大型钢梁支座重力灌浆z12-25

查道宏，邹纪民

（中铁大桥局集团第四工程有限公司，江苏 南京 210031）

摘要：文章以大胜关长江大桥主桥0～4号墩为工程实例，对大型钢梁支座重力灌浆的两种具体实施方法，在施工方式、原材料选择、对比试验、施工优缺点等方面进行比较，得出两种方法均能满足大型支座灌浆质量要求的结论。 关键词： 大型；支座；重力灌浆；研究 1概况

南京大胜关长江大桥主桥0～4号墩上部结构为2联2×84m连续钢桁梁，钢梁横桥向宽41.6m，为三片主桁构造，桁间距15m，2联固定支座分别设于1、3号墩。支座图示如图1：

图例：固定纵向活动横向活动多向活动钢梁通过在4号墩处设置压重，由4号墩向0号墩全悬臂拼装，在钢梁架设至墩顶前一个节间，即先摆放正式支座，钢梁由布置在墩顶上的千斤顶作为临时支撑，钢梁架设完成后进行支座重力灌浆，达到规定强度后

墩号0#1#2#3#4#图1 各墩支座图示

落梁。

大桥支座均为大吨位球型钢支座，由铁科院针对本桥专项设计，支座由上下支座板、球冠衬板、滑动面、连接螺栓等组成。为便于支座维修、更换，地脚螺栓设计成套筒+螺栓。支座现场定位、锚固采用重力灌浆。其中0～２号墩（北）采用封闭法灌浆，２（南）～４号墩采用敞口灌浆。各墩支座及灌浆参数如表1。

表1 各墩单桁支座尺寸及灌浆方法一览表

墩 号 型号（MN） 平面尺寸（cm） 锚栓孔尺寸(cm) 灌浆厚度(cm) 灌浆体积(m) 灌浆方法 2 施工方法介绍

30 17.5 139×110 1 45 208×208 2南侧 17.5 139×110 2北侧 17.5 139×110 3 45 208×208 4 17.5 139×110 Φ16×105 Φ16×125 Φ16×110 Φ16×110 Φ16×130 Φ16×105 2.5 0.21 封闭灌浆 3.0 0.45 封闭灌浆 3.0 0.22 封闭灌浆 3.0 0.26 敞口灌浆 3.0 0.55 敞口灌浆 3.0 0.26 敞口灌浆 1

2.1准备工作

2.1.1测量定位：对垫石顶面标高、预留锚栓孔位、桥梁中心线等进行数据复测及标记。垫石顶需预留灌浆厚度2～3cm，否则应进行处理。

2.1.2凿毛清理：凿毛支座就位部位的支承垫石表面，清除垫石顶面及预留锚栓孔中杂质、积水等。凿毛要求：凿除浮浆直至露出新鲜石子，凿毛面基本平整，各点高差不超过5mm。

2.1.3支座检查：对支座做外观检查和组装后的轮廓尺寸复核，并清理下支座板底面，表面须无碎屑、铁锈和油污。

2.1.4支座安装：为减少后期支座喂入的难度，提前将支座摆放于垫石顶面，不锚固，正式支座在钢梁架设过程中不受力。

2.1.5支座调整：钢梁架设完成，千斤顶辅助支座精确定位，下座板中心位置及标高符合规范要求后用钢板抄垫。 2.2封闭灌浆法

2.2.1注浆管及出气管安装

注浆管2个（其中1个备用），出气管6个，详见图2。

注浆管（出气管）采用镀锌钢管，软管采用透明塑胶管（含钢丝）。注浆管直径50mm，一端插入支座底板与垫石间缝隙，另一端接软管，软管引出和下料斗相连；出气管直径30mm，一端插入支座底板与垫石间缝隙，另一端接透明塑料软管，软管长度以不小于1.5m控制。

图2 封闭灌浆示意图

2.2.2砂浆封端：安装注浆管和出气管后，用砂浆对支座与垫石间缝隙进行封端处理，封端后注意检查出气（注浆）管有无堵塞，若有则进行通管处理，以保证灌浆顺利进行。

2.2.3灌浆

采用重力灌浆方式灌注支座锚栓孔及垫石和下支座板之间的空隙，灌浆时始终保证下料斗底口

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与注浆管嘴自由高度大于3m。当出气管有浆体均匀流出时，及时封闭出气管。

2.2.4保压

灌浆完成后，保证下料软管中存有一定的浆体，起到一定的保压作用。

2.2.5待浆体达到规定强度后，切除四周封端砂浆，检查支座底板下浆体密实度，对漏浆处进行处理。 2.3敞口灌浆法

2.3.1锚栓孔灌浆。为保证灌浆质量，先进行锚栓孔的灌浆锚固。灌浆时注浆管对准锚栓孔，使浆料顺孔壁流入，浆料由下向上顶升，至锚孔顶留3～5cm高度不灌。 2.3.2下座板与垫石间空隙灌注。

①沿下座板四周10cm 处用型钢围挡作灌浆模板，底面设一层4mm厚的橡胶防漏条，通过膨胀螺栓固定在支承垫石顶面。如图3。

②采用重力灌注支座下部及预留孔顶部空隙，灌浆过程从支座中心部位向四周注浆，直至浆体上升至下座板底口以上4cm左右停止灌浆，利用4cm高度保压、自然泌水。

保持灌浆自由高度大于3m，操作过程中利用钢筋、竹片辅助插捣，利于浆体流动、气泡排出。 一般在半小时左右后即开始初凝，即使有泌水现象也会完成。

图3 敞口灌浆示意图

③灌浆材料达到规定强度后，拆除模板。 3 原材料及配合比选择

3.1规范对支座灌浆材料的要求。施工选用的灌浆材料为微膨胀无收缩水泥基灌浆材料。依据《客运专线桥梁圆柱面钢支座暂行技术条件》附录A客运专线桥梁圆柱面钢支座安装用灌浆材料、TB/T3192-2008等技术规范要求，灌浆材料技术性能指标如表2。

