公路橋梁橡膠支座的使用壽命與應用對策

拜杰

新疆維吾爾自治區交通規劃勘察設計研究院橋隧設計院 新疆 烏魯木齊 830006

引言

在公路橋梁的施工建設中，橋梁支座安裝雖然較為不起眼，但對于橋梁主體的安全穩定性能卻起著十分關鍵的作用，發揮著減振隔振的重要功用。隨著時代的發展進步和施工工藝技術的提高，公路橋梁支座類型不斷革新，其實際功用性能也有了大幅度提高，這其中，橡膠支座由于具備安全性高、安裝便利、施工成本低等特點，受到越來越多的關注。不過，橡膠支座也存在著一些弊端，需要我們進一步研究改進。

1 橡膠支座的應用

在較早時期，我國就開始關注公路橋梁支座問題，不過大多數是使用的鋼支座，也有一些小型橋梁會使用油毛氈作為支座，不過這種簡易支座在使用過程中暴露出較多問題，安全性難以得到有效的保障。我國公路橋梁工程中橡膠支座的使用在1970年之后有了較大的普及應用，且隨著實際施工建設中的廣泛應用，橡膠支座根據使用形式的不同，主要有盆式支座、球形支座和板式支座等，其性能功用也有不同。目前，我國新建的公路橋梁工程中，橡膠支座的使用基本上已經達到了100%，對于我國公路、橋梁以及鐵路等的發展建設有著十分有利的影響[1]。

2 公路橋梁橡膠支座的使用壽命問題分析

2.1 橡膠支座的質量影響

橡膠支座材料質量問題多是因為相關生產商在制造過程中工藝技術不達標或者操作不規范導致的，主要體現在橡膠支座金屬板以及橡膠材料本身方面，比如有些生產商的辦廠規模比較小，工人整體素質不高或者設備精度較低等；還存在一些不法生產商，為了追求更高的經濟效益，會在優質橡膠原材料中混雜添加進入一些再生橡膠，這會導致橡膠材料老化速度加快，嚴重影響著橡膠支座的使用壽命。因此，相關市場監督部門必須要加強監測督查力度，盡可能地減少這種情況的發生，施工建設單位在進行橡膠支座采買工作時，也需要加強質量檢測環節，杜絕劣質橡膠支座流入施工現場。

2.2 橡膠支座安裝工藝影響

橡膠支座的安裝是公路橋梁施工建設的重要一環，安裝工藝技術的好壞直接影響著公路橋梁工程質量安全與否，相關施工安裝人員必須要予以足夠的重視。如果沒有良好的橡膠支座安裝工藝技術進行相關施工作業，那么橡膠支座材料質量再好，也難以發揮出橡膠支座預期中的功用，不能確保橋梁結構的安全穩定性。在實際的公路橋梁工程施工建設過程中，仍存在一些技術人員安全責任意識不強，不規范細致進行橡膠支座的安裝環節，橡膠支座實際的使用壽命受到較大程度的影響，使得公路橋梁工程的質量安全難以得到切實有效的保障。常見的安裝工藝問題有：支座位置墊襯不平整、設計與使用的橡膠支座型號不匹配以及支座位移等，這些問題都會在一定程度上減少橡膠支座的使用壽命。

2.3 橡膠支座使用時維護工作的影響

在公路橋梁工程項目竣工之后，還需要專業技術人員進行橡膠支座的專門維護保養，以提高橡膠支座的使用質量和使用壽命。如果不展開合理有效的維護保養工作，橡膠支座很難達到預期的使用效果，也難以保障其較長的使用壽命。長時間不進行保養維護工作的橡膠支座必然會出現大量灰塵長久堆積的現象，千萬不要小瞧這種積灰現象，它會逐漸侵蝕破壞橡膠支座的內部細小結構，加速橡膠支座的老化速度，使得橡膠支座本身的實際功用逐漸降低，直至完全損壞，那時為了保障橋梁的結構穩定和正常使用，就必須要進行橡膠支座的更換了。由此可見，橡膠支座的維護保養工作多么重要，相關施工單位必須要足夠重視，從而避免不必要的大規模橋梁項目整修工作[2]。

