一种支座快速安装装置及用其安装预制化桥梁支座的方法与流程

本发明涉及一种用于桥梁和建筑结构支座的安装装置和安装方法，尤其涉及一种支座快速安装装置及用其安装预制化桥梁支座的方法。

背景技术：

随着我国桥梁建设的蓬勃发展，桥梁的施工环境越来越受到政府、业主、设计和施工单位的重视，尤其是在城市建设的桥梁，现逐渐发展成熟的全预制化桥梁施工技术，不仅能很好的控制工程质量，而且能加快施工速度、减少现场污染，同时也符合低碳化、和谐社会的发展要求，将是一套高效、低碳、环保的桥梁建造技术；全预制化桥梁施工技术有效解决了混凝土结构现场施工的弊端，极大的缩短了现场施工的工期，但同时也对配套的桥梁支座提出了安装快速化的要求；预制化桥梁主要采用拼装式方式安装，支座的安装是先将支座连接至预制梁上，并提前在墩台的垫板上预留较大的孔位，再进行后浇筑的工艺，梁体架梁至墩台就位后，再使用焊接或常规螺栓将支座与垫板连接。

传统的安装方法存在的主要问题是：

1.安装过程中需要采取专用设备调节、支撑梁体，待后浇筑的砂浆经过较长时间达到一定强度后才能卸载顶梁力；

2.支座与梁或墩台的安装方式，（1）如果使用焊接连接，存在着操作空间小、不仅难以满足现场焊缝质量高的要求，而且还存在后期难更换的问题，且焊接时支座过热而可能破坏支座内结构；（2）而使用常规螺栓连接，虽然方便安装及更换，但存在对孔困难的问题，因一片梁上的多个支座螺栓孔经过梁体长度、热胀冷缩等影响导致误差放大，精度为毫米级的螺栓孔位难以与墩台上预留的螺栓孔位对位，只能临时配孔，耗时耗力，无法满足快速安装需求；

3.另外对于普通桥梁支座和建筑支座，在安装时要求各类支座结构上不能有大的结构改动，故传统的安装方法同样存在不能快速安装的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：提供一种结构简单、经济实用的支座快速安装装置及用其安装预制化桥梁支座的方法，以克服已有技术所存在的上述不足。

为解决上述技术问题本发明采用的技术方案是：一种支座快速安装装置，包括预埋基础板和锁紧调节板，所述预埋基础板背面连接有u型钢筋，所述锁紧调节板分别通过螺栓活动安装在预埋基础板安装面的四周；

所述预埋基础板的安装面上开有排布成矩形阵列的内螺纹孔，相邻两内螺纹孔之间的间距l0相等；所述锁紧调节板结构相同，均为一长方形钢块，其内侧面的上端部设有l型端头，长方形钢块底面到l型端头的高度h与所要配合安装的支座底板或支座顶板的厚度h对应；锁紧调节板上开有贯通其顶面和底面的u形开口槽，u形开口槽的开口朝向内侧，锁紧调节板的侧面开有贯通其两侧的横向腰形孔，所述横向腰形孔设在相邻两u形开口槽之间，所述u形开口槽的槽长方向与锁紧调节板的长度方向垂直，横向腰形孔的中心线与u形开口槽的槽长方向平行；所述u形开口槽的槽长不小于预埋基础板上相邻两内螺纹孔之间的间距l0，相邻两个u形开口槽之间的间距l1为相邻两内螺纹孔之间的间距l0的整倍数。

其进一步的技术方案是：所述预埋基础板安装面上的内螺纹孔或为螺纹盲孔，或为螺纹通孔，内螺纹孔为螺纹通孔时，预埋基础板背面连接有封盖螺纹通孔的端面板，所述u型钢筋连接在端面板上。

其另一技术方案是：所述方法为使用上述一种支座快速安装装置来安装预制梁支座的方法，包括正位安装和反位安装，正位安装是指支座快速安装装置设在桥墩上，预制梁支座的支座顶板连接在预制梁底面，预制梁支座的支座底板与支座快速安装装置连接，反位安装是指支座快速安装装置设在预制梁底面，预制梁支座的支座顶板与支座快速安装装置连接，预制梁支座的支座底板连接在桥墩上；

