橋梁板式橡膠支座病害分析及防治措施

李思聰

(重慶交通大學土木工程學院 重慶 400000)

橋梁板式橡膠支座病害分析及防治措施

李思聰

(重慶交通大學土木工程學院 重慶 400000)

橡膠支座現在已經廣泛用于橋梁，由于各種不同的原因，支座同樣的也會出現各種不同的損害，更嚴重的會改變結構的受力狀態、橋梁的通行質量和使用壽命[1]。因此本文從設計選型、加工制造、施工安裝及維修養護對病害原因進行了分析。針對當前較為廣泛應用的板式橋梁支座產生病害這一問題，提出了在設計，支座的試驗檢測，施工中支座的安裝與調整，日常維護，4個不同方面的防治措施。從病害表面來看，支座病害是不同因素作用的結果，但從實際反饋中可知，支座加工制造和施工安裝方面是主要原因，同樣也是支座病害防治的重中之重。本文對橋梁的支座施工以及橋梁在運營過程中的支座維修和養護有一定的參考價值[2]。

橋梁；板式橡膠支座；病害；防治措施：維護

一、引言

支座是橋梁重要的傳力構件，主要用來將上部結構荷載安全可靠地傳遞給墩臺，從而保證結構的安全。由于支座設計和施工等原因，加之在正常使用一段時間后的疲勞變形因素的影響，支座會出現各類病害，從而導致結構受力發生變化，現階段，橋梁支座一般采用橡膠支座，橡膠支座具有生產制造方便，構造簡單，價格低廉，安裝使用技術成熟等一系列優點。但是由于橡膠支座在長期使用后會出現各種病害，降低了橋梁的安全[3]。為了保證橋梁結構的安全使用，我們必須分析橋梁橡膠支座的病害，來保證橋梁結構的安全性和延長橋梁使用壽命。當前應用較為廣泛的板式橋梁支座由多層橡膠與鋼板經加壓硫化而成。它不僅能將橋梁上部結構反力傳遞給墩臺，還能有效地適應梁端轉動及通過橡膠支座的剪切變形來適應由溫差引起的梁體伸縮變形。

二、板式橡膠支座病害成因

板式橡膠支座是由多層橡膠片以及剛性的加勁物組成，一般通過涂膠、加壓硫化處理來使橡膠與加勁物之間牢固連接。隨著時間推移，板式橡膠橋梁支座病害出現了多發性與重發性的趨勢，從根本上來說是在橋梁工程的設計選型、加工制造、施工安裝及維修養護中出現了或多或少的問題，又或是在技術和管理上出現問題。

(一)設計選型原因。1.對于只有單向滑動需求的梁底支座，設計時滑動方向錯誤，如對于曲線梁，梁底外側支座應具有橫向滑動能力，而不是縱向滑動支座。2.對板式橡膠支座的性能了解不深入，對設計所需板式橡膠支座的尺寸不做驗算[4],使設計支座過早地由于抗壓、抗剪不足等方面的原因造成損害。3.由于支座調整措施的錯誤,當較大的縱向坡度在梁體上發現時,由于支座調整措施的錯誤,使支座與梁體不能密貼，從而受力不當而造成破壞。

(二)加工制造原因。支座制造和加工環節橡膠支座選用的橡膠材料的性能直接決定著其以后的使用性能。橡膠材料的制造加工工藝中受多方面因素的影響，在產品輸出后就難以保證橡膠支座的性能指標完全一致。橡膠支座的性能指標存在差異，其承受荷載和位移的能力就存在差別。

1.加工時工藝和配方存在問題,使生產出的產品在各種力學的性質上不能完全滿足規范要求。2.采用的原材料沒有嚴格按照標準要求檢驗。3.制造出的產品并沒有嚴格控制硫化時間,正常硫化點并沒有達到，從而鋼板和橡膠之間的黏結力不足。

(三)施工安裝的原因。板式橡膠支座的安裝技術和施工工藝很重要，支座的安裝質量將直接影響支座的受力狀況和耐久性能。

1.支座墊石表面不平整,使支座安放后局部出現脫空。2.墊石表面的浮砂、油污未清理干凈,沾上油污后使支座過早地出現老化現象。3.支座安放時支座中心線與墩臺上的支座中心線不重合,支座就位不準確,使支座處在不利的受力環境下。

