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