墩顶部的构造钢筋上。新板式橡胶支座粘贴在该支座基础的顶面上，其顶面标高就是主梁底面所需要支撑的高度，其倾角与主梁底面的倾角相吻合，整个新板式橡胶支座承受着均布压应力。在该支座基础的内部设有一个完整的钢骨架，这个钢骨架完全可以独立支持主梁的最大荷载，并具有不小于3的安全系数。所浇注的混凝土对钢骨架只是起到了填充空间和设制保护层的作用。无论桥体使用多长时间，有钢骨架的约束和支撑，该支座基础都不会开裂，不会产生沉降，没有塑性变形，其最大的弹性变形量不超过0.01毫米。
文档编号E01D19/04GK201258454SQ20082011026
公开日2009年6月17日 申请日期2008年8月29日 优先权日2008年8月29日
发明者杨宏量 申请人:北京公联洁达公路养护工程有限公司