淺談橡膠支座的應用與病害研究

敖文飛，羅 科，王本立

(1. 廣西交通科學研究院;2. 貴州省交通規劃勘察設計研究院試驗檢測中心)

1 橡膠支座構造及設計原理

橡膠支座與普通的支座之間有明顯的區別，具體來說，橡膠支座有以下幾個明顯的特點:(1)橡膠支座比普通支座的彈性更好，這是由橡膠本身的特質決定的。此外，橡膠支座雖然具有彈性，可以變形，但是其總體質量是不會變化的。(2)與普通的支座相同，橡膠支座具有抗剪和抗壓兩種性能。橡膠支座的抗剪性能與其形狀之間沒有必然的聯系，而抗壓性能卻與其形狀之間有著直接的聯系。(3)處了抗壓和抗剪性能外，橡膠支座還具有蠕變性能，這種性能比較特殊，通常情況下，蠕變只發生在前期，達到一定的程度后就不再發生變化。(4)雖然橡膠支座比普通支座的抗氧化能力強，但是其仍然會受到氧化、紫外線等外界因素的影響而發生變質、老化。橡膠的老化一旦達到一定的程度，其許多性能就開始消失。通常情況下，橡膠支座都是從表面開始一步步深入到內部的。

2 橋梁工程支座破壞的危害和原因分析

2.1 支座破壞的危害

支座是橋梁結構中的重要部件之一，不僅僅起到支撐橋梁重量的作用，而且還能夠應對橋梁上部變化的影響，因此，支座是橋梁結構中的關鍵。由于橋梁大多是在戶外，沒有遮擋物，因此，橋梁容易受到外界因素的影響而發生變形，這時就需要發揮支座的作用。一旦支座發生破壞，那么橋梁立即失去支撐，車輛作用下橋梁橋面會發生一定程度的損壞，嚴重時橋梁失去功能，壽命減少。

2.2 橋梁橡膠支座常見病害及原因分析

橡膠支座的病害類型有很多，且引起病害的原因也有很多。具體來說，主要有以下幾種:①剪力引起的破壞，這種破壞形式主要對板式橡膠支座的影響較大，也長發生在這種類型的支座上。②壓縮不等引起的病害。這種病害類型的引起原因比較單一，因此，容易解決。③壓縮過度引起的病害，通常情況下，支座是安裝在槽內部的，但是，如果吊梁沒有考慮到這個因素就容易壓縮支座從而造成損壞。④剪切引起的變形，這種病害形式發生的幾率較小，通常是由支座滑板失去作用導致的。

以上是橋梁橡膠支座常見的幾種病害類型，接下來，文章主要分析引起橋梁支座病害的具體因素:(1)施工原因。施工原因是引起橋梁橡膠支座產生病害的重要因素之一。①橡膠支座的變形是由工作人員沒有正確認識到橡膠支座的重要性引起的，由于認識存在失誤，因此，在吊裝等工藝中沒有做好足夠的準備，導致橡膠支座產生病害。②施工過程沒有得到有效的監督和控制，導致許多指標沒有達到規定要求，如支座墊石的標高問題。③由于沒有做好事前準備，導致橋梁的支座點標高不一致，荷載分配不均，從而引起脫空病害。④沒有考慮到混凝土的變形因素，導致支座脫空。⑤吊梁工序不嚴謹，且施工粗糙，導致病害產生。(2)運營過程中受力狀態的原因。受力狀態也是影響橡膠支座質量的重要因素之一，文章使用有限元分析的方法對某橋梁支座進行了受力分析，該橋梁跨徑為3 ×13 m，荷載采用汽－20，按最不利位置加偏載?？梢钥闯?，該橋梁的各個支座的受力完全不對等，這樣就容易引起某一個支座的變形，如果支座受力不均，那么橋梁上部產生的荷載就會更多傾向于受力較多的那個支座，這個支座的荷載較大，總會超過支座的承受范圍，這時就容易發生病害。如果再加上車輛的荷載作用，那么橡膠支座的使用壽命就會受到影響，進而影響到橋梁的正常使用。(3)橡膠支座老化及養護。目前，我國許多橋梁都是上個世紀建設的，受到當時技術水平和經濟條件的影響，這些橋梁的質量水平本就不高，再加上多年的使用，許多已經開始老化。橡膠支座也開始出現老化現象，零部件也開始出現損壞，而目前，這些橋梁并沒有得到及時的保養和維修，導致支座破壞嚴重。且橡膠支座的維修與保養問題一直被忽略，導致使用壽命急劇下降。從以上敘述可以看出，引起我國橡膠支座質量病害的原因并不是單一的，二是多個因素綜合在一起的效果，這也給橡膠支座的病害處理和預防帶來了一定的難度。

3 橋梁工程支座破壞的預防及處置措施

3.1 施工控制措施

由上文的敘述可以得知，施工過程不當是引起橡膠支座病害的重要因素，因此，施工過程的控制也成為預防和處理橡膠支座變形的重要措施之一。具體來說，需要做到以下幾點:(1)施工前，工作人員應該對支座病害類型及產生病害的原因繼續認真仔細的研究，然后結合實際情況制定針對性的預防和處理措施，從橡膠支座安裝的全過程進行控制，提高每道工序的質量，并請專家進行指導，規范施工工序。同時做好技術交底工作，使全體工程人員都認真對待橡膠支座問題，以提高橡膠支座安裝質量，延長使用壽命。此外，還應該制定應急措施，一旦發生問題可以及時解決，減少橡膠支座病害帶來的危害。(2)除了要做好充分的施工準備外，還應該對重點工序進行控制，根據橡膠支座病害產生原因分析，必須要重點控制一下工序:蓋梁及墩臺帽施工、墊石施工、梁板施工、梁板吊裝、支座安裝等等。

3.2 運營養護措施

橡膠支座在橋梁工程應用后，需要做好后期運營養護工作。具體來說，需要做到以下幾點:制定完善的橡膠支座檢查方案，定期對橡膠支座病害進行檢查和分析，及時發現病害并找到原因，早處理，以降低病害影響。此外，還應該做好橡膠支座的維修養護工作，及時涂油保養，減少外界腐蝕作用。

4 結束語

綜上所述，橡膠支座的病害仍舊存在，其引起的質量問題確實給橋梁使用帶來和很大的困擾，因此，必須不斷創新處理方法，預防和處理好橡膠支座病害問題。鑒于橡膠支座的病害處理對于橋梁工程發展的重要性，因此，研究這個課題具有非常重要的現實意義。

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［2］張志金，趙張飛.橋梁板式橡膠支座病害分析及對策［J］.城市道橋與防洪，2010，(5):220－222.

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