（一）正位安装预制梁支座的方法包括下述步骤：

s1预先制作与预制梁支座大小对应的垫板：

s11所述垫板为ⅰ型垫板：即垫板上带有与预制梁支座的支座顶板连接的套筒螺栓；

s12所述垫板或为ⅱ型垫板：即垫板上开有与预制梁支座的支座顶板连接的螺纹孔，垫板顶面连接有预埋钢筋；

s2加工支座底板：在所要安装的预制梁支座的支座底板四个侧面等距离开好横向螺纹孔ⅰ；

s3浇灌预埋基础板：按照设计图纸确定的部位在桥墩上浇灌预埋基础板，预埋基础板背面的u型钢筋需伸入桥墩结构中与桥墩的钢筋连接，使其与桥墩预制成一体；

s4预埋垫板：按照设计图纸确定的部位在预制梁底面预埋垫板，使其与预制梁梁体连成一体；

s41如垫板为ⅰ型垫板，垫板顶面的套筒螺栓需伸入预制梁结构中与预制梁梁体的钢筋连接，使其与预制梁预制成一体；

s42如垫板为ⅱ型垫板，垫板顶面的预埋钢筋需伸入预制梁结构中与预制梁梁体的钢筋连接，使其与预制梁预制成一体；

s5安装支座：将预制梁支座的支座顶板与预制梁底面的垫板连接：

s6吊装预制梁：调整好梁体位置后平稳下落，使预制梁支座的支座底板落在预埋基础板的范围内；

s7安装锁紧调节板与预制梁支座临时定位；在预制梁支座的支座底板四周安装锁紧调节板，使锁紧调节板的l型端头搭扣在支座底板上，然后将横向紧固螺栓穿过锁紧调节板的横向腰形孔轻轻旋入支座底板的横向螺纹孔ⅰ内，将锁紧调节板与支座底板临时定位；

s8调节锁紧调节板并与预埋基础板锁紧：左右或前后移动调节锁紧调节板的水平位置，使u形开口槽的槽位与预埋基础板上的内螺纹孔的孔位对应，然后用竖向紧固螺栓穿过u形开口槽并旋入内螺纹孔内，将锁紧调节板与预埋基础板锁紧；

s9锁紧横向紧固螺栓完成预制梁支座的安装：拧紧横向紧固螺栓将锁紧调节板与支座底板锁紧，完成预制梁支座的安装；

（二）反位安装预制梁支座的方法包括下述步骤：

s1预先制作与预制梁支座大小对应的垫板：

s11所述垫板为ⅰ型垫板：垫板上带有与预制梁支座的支座底板连接的套筒螺栓；

s12所述垫板或为ⅱ型垫板：垫板上开有与预制梁支座的支座底板连接的螺纹孔，垫板底面连接有预埋钢筋；

s2加工支座顶板：在所要安装的预制梁支座的支座顶板四个侧面等距离开横向螺纹孔ⅱ；

s3浇灌预埋基础板：按照设计图纸确定的部位在桥梁底面浇灌预埋基础板；预埋基础板背面的u型钢筋需伸入预制梁结构中与预制梁梁体的钢筋连接，使其与预制梁预制成一体；

s4预埋垫板：按照设计图纸确定的部位在桥墩上预埋垫板，使其与桥墩连成一体；

s41如垫板为ⅰ型垫板，垫板上的套筒螺栓需伸入桥墩结构中与桥墩的钢筋连接，使其与桥墩预制成一体；

s42如垫板为ⅱ型垫板，垫板底面的预埋钢筋需伸入桥墩结构中与桥墩的钢筋连接，使其与桥墩预制成一体；

s5安装支座：将预制梁支座的支座底板与桥墩面上的垫板连接：

s6吊装预制梁：调整好梁体位置后平稳下落，使预制梁底面的预埋基础板落在预制梁支座的支座顶板顶部将其覆盖；

s7安装锁紧调节板与预制梁支座临时定位；在预制梁支座的支座顶板四周安装锁紧调节板，使锁紧调节板的l型端头倒扣在支座顶板上，然后将横向紧固螺栓穿过锁紧调节板的横向腰形孔轻轻旋入支座顶板的横向螺纹孔ⅱ内，将锁紧调节板与支座顶板临时定位；

