硫磺砂浆临时支座.doc11

灞河特大桥硫磺砂浆临时支座设计及制作指导书

一、工程概况：

灞河特大桥，设计桥宽32m，长1288m，全桥共有32跨，上部构造为40m先简支后连续后张法预应力箱梁，共9联；下部结构为四柱式桥墩，钻孔桩基础，桥台为肋板式桥台，钻孔桩基础。连续梁施工为采用架桥机架设预制梁板，先简支再现浇和预应力张拉负弯矩墩顶连续，然后再拆除临时支座，完成体系转换后成结构连续。本桥共有23个墩顶盖梁设置临时支座，按照设计图纸的尺寸，临时支座顺桥向长40cm，横桥向长，普通梁板为120cm和109.7cm，廊道跨梁板为130cm和120cm，高度为30cm和35.5cm，卸落高度为3cm。

由于本桥梁临时支座需要数量较多，在施工过程中，临时支座需承受大量的各类荷载及其顶面与梁体吊装过程中的顶推摩擦力及冲击力，要求临时支座支撑体应具有强度高、耐抗滑、易清除，且经济和安全等几方面考虑，我项目选用硫磺砂浆作为临时支座的制作原材。

二、硫磺砂浆配比设计

1、原材料的要求选用 （1）硫磺

硫磺是硫磺砂浆的胶粘材料，通畅为工业粉状硫磺或块状硫，要求纯度高、杂质少、水分少、含量应不少于98%，水分小于1%。

表1：硫磺温度与粘度变化情况

表2 ：硫的工程特性

在硫磺砂浆中，掺入一定量的水泥粉料，可以提高硫磺的耐酸性，增加强度，改善其他性质，减少体积收缩。

质量要求：要求耐酸率不小于96%，细度要求通过0.16mm筛孔筛余率不大于5%；通过0.08mm筛孔筛余率为9%～20%，含水率不大于0.5%,使用前必须烘干，我们选用性能接近的普通硅酸盐32.5级水泥。

表3：选用水泥物理力学性能指标

要求耐酸率不低于94%，含水率0.5%，含泥量不大于1,1.25mm筛孔筛余量不大于5%，使用前需烘干脱水，实际操作采用指标优良的黄砂过1.25mm筛，其具体试验指标如下表：

表4：细骨料物理性能指标

（1）配合比设计

硫磺的硬化是冷却时的固化过程，其强度随温度的不同而变化，在20～40℃时其强度最大，和普通砂浆的水化硬化有本质区别，考虑到本桥梁结构体系转换中使用临时支座的强度要求与可溶性的有机结合，经过试算设计了两种不同硫磺砂浆配合比，如下表5所示：

将小块硫磺，按照比例称好分批放入热锅中，加热130～150℃熔化，边熔边搅，注意防止局部过热，以达到充分脱水的目的。

硫磺脱水后，分批次将一搅拌均匀的130℃烘干细砂骨料、水泥放入锅中不断搅拌、脱水、混合均匀；注意严格控制熬制温度，一般为140～170℃，最高不超过180℃，约熬制3～4小时。（用红外线温度仪测试热锅中的温度，注意作业人员的保护）。

待硫磺砂浆熬制均匀，颜色一致，气泡完全消失时，先取样检查，以确定其熬制质量，入不符合要求时，应继续熬制直到合格。

硫磺砂浆质量鉴定，在140℃时，浇入“8”字型模具，观察其冷却时应五气泡、凹陷、不密实、分层现象，将其打断观察，其颈部断裂面内，肉眼看可见小孔多于5个时，说明熬制时间不够，通畅延长熬制时间，直到肉眼见小孔小于或等于5个为止。

硫磺砂浆熬制工艺流程

（3）硫磺砂浆的抗压强度

按照两种硫磺啥浆的不同比例配合比，分别制作试件，测试器抗压强度，结果见下表6：

根据本桥梁设计梁板最大安装重量为213.2t,架桥机自重为180t，运梁平车重量为（两台）12t，其他荷载为1t，合计为236.2t，单个支座承重为236.2/2=118.1t。选用1#、2#硫磺砂浆配比分别验算：

按照设计临时支座的尺寸为：（40×120）×55=264000KN，满足承载要求。

三、硫磺砂浆临时支座的制作工艺

1、临时支座结构尺寸及平面布置

灞河特大桥临时支座布置在连续端上，全桥共有23个盖梁设置临时支座，共有506个，根据设计图纸所示，本桥的临时支座的卸落高度为3cm，为了能安全有序的进行体系转换，在实际的施工过程中，按照5cm的卸落高度进行组织施工和安装，

普通跨梁板临时支座顺桥向长0.4m，横桥向长1.2m和1.097m；廊道跨临时支座顺桥向长0.4m，横桥向长1.2和1.301m。临时支座有两部分组成，0.05m厚硫磺砂浆，0.25和0.305m厚C50混凝土组成，为防止硫磺砂浆熔化时对盆式支座产生影响，在硫磺砂浆与盆式支座间用0.02m后阻燃泡沫板，如下图所示：

