橋梁橡膠支座的常見病害及其治理方法探析

摘 要：支座是橋梁機構中的重要組成部分，它影響到橋體的安全性和耐久性。橡膠支座由于具有結構簡單、成本經濟、性能可靠、易于施工養護等明顯優勢而逐漸成為目前橋梁結構中普遍采用的主要支座形式，在橋梁抗大變形量及減震方面發揮了非常重要的作用。但隨著目前廣泛應用中橡膠支座技術也在設計施工過程中暴露出不少質量問題。本文針對橡膠支座中常見的幾種質量問題進行了分析，并提出了相應的處置對策。

關鍵詞：處理對策；橡膠支座；橋梁工程

1 前言

隨著城市的發展及各項基礎設施建設規模的不斷擴大，公路橋梁竣工投入運營后，就會逐步暴露出一些質量缺陷，特別是作為橋梁工程中常見早期病害的支座問題，也逐漸受到大家的重視。

2 橋梁工程中橡膠支座的應用

支座作為橋梁結構中重要的組成部分，實現將上部構造荷載向墩臺的可靠傳遞，并承擔由于荷載而引起的結構形變，對地震、風力等外力引起的結構平移與溫濕度差異引起的結構變化等實施阻抗與適應，以橋體受到各種不利影響的破壞作用得到明顯減小。目前常用的支座種類較多，有混凝土支座、聚四氟乙烯支座、鋼支座、橡膠支座等，橡膠支座由于具有結構簡單、成本經濟、性能可靠、易于施工養護等明顯優勢已日益成為廣泛采用的支座形式，被應用于各種橋梁工程結構建設中。近幾年來，橡膠支座的施工技術比較成熟，使橋梁的結構安全性在減震與抗大變形量等方面得到明顯提高。但是，橡膠支座中尤其是普遍應用的板式橡膠支座在應用過程中還或多或少地存在質量問題，應該引起建設者提高必要的重視。

3 橋梁橡膠支座應用中的常見問題及其處置對策

3.1 支座脫空

當前橋梁工程應用的橡膠支座中最普遍也最嚴重的質量問題是支座脫空問題，通常可以分為完全脫空、局部脫空以及支座被壓碎而導致的脫空三類，也就是支座與梁底間存在一定角度或縫隙，使其局部處于受壓或完全不受壓狀態。這類問題產生的主要原因是由于安裝過程中支座梁底或支承墊石不夠平整，對兩端墊石面的標高沒有采取適當控制措施，使墊石強度不足，而造成其在受壓后出現損壞而導致脫空狀況出現。安裝支座過程中如果氣溫過高或過低，也會加大后期梁體的伸縮量，從而引起支座的縱向側面發生不能恢復的半脫空。另外，由于軟基引起的墩臺沉降也會導致發生脫空。

一個支座發生脫空就會增加其他支座的受力，從而造成其上部機構的受力不夠均勻，但多個支座的部分或全部發生脫空就會造成橋體機構的抗震、抗剪力大幅度降低，使其壽命明顯縮短。所以，要合理調整發生局部脫空的支座，同事對脫空三分之一以上的支座通過運用鋼板等一些材料進行墊實找平。

3.2 支座異常變形

橡膠支座不同于剛性支座，能通過剪切形變對水平荷載進行適應，通過壓縮形變對豎向荷載進行適應，同時還可以通過不均勻壓縮方式對橋梁上部結構發生的轉動進行適應。支座的形態的適當變化在正常狀態下能夠有利于承受來自各方面的應力作用，以使橋梁穩定性得到有效提高。但支座發生裂縫甚至損壞的情況多數是由于形變過大等現象造成的，由于支座本身質量的問題或者安裝施工采取的措施不當等因素會導致出現變形異常情況。支座抗壓或抗剪的彈模如果不滿足質量要求，如保護層厚度不夠，內部鋼板存在偏心現象，以及在生產實踐中，因降低成本而采用再生膠或劣質鋼板等材料，都能導致支座發生嚴重質量問題。其中，影響支座在不同級別荷載下的豎向變形因素是抗壓彈性的模量，由于豎向變形會造成各種結構具有不同適應性，豎向變形過大就可能會使連續梁等上部結構發生附加內力作用的不利影響，有時將下部結構的豎向位移進行疊加后，位移總和就會超出設計的控制范圍，造成橋梁結構的嚴重損壞。

變形異常在施工中通常是因混凝土脹縮、安裝環境溫度、以及車輛制動力發生變化而是初始剪切產生形變而出現的，橋梁結構的同一支座完全脫空就會對個別支座造成過大受力而導致出現過大變形，支座變形異常還可能是由于橋梁縱坡設計過大而造成縱向剪切出現過大變形等造成的。長期剪切變形就會使橡膠老化情況加速，使支座使用壽命受到嚴重影響，所以，一定要嚴格控制材料質量，保證支座采用的材料質量符合設計要求，并在施工安裝過程中注意落梁平穩、各支座相鄰左右避免出現脫空現象，并使其均勻受力，盡可能保證初始形變達到工藝設計標準。若發生支座形變過大情況就要對其進行及時更換，以保證橋梁結構的施工質量。

3.3 支座開裂

支座橡膠開裂大多是斜裂縫，同時出現水平裂縫，裂縫通常較短且較嚴密，能對支座的支承造成直接影響。支座發生開裂的主要原因是由于施工過程中支座沒有均勻受力，橋梁竣工通車后長時間嚴重超載致使實際荷載遠遠超過設計標準，墩臺頂因混凝土或砂土等雜物的殘留而使支座正常變形受到一定限制，另外，支座自身質量也經常會造成開裂情況的發生。所以不僅要采取優選部件、對施工工藝合理控制使支座均勻手里，減少環境溫差變化造成的不利影響等一些措施外，還要提高對橋梁運營的管護水平。在橋梁應用中發生開裂的支座，要及時進行更換，以避免對橋梁結構造成嚴重破壞。

3.4 其他問題的處置措施

除上述幾種常見問題外，橋梁橡膠支座還會發生移位、銹蝕、墊石損壞以及堆積雜物等一些問題，在處置過程中也要認真分析成因，并結合實際采取合理措施進行有針對性的處置。如支座偏位就是通常由于支座或墊石在施工建設過程中放樣不嚴格，就要在支座安裝過程中進行必要的校準；如墊石位置發生一些偏差，就要應用環氧砂漿調整；如存在較大偏差，就要對墊石進行重新澆筑。橡膠支座在設計上要認真考慮其使用壽命，確保梁體縱橫向滿足變形要求，使附加內力盡可能減小。

在支座承載上，如支座反力大于200千牛頓時就要選用盆式支座，保證支座受力范圍合理。而在具有較長聯長、較大縱坡的橋梁結構中，要選用四氟板式橡膠支座，并在橋梁上坡一側聯端布設滑板支座，同時盡可能確保水平設置，以免梁體結構向下坡端發生位移而對伸縮縫造成不利影響。另外，還要遵循養護規范對橋梁結構定期嚴格檢查，結合日常管護工作及時發現質量隱患，對出現安全隱患的橋梁支座要及時進行處置，提高對橋梁結構的管理水平。

4 結束語

綜上，支座作為橋梁結構中的重要部件，對于提高橋梁穩定性與安全性具有重要作用，建設者要對橋梁工程設計施工中出現的問題進行總結歸納，通過嚴格的質量控制手段保證支座工作狀態良好，以提高橋梁結構的質量。

參考文獻

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