s8调节锁紧调节板并与预埋基础板锁紧：左右或前后移动调节锁紧调节板的水平位置，使u形开口槽的槽位与预埋基础板上的内螺纹孔的孔位对应，然后用竖向紧固螺栓穿过u形开口槽并旋入内螺纹孔内，将锁紧调节板与预埋基础板锁紧；

s9锁紧横向紧固螺栓完成预制梁支座的安装：拧紧横向紧固螺栓将锁紧调节板与支座顶板锁紧，完成预制梁支座的安装。

由于采取上述技术方案，本发明之一种支座快速安装装置及用其安装预制化桥梁支座的方法具有以下有益效果：

该快速安装装置结构紧凑，设计合理，使用简单可靠，适各类桥梁和建筑各类钢支座和橡胶支座，支座在架梁等工况就位时，通过一种支座快速安装装置即可实现支座的快速连接和快速安装：

1．通过将预埋基础板预埋入预制的墩台或梁体等结构中，现场安装时，使用该快速安装装置可使支座本体成为拼装件，在支座就位后可即刻使用锁紧调节板和螺栓将支座与预埋基础板连接紧固，安装方便快捷；

2．不管支座坐落于预埋基础板上的任意位置，锁紧调节板的每个u形开口槽至少能对正一个支预埋基础板上的内螺纹孔位，锁紧调节板的每个横向腰形孔至少能对正一个支座底板或顶板侧面的横向螺纹孔位，然后使用竖向紧固螺栓和横向紧固螺栓，将支座底板或顶板、预埋基础板、锁紧调节板锁紧连接成一体，形成受力整体；

3．该快速安装装置使得支座只需落在预埋基础板上的预设调节范围即可，而该范围则以一般的施工误差或预定的施工误差为基准设计，因此支座安装无需考虑过高的精度（无需对以毫米级为精度的上、下孔位安装），极大降低了施工难度；

4.预埋基础板背面设有一定数量的u型钢筋，u型钢筋的数量根据具体受力情况设定，并牢固的焊接成一体，从而保证装置能传递上部传来的水平力；锁紧调节板设有l型端头，可压住支座底板或顶板侧面，抵抗水平力而产生的倾覆，保证支座受力安全；

5.支座采用螺栓与梁体或桥墩连接，从而解决了焊接方式操作空间小、现场焊缝质量要求高、后期难更换、且焊接时支座过热而可能破坏支座内部零件等问题。

下面结合附图和实施例对本发明之一种支座快速安装装置及用其安装预制化桥梁支座的方法的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1～图2为本发明之一种支座快速安装装置结构示意图：

图1为主视图，图2为俯视图；

图3～图5为锁紧调节板结构示意图：

图3为主视图，图4为左视图，图5为立体效果图；

图6～图7为预埋基础板结构示意图：

图6为主视图，图7为俯视图；

图8～图10为带横向螺纹孔的支座底板结构示意图：

图8为主视图，图9为俯视图，图10为左视图；

图11为锁紧调节板与支座底板连接结构示意图；

图12～图13为用本发明之一种支座快速安装装置来安装预制梁支座状态图：

图12为正位安装，即支座快速安装装置安装在桥墩上，

图13为反位安装，即支座快速安装装置安装在桥梁底面；

图中：

1—预埋基础板，101—内螺纹孔，2—锁紧调节板，201—u形开口槽，202—横向腰形孔，203—l型端头，3—u型钢筋，4—竖向紧固螺栓，5—横向紧固螺栓，6—支座，7—支座底板，71—横向螺纹孔ⅰ，8—梁体，9—桥墩，10—支座顶板，1001—横向螺纹孔ⅱ，11—垫板。

具体实施方式

实施例一

一种支座快速安装装置，包括预埋基础板1和锁紧调节板2，所述预埋基础板1为方形板，其背面通过焊接连接u型钢筋3，四个锁紧调节板分别通过螺栓活动安装在预埋基础板安装面的四周，两个锁紧调节板布置在预埋基础板的前后两侧，两个锁紧调节板布置在预埋基础板的左右两侧；预埋基础板的安装面上开有排布成矩形阵列的内螺纹孔101，相邻两内螺纹孔之间的间距l0相等（横向间距和纵向间距均为l0）；

