橋梁板式橡膠支座病害原因及防范對策

李金紅

摘? 要：中小跨徑橋梁中經常使用到的橋梁支座就是板式橡膠支座，其是橋梁上部和下部間的重要連接件，而橋梁在使用的過程中，難免經受周邊環境的影響，病害現象發生比較頻繁。想要保證橋梁的安全穩定，就必須找出橋梁板式橡膠支座病害產生的原因，并采取對策來防范解決。因此，該文首先分析了橋梁板式橡膠支座的病害原因，然后在此基礎上提出橋梁板式橡膠支座病害防范的有效對策，給相關工作者提供參考。

關鍵詞：橋梁支座;板式橡膠支座;病害原因;防范對策

中圖分類號：U44? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

近年來，隨著我國橋梁建造事業的飛速發展，橋梁養護維修工作也隨之全面展開。在這一過程中，發現了許多橋梁病害問題，其中就包括了橋梁板式橡膠支座病害問題。許多橋梁的板式橡膠支座設計壽命與實際壽命之間存在差異，出現了支座開裂、支座老化等問題。橋梁板式橡膠支座因其具有結構簡單、安裝容易、鋼材節省、養護簡單和價格實惠等優勢，在中小跨徑橋梁中應用得十分廣泛，因此，研究分析橋梁板式橡膠支座病害原因并提出防范對策，是十分重要且有意義的。

1 橋梁板式橡膠支座的病害原因

1.1 板式橡膠支座開裂

板式橡膠支座出現開裂問題的原因主要分為2點。1） 內部因素，也就是板式橡膠支座本身的質量不過關導致的。2） 外部因素，也就是施工安裝時不規范導致的。①從內部因素來看，主要問題為板式橡膠支座原材料的選用、橡膠配方設計及加工工藝。例如用部分再生膠代替天然膠、氯丁膠等，由于再生膠為硫化膠，是經過粉碎、脫硫后制成的。而脫硫只是將橡膠大分子的網狀結構斷裂，并非是從橡膠中分離。因此再生膠使用會對產品老化性能產生一定的影響。如果配方設計不合理，就會使產品表面出現噴霜、明疤和龜裂等現象。如果產品加工工藝出現問題，支座成品就會出現欠硫、粘接效果不好、力學性能不均勻等現象。由于這些內在問題的存在，造成產品質量參差不齊，使得支座在實際使用時會出現諸多問題。②從外部因素來看，施工安裝中存在的問題主要有3點。1） 安裝時不嚴格按施工規范進行施工，會出現壓偏、脫空、初始剪切變形大等現象（如圖1、圖2）。2） 支座的安裝方向不對，造成支座的轉角性能不能達到設計要求，減小了支座的使用壽命。3） 四氟滑板式橡膠支座滑移面處理有誤。滑板支座滑移面應涂滿硅脂，與不銹鋼之間形成摩擦副，用來適應梁體的變形。但由于硅脂價格高，一些施工單位為了節約和施工方便，在安裝滑板支座的時候，在滑板支座表面只涂少量硅脂、不涂硅脂或用其他油脂代替等，以至于滑動支座與不銹鋼板之間的摩擦力增大，使得滑板支座剪切變形變大，最后致使滑板支座被破壞（如圖3、圖4所示） 。使用其他油脂，高溫易流淌。

1.2 未有效控制支座支撐面平整度與高差

橋梁支座的支承面通常為支座墊石，支座墊石在平整度與高度差上的要求較高，頂面高度誤差需控制在5 mm左右，而四角高差則不能超過2 mm。過去，施工人員在施工時一般會用水平尺來量控，但人員通常只能控制水平尺的兩端，另兩端則控制不了。同時，由于水平尺精度不高，支撐面與高度差并無法通過水平尺來控制符合施工規定的精度。支座安裝之后，因為未有效控制支座支撐面平整度與高度差，使得梁底下單個支座或者多個支座受力不平衡，這樣造成支座壓偏，甚至出現支座脫空現象，最終導致支座由于局部變形過大，加劇了支座的老化速度。