(四)維修養護方面

維護方案不合理和施工工藝不當可能誘發原來正常的支座產生新的病害，由于上部結構在容易使正常的支座出現脫空的不良現象。同時在橋梁維修養護運營中，管理不當也是造成橡膠支座病害的原因。主要包括以下幾方面。

1.支座超載。在我國公路運營中，路橋超載現象普遍存在，實際的運營荷載已經遠超過設計荷載，引起板式橡膠支座的疲勞累積，導致支座發生硬性破壞的概率上升。2.養護不到位。實際橋梁的運行中，很多都沒有得到及時有效的養護，以至于對初期產生的微小損傷沒有及時得到解決，進而引發更大的損傷和病害。

三、板式橡膠支座病害的防治措施

板式橡膠支座病害的發生是各方綜合產生的結果，因而在我們采取防治措施的時候也應該從不同的角度來采取不同的措施，只有從不同的環節，逐一管理和防范才能有效地避免病害的發生。

(一)設計選型方面。設計人員在支座設計選型過程中在重視豎向承載力驗算的同時，也要驗算水平承載力、剪切變形和轉角，尤其是支座變形驗算需得到極大重視.支座設計時應在上下表面設置承壓鋼板，使支座與梁體均勻接觸，消除梁體和墩頂混凝土表面不平整所帶來的不利影響。

(二)支座的試驗檢測方面。對于這一方面的危害，我們要做好的就是支座的試驗檢測工作。比如支座進場需提供產品合格證和出廠證明和支座技術性能指標;支座進場前需按批次、單元進行規定頻率的抽樣檢驗。其中的檢驗內容有:支座橡膠的外觀檢測；支座橡膠的力學性能指標檢驗；支座的現場檢驗。

(三)施工中支座的安裝與調整方面。板式橡膠支座在施工過程中，首先要做足前期準備工作，其次要重點保證加工制造和施工環節的質量控制，因此在支座的加工制造過程中應嚴格按照生產工藝流程進行，保證原材料質量；施工過程中應加強管理，選擇專業化施工隊伍，保證支座安裝定位準確。

(四)日常維護方面。我們知道定期檢查和維護保養是可以有效地防止支座的病害產生，當發現問題時應及時進行修補或更換。通常日常檢查的內容有：支座是否有滑移及脫空現象；支座的剪切位移是否過大；支座各部是否保持完整、清潔，支座周圍有無雜物。支座更換處理時，不僅要對病害支座進行處理，還需對整個墩臺的全部支座進行檢查。

四、小結

而板式橡膠支座是在國內橋梁工程上廣泛應用的一種橋梁支座。本文通過從設計選型、加工制造、施工安裝及維修養護對橋梁板式橡膠支座病害原因進行了分析，最終得出加工制造及施工安裝應為支座病害的主要原因。同時在設計，支座的試驗檢測，施工中支座的安裝與調整，日常維護這些方面上找到了具體的防范措施。在施工過程中，支座的安裝必須嚴格按照規范和設計要求進行，不能人為留下隱患；同樣的在后期運營中要對超載車輛進行限制，做好日常的養護和檢查工作。

通過對板式橡膠支座危害的分析，也引起了我對支座危害解決一些的想法，也就是能不能從板式橡膠支座的構造方面從根本上來減少支座危害的發生呢？以下是我的一些想法。

1.制造一種能全方位提高彈性模量的新型板式橡膠支座；2.通過改變加勁鋼板的結構組成形式，使支座的受力特點改變，成為一些更簡單的受力組合模式；3.提高橡膠支座的橫向剛度，使橋梁這個整體的剛度提升。

[1]奚勇.橋梁橡膠支座應用中的質量問題分析及對策[J].世界橋梁，2006，(4):68-70.

[2]宋長斌.公路橋梁支座常見病害淺析[J].青海交通科技,2012,(2):59-60.

[3]陳書平,李傳習.新建橋梁橡膠支座的常見病害分析[J].山西建筑,2009,(4):128-131.

[4]夏娟，奚勇，劉洪濤.橋梁支座典型病害分析及對策[J].華東公路，2008,(3)：31-33.

李思聰(1992.04-)，男，漢，湖北，研究生在讀，重慶交通大學土木工程學院，橋梁工程。