所述锁紧调节板2结构相同，均为一长方形钢块，其内侧面的上端部设有l型端头203，长方形钢块底面到l型端头的高度h与所要配合安装的支座底板或支座顶板的厚度h对应，h略小于支座底板或支座顶板的厚度h，以便于锁紧调节板与预埋基础板锁紧时，锁紧调节板的l型端头可有效压紧支座底板或支座顶板；

锁紧调节板2上开有贯通其顶面和底面的u形开口槽201，u形开口槽的开口朝向内侧，锁紧调节板2的侧面开有贯通其两侧的横向腰形孔202，所述横向腰形孔设在相邻两u形开口槽之间，所述u形开口槽的槽长方向与锁紧调节板的长度方向垂直，横向腰形孔的中心线与u形开口槽的槽长方向平行；所述u形开口槽的槽长不小于预埋基础板上相邻两内螺纹孔之间的间距l0，使锁紧调节板沿u形开口槽的槽长方向调节时，在一个u形开口槽的槽长内至少可以连接1个内螺纹孔；相邻两个u形开口槽之间的间距l1为相邻两内螺纹孔之间的间距l0的整倍数，使锁紧调节板沿其长度方向调节时，每一个u形开口槽内均可连接1个内螺纹孔。

所述预埋基础板安装面上的内螺纹孔或为螺纹盲孔，或为螺纹通孔，内螺纹孔为螺纹通孔时，预埋基础板背面连接有封盖所有螺纹通孔的端面板，所述u型钢筋3连接在端面板上。

上述实施例中，所述预埋基础板上的相邻内螺纹孔之间的间距可根据支座规格大小取值，取较小螺纹孔开孔数量会较多，但支座一侧可布置紧固螺栓较多，受力较好；间距取较大内螺纹孔开孔数量少则支座一侧可布置紧固螺栓较少，但紧固螺栓数量减少；可结合支座规格，按一侧计算最少螺栓数量，即（竖向+横向紧固螺栓数）来等分支座底(顶)板的尺寸，作为内螺纹孔之间的间距；内螺纹孔矩阵圈数应满足安装误差需求，如设定安装误差较大，则矩阵数量越多，预埋基础板越大，一般内螺纹孔的数量为16～999个。

所述锁紧调节板上的相邻两竖向u形槽之间的间距应结合横向腰形孔的结构宽度进行设计，竖向u形槽201的数量一般为2～99个。

所述锁紧调节板上相邻两横向腰形孔之间的间距根据支座底(顶)板所需受力的螺栓数量确定，一般横向腰形孔202的数量为2～99个。

实施例二

一种支座的快速安装方法，所述方法为使用实施例一所述的一种支座快速安装装置来安装预制梁支座的方法，正位安装，正位安装是指支座快速安装装置设在桥墩上，预制梁支座的支座顶板连接在预制梁底面，预制梁支座的支座底板与支座快速安装装置连接，正位安装预制梁支座的方法包括下述步骤：

s1预先制作与预制梁支座大小对应的垫板11：

s11所述垫板为ⅰ型垫板：即垫板上带有与预制梁支座的支座顶板连接的套筒螺栓；

s12所述垫板或为ⅱ型垫板：即垫板上开有与预制梁支座的支座顶板连接的螺纹孔，垫板顶面连接有预埋钢筋；

s2加工支座底板：在所要安装的预制梁支座的支座底板7四个侧面等距离开好横向螺纹孔ⅰ71；

s3浇灌预埋基础板：按照设计图纸确定的部位在桥墩上浇灌预埋基础板1，预埋基础板背面的u型钢筋3需伸入桥墩结构中与桥墩的钢筋连接，使其与桥墩预制成一体；

s4预埋垫板：按照设计图纸确定的部位在预制梁底面预埋垫板11，使其与预制梁梁体连成一体；

s41如垫板为ⅰ型垫板，垫板顶面的套筒螺栓需伸入预制梁结构中与预制梁梁体的钢筋连接，使其与预制梁预制成一体；

s42如垫板为ⅱ型垫板，垫板顶面的预埋钢筋需伸入预制梁结构中与预制梁梁体的钢筋连接，使其与预制梁预制成一体；

s5安装支座：将预制梁支座的支座顶板10与预制梁底面的垫板11连接：

s6吊装预制梁：调整好梁体位置后平稳下落，使预制梁支座的支座底板落在预埋基础板的范围内；

s7安装锁紧调节板与预制梁支座临时定位；在预制梁支座的支座底板7四周安装锁紧调节板2，使锁紧调节板的l型端头203搭扣在支座底板上，然后将横向紧固螺栓5穿过锁紧调节板的横向腰形孔202轻轻旋入支座底板的横向螺纹孔71内，将锁紧调节板与支座底板临时定位；