1.3 安裝應力未消除導致支座剪切變形

板式橡膠支座在安裝后，受橋梁橫、縱坡影響，梁底和支座無法進行完全接觸。橋梁在運營中，車輛的行駛會反復沖擊梁板，而梁板又將沖擊輸送到支座上，因梁底和支座無法完全接觸，所以梁板和支座接觸部位的應力增大，隨之導致支座剪切變形過大。

2 橋梁板式橡膠支座病害防范的有效對策

2.1 有效控制支座本身質量

施工單位想要控制內部因素，保證支座本身的質量，應選擇在支座生產廠家直接采購，減少中間貿易商這個環節。同時，還可以派工作人員前往廠內進行監督生產，從原材料采購到整個生產工藝的控制都進行監督檢查，并隨機抽取膠料及成品進行了檢測。支座進入施工現場后，根據標準要求可對支座進行進一步的抽查檢驗。

2.2 嚴格測量控制支座支撐面平整度與高差

為控制支座支撐面的平整度與高差，應該嚴格控制支座墊石的強度、平整度與高差。施工時，施工人員可以提高一個等級的支座墊石混凝土標號來確保支座墊石的強度過關，而且，因為支座墊石方量小，所以只提升一個等級的標號，并不會增添成本支出負擔。

支座墊石施工時，為減少人為與機械可能出現的誤差，測量的最好選擇應該是高精確度的電子水準儀。同時，選擇產品支座時，應要求生產廠家在標準允許范圍內盡量保持變形均一，使產品受力平衡。

2.3 控制支座安裝質量

安裝支座的時候，應該嚴格核對支座的型號、數量。同時，依照設計需求，在支座墊石上測劃出支座輪廓線，安裝時就可將輪廓線當作控制線，以精確定位支座位置，同時要注意支座的安裝方向。

針對滑動支座滑動面被污染的問題，可以用紗布蘸取少量丙酮或酒精，把污染的滑動面擦拭干凈，放置3 min，等丙酮或酒精完全揮發掉，再按標準要求在滑動面涂滿硅脂油。應注意不能為節省成本，使用其他油脂來替代硅脂油。

2.4 有效消除支座所受應力

消除支座所受應力的方法主要分為4種。1）增大支座上鐵板尺寸。適當增大橡膠支座上鐵板的幾何尺寸，以此削弱支座過于集中的所受應力。2）安裝梁板需要二次落梁。安裝梁板的時候，因為梁板體積大且重量重，所以無法呈現設計理想形態，安裝中，要多次進行調整。而調整時，支座位置移動、初始剪切變形、被梁底刮擦等現象都可能出現，假如對支座不進行二次落梁調整，將導致支座初始剪切變形的不可逆，在后期橋梁運營過程中支座的變形會愈發明顯。二次落梁指的是提起第一次落梁梁板，調整支座，使其保持最佳狀態后，再落梁，如此能減少支座病害的發生。3）通過便道或梁板橫縱連接的加強，來單個解決支座受力問題。橋梁在施工時，橋梁一側通常會有便道，方便運輸。而有些不能設置便道的橋梁，則可運用鐵板等設施來橫縱向連接橋梁，防止支座單點受力，降低支座在運營之前發生變形的概率。4）挑選合適的伸縮縫槽填充料。在伸縮縫沒有完工之前，在伸縮縫位置填充彈性材料，模仿伸縮縫特點，讓梁板能夠進行自由的滑動，削弱支座所受應力，避免發生位移。

3 結語

總而言之，橋梁板式橡膠支座在我國中小橋梁建設中應用的十分普遍，因此，針對使用過程中出現的各種病害問題，應找出其原因，如板式橡膠支座開裂、未有效控制支座支撐面平整度與高差、安裝應力未消除導致支座剪切變形等，并采取有效防范對策來解決，如有效控制支座本身質量、嚴格控制支座支撐面平整度與高差、支座安裝質量以及有效消除支座所受應力等，以此保障橋梁運營的安全與平穩。

參考文獻

[1]印景泉.橋梁支座病害分析及對策分析——板式橡膠支座為例[J].建材與裝飾，2016（44）：260-261.

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