3 公路橋梁橡膠支座的使用壽命的提升對策

3.1 設計功能的保證

在實際的公路橋梁施工建設中，根據其功能需求不同，橋梁支座通常可以分為兩大類：滑動支座和固定支座。滑動支座的主要作用是在傳遞向應力的同時，還能保證在一定作用力范圍內，減小溫度變化以及混凝土收縮膨脹等變化的影響，完成自由移動或者平移；而固定支座的功用和滑動支座有著較為明顯的區別，固定支座可以將橋梁主體結構牢牢固定在墩臺結構上，限制橋梁結構的位移，如此一來，不僅可以傳遞一些水平力，還可以傳遞向應力，從而實現橋跨轉動。

橋梁橡膠支座的設計功用大致可分為以下幾點：①橋梁的支座功用。支座作用是指將橋梁結構上部的作用力安全可靠地轉移至下部結構的橋墩上，實現橋梁整體結構在一定條件下的自由形變；②優化橡膠支座的設計，并通過科學合理的技術應用，更大限度起到減振隔振的作用；③當有極端天氣或者自然災害發生時，如地震、臺風以及海嘯等，橋梁結構還可以在較短時間內完成變形，較大程度地吸收破壞能量，降低橋梁主體結構受到的損傷破壞；④還需要考慮到實際施工安裝過程中的便利性，盡可能降低安裝技術難度，還有以后橡膠支座的維護和更換工作，都要考慮到，使得相關工作能夠較為順利地開展。

3.2 確定設計重點

公路橋梁橡膠支座的設計重點，便是要保障橡膠支座的實用性和設計合理性，嚴格選用優質的橡膠和金屬原材料進行橡膠支座的制作，然后根據橋梁施工建設實際，充分考慮到橡膠支座在實際的使用過程中可能需要承受的作用力范圍、出現位移程度大小以及振動周期和頻率等的影響，有針對性性地分析相關數據，包括橋身主體的測量考慮，像橋身的寬度、跨度以及型號等，經過詳細縝密的設計分析計算，從而確保橡膠支座設計的科學合理和穩定安全，與橋梁施工實際精準匹配。此外，在進行橋梁橡膠支座設計時，還要結合市場實際，選用較為優質適用的材料進行，在橡膠支座相關功用得到保障的基礎上，盡可能地節約施工建設成本，提高工程項目的經濟效益[3]。

3.3 合理選擇支座

如前文所提到的，橡膠支座類型主要有盆式、球形和板式等。在實際橋梁工程項目中，需要根據實際需要，合理地選擇橡膠支座類型，從而使得其能夠更好地發揮自身功用，保障橋梁結構主體的安全穩定，而匹配合理又能夠進一步延長橡膠支座的使用壽命。

盆式橡膠支座由鋼構件和橡膠組合而成，具有加大的承載力，可以有效進行較長距離的轉移和位移等，較為適用于跨徑較大的橋梁和城市的礦區林區等；球形橡膠支座根據工作特性的不同，可以分為單向、多向和固定形式，其原理便是通過球面進行力的傳遞，使得作用力分布較為均勻，由于轉矩力較小和轉動性能的一致，較為適合曲線橋和寬橋等；板式橡膠支座構造相對簡單，加工安裝工藝難度也較小，成本相對來說也較低，經濟實用的特性使得板式橡膠支座較為適用于中小城市的公路鐵路等。

4 結束語

橡膠支座的應用，為公路橋梁工程項目提供了極大的助力，使得我國公路橋梁施工建設質量取得了更進一步的提高。因此，我們要在不斷的實踐應用過程中積極探索提高橡膠支座安裝質量和使用壽命的方法路徑，從而實現我國公路橋梁工程施工質量的大幅度提升，更為安全穩定的運行。