s8调节锁紧调节板并与预埋基础板锁紧：左右或前后移动调节锁紧调节板的水平位置，使u形开口槽201的槽位与预埋基础板上的内螺纹孔101的孔位对应，然后用竖向紧固螺栓4穿过u形开口槽201并旋入内螺纹孔101内，将锁紧调节板与预埋基础板锁紧；

s9锁紧横向紧固螺栓完成预制梁支座的安装：拧紧横向紧固螺栓将锁紧调节板与支座底板锁紧，完成预制梁支座的安装；

实施例三

一种支座的快速安装方法，所述方法为使用实施例一所述的一种支座快速安装装置来安装预制梁支座的方法，反位安装，反位安装是指支座快速安装装置设在预制梁底面，预制梁支座的支座顶板与支座快速安装装置连接，预制梁支座的支座底板连接在桥墩上，反位安装预制梁支座的方法包括下述步骤：

s1预先制作与预制梁支座大小对应的垫板11：

s11所述垫板为ⅰ型垫板：垫板上带有与预制梁支座的支座底板连接的套筒螺栓；

s12所述垫板或为ⅱ型垫板：垫板上开有与预制梁支座的支座底板连接的螺纹孔，垫板底面连接有预埋钢筋；

s2加工支座顶板：在所要安装的预制梁支座的支座顶板10四个侧面等距离开横向螺纹孔ⅱ1001；

s3浇灌预埋基础板：按照设计图纸确定的部位在桥梁底面浇灌预埋基础板1；预埋基础板背面的u型钢筋3需伸入预制梁结构中与预制梁梁体的钢筋连接，使其与预制梁预制成一体；

s4预埋垫板：按照设计图纸确定的部位在桥墩上预埋垫板11，使其与桥墩连成一体；

s41如垫板为ⅰ型垫板，垫板上的套筒螺栓需伸入桥墩结构中与桥墩的钢筋连接，使其与桥墩预制成一体；

s42如垫板为ⅱ型垫板，垫板底面的预埋钢筋需伸入桥墩结构中与桥墩的钢筋连接，使其与桥墩预制成一体；

s5安装支座：将预制梁支座的支座底板7与桥墩面上的垫板11连接：

s6吊装预制梁：调整好梁体位置后平稳下落，使预制梁底面的预埋基础板（1）落在预制梁支座的支座顶板10顶部将其覆盖；

s7安装锁紧调节板与预制梁支座临时定位；在预制梁支座的支座顶板四周安装锁紧调节板2，使锁紧调节板的l型端头203倒扣在支座顶板上，然后将横向紧固螺栓5穿过锁紧调节板的横向腰形孔202轻轻旋入支座顶板的横向螺纹孔ⅱ1001内，将锁紧调节板与支座顶板临时定位；

s8调节锁紧调节板并与预埋基础板锁紧：左右或前后移动调节锁紧调节板的水平位置，使u形开口槽201的槽位与预埋基础板上的内螺纹孔101的孔位对应，然后用竖向紧固螺栓4穿过u形开口槽201并旋入内螺纹孔101内，将锁紧调节板与预埋基础板锁紧；

s9锁紧横向紧固螺栓完成预制梁支座的安装：拧紧横向紧固螺栓将锁紧调节板与支座顶板锁紧，完成预制梁支座的安装。

作为上述实施例三的变换，所述反位安装也可直接将实施例一加工好的、支座底板带有横向螺纹孔ⅰ71的预制梁支座倒过来安装，即支座快速安装装置设在预制梁底面，预制梁支座的支座底板与支座快速安装装置连接，预制梁支座的支座顶板连接在桥墩上。

注：上述实施例适用于方形预制梁支座的安装。