2、材料

临时支座有C50混凝土、硫磺砂浆、电阻丝组成。 （1）硫磺砂浆

硫磺砂浆配合比为硫磺：砂浆：水泥=40:40:20，此配合比强度为55MPa。 ①硫磺是硫磺砂浆的胶黏剂，通常选用的硫磺味工业粉状硫磺或块状硫，要求纯度高、杂质少、水分少、含量应不少于98%，水分小于1%。

②细砂

要求耐酸率不低于94%，含水率小于0.5%，含泥量不大于1%，1.25mm筛孔筛余量不大于5%，使用前需烘干脱水，实际操作采用指标优良的黄砂过1.25mm筛，其具体指标见上表5所示。

③水泥（普通硅酸盐32.5级水泥）

质量要求：耐酸率不小于95%，细度要求通过0.16mm筛孔余率不大于5%，通过0.08mm筛孔余率8%～20%；含水率不大于0.5%，使用前必须烘干，水泥试验指标见上表3所示。

④电阻丝

采用1.5KW电阻丝，长度按照0.5m，要求合格率100%。 （2）模具

采用五块相连的杉木板，以便保证成型硫磺砂浆的浇筑及拆模。 3、硫磺砂浆块制作工艺流程

组装模具穿电阻丝并固定在模具外侧熔化硫磺胶泥瓦块浇筑胶泥检查通电情况合格后存放

4、熬制方法与上述试验过程一致。

5、模板必须精确，其高度精确至0.5mm，预制模具如下图所示

硫磺砂浆电阻丝电路图布置如下图所示，每个砂浆块按照三等分制作浇筑成功，每小块设置5根电阻丝，然后进行整块的串联连接后，整个盖梁上的砂浆块横向并联布置如图所示：

盖梁上临时支座电路布置示意图

四、硫磺砂浆临时支座的安装

5cm厚硫磺砂浆和其上面25cm（廊道跨30.5cm）厚C50砼均采用模具预制，在预制过程中严格控制高程，要求偏差不超过±0.5mm，箱梁架设前检验好每个盖梁支座垫石的高程，要求偏差不超过±0.5mm，安装时要求顶面水平，高程符合设计要求，底部平整垫实。

五、落梁

整联梁板架设安装并张拉负弯矩预应力筋后，将整个盖梁上22个临时支座的硫磺砂浆电阻丝按照电路图联接好以后，合上电源开关通电，从一联的一端向前顺序逐次进行，完成整联的体系转换。

六、施工措施

1、 硫磺砂浆块上下面平整的保证措施

(1)模具应采用质地坚硬、不易变形的优良杉木。

(2)浇注硫磺胶泥时，将上下两个面作为侧模面。 (3)模具最下个面采用钢板，保证绝对水平。 2、硫磺砂浆临时支座同步熔化的措施

(1)每一根电热丝严格逐根用万用表量测，不合标准的坚决不用。 (2)硫磺砂浆原材料硫磺胶泥选用同一批一次性进库材料。

(3)硫磺胶泥熬制熔化过程中，严格控制熔化温度，专人用温度计测试，专人上下不断地翻动搅拌胶泥。

(4)22块支座一起一次浇注成功。

(5)浇注后，对每一块支座中的每一根电热丝用万用表量测，数据不符的坚决不用。

(6)避开风、雨天气落梁。

3、硫磺砂浆临时支座承压保证措施

先做样品试压，再确定配料和施工工艺。成品随机抽样，合格率达到100％时进行安装。

4、 防燃、阻燃措施

(1)自身防燃 选择无风、晴朗天气落梁。电热丝电阻选择通电后只达到熔化点而达不到燃点。

(2)为防止硫磺砂浆临时支座通电后温度升高影响大梁，可在其上设置2cm厚的阻燃泡沫板。为了防止硫磺砂浆临时支座通电后温度升高影响橡胶支座，可在橡胶支座外侧设置2cm的阻燃泡沫板。

(3)焊接梁端接缝处及横隔梁处的钢筋时，用阻燃泡沫板遮盖硫磺砂浆块，避免电焊火花引起硫磺砂浆块燃烧。

5、混凝土支座预制块的制作质量控制

由于本桥梁板设计重量较大，对临时支座的要求较高，混凝土预制块要提前加工预制，以保证其强度能承受相应的抗压荷载。

（1）模板要求;

模板制作成两种形式，一种为普通跨，尺寸为（40×40×25）cm；一种为廊道跨，尺寸为(40×40×30.5)cm，顶面做成2%的横坡，模板的高度偏差严格控制在±0.5mm内，模板采用3mm钢板加工支座成型。

（2）混凝土浇筑

混凝土采用与预制箱梁同标准的C50砼，浇筑严格进行插到密实，不得有空洞，保证振捣后成品的结构件尺寸、强度符合安装的质量要求。

（3）养生

采用严格的覆盖保湿养生的方法，养生期不少于7天。 （4）存放

把制作的成品混凝土块进行编号后统一进行码放整齐，存放至不受污染的场地空间内，在箱梁架设时能方便的搬运使用。