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表2 灌浆材料技术性能指标

项目 技术指标 3h≥25Mpa 抗压强度（Mpa） 24h≥40Mpa 28d≥50Mpa 56d和90d后强度不降低 24h≥6Mpa 抗折强度（Mpa） 28d≥8Mpa 56d和90d后≥10Mpa 泌水率（%） 膨胀率（%） 收缩率（%） 流动度（mm）

3.2 原材料试验与选用

因要进行桥面道碴槽的施工，基于支座灌浆要满足早落梁的要求，对原材料即配合比进行了大量的对比试验，从试验结果中最终选定了两种产品：①北京市铁锋建筑工程技术开发公司的铁锋牌TK-Z-Ⅱ支座灌浆料②北京市诺欧建材（北京）有限公司的诺欧水基灌浆料。两种灌浆材料对比试验结果见表3。

表3 两种灌浆材料试验结果对比表

材料 水 料 比 0.13 0.13 0.14 0.14 0.15 0.15 诺 欧 TK-Z-Ⅱ 诺 欧 TK-Z-Ⅱ 诺 欧 TK-Z-Ⅱ 名称 凝结 时间（min） 130 160 145 170 145 175 试验项目 泌水率（%） 0 0.5 0 0.6 0 0.6 流动度（mm） 270 300 280 305 285 315 30min后流动度（mm） 230 290 240 300 245 300 24h 43.2 41.4 42.9 41.0 42.7 40.0 28d 74.4 72.1 73.2 71.5 72.8 71.5 24h 7.0 6.5 6.8 6.2 6.6 6.0 28d 11.5 11.1 11.3 11.0 11.0 10.8 强度 抗压强度（Mpa） 抗折强度（Mpa） ≤1.0 ≥0.1 ＜2 ≥200 注：凝结时间为终凝时间，从初凝到终凝约15min。 从以上的试验结果可以看出诺欧灌浆料基本无泌水、强度增长较快，凝结时间较短；铁锋TK-Z-Ⅱ灌浆料有少量泌水、强度增长较慢，凝结时间长，流动性好。 3.3现场施工配料

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3.3.1灌浆料的选用：针对两种灌浆方法的特点，封闭灌浆法选用铁锋牌TK-Z-Ⅱ支座灌浆料，敞口灌浆法选用诺欧水基灌浆料，水料比均选用0.14。每盘拌合用料即定为灌浆料500kg，水70kg。 3.3.2投料方法与顺序：先将计量好的拌合用水注入高速拌浆机，开机运转后分次投入灌浆料，搅拌时间以浆料拌合均匀，无结团为宜。

3.3.3现场试验：浆体拌制好后进行现场试验，各项指标符合要求后才能进行正式灌浆工作，并留样制作试件。 4两种灌浆方法比较

两种方法均可以满足施工质量要求，具体方法的选择应经过综合比较后进行。 表4 重力灌浆两种施工方法比较一览表 序号 1 2 项目 封闭灌浆法 敞口灌浆法 选用基本无泌水的诺欧水基灌浆料。 1、可分次进行，出现问题易处理。 2、灌浆模板加固不牢靠或不密封，可能导致灌浆失败。 3、下座板尺寸较大，浆料顶面可能存在少量气泡。。 4、凝结速度快，如拌浆量不足，可能导致灌浆失败。 5、要求预留空隙较大，便于插管。 准备工作 设置进、出气管，下座板四周空隙用砂浆封端。 距下座板四周10cm立模，防渗漏。 材料选择 选用凝结时间较长的铁锋TK-Z-Ⅱ灌浆料。 1、 对材料的泌水性要求略低。 2、 对出气管数量、直径、位置要求高， 3、 封端砂浆未密封，灌浆中出现渗漏，不能保压。 4、浆料结团后易堵管、浆料属快凝材料，可能导致灌浆失败。 5、必须连续进行，出现故障不宜处理。 3 优缺点 4 1、 做好模板加固及板缝封堵工作。 1、 合理设置出气管位置与数量。 2、 注浆管由下座板中间向四周注浆，2、 封端前，将封闭区域内积水清干净。 须采取辅助措施插捣，利于浆体流动、关键措施 3、 做好封端密封工作。 排气。 4、 用高速拌浆机拌合充分，浆料连续供应， 3、 事先排除给水。 30分钟内完成灌浆。 4、 下座板下空隙较大时，可利用两根注浆管同时注浆加快速度。 1、出气管排浓浆、保压即完成灌浆。 2、清除封端砂浆，观察下座板周边与浆料间检验方法 有无空隙。（每个支座均应观察） 1、 浆体灌注至规定高度，保压。 2、 切除下座板边多余浆料，观察下座板周边与浆料间有无空隙。（每个支座均应观察） 5 5 结束语

支座重力灌浆是保证结构受力的重要施工环节，施工过程必须认真、细致操作。以上灌浆两种实施方法均可保证大型钢支座灌浆质量，并已在大桥中成功应用，完全满足设计和规范要求，可为类似工程的大型支座灌浆提供宝贵施工经验。

作者简介：查道宏，男，高级工程师，1973年出生，1996年毕业于西安公路交通大学桥梁专业，

本科，学士。

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参考文献

（1） 《客运专线桥梁圆柱面钢支座暂行技术条件》附录A 客运专线桥梁圆柱面钢支座安装用灌

浆材料

（2）水泥基灌浆材料 JC/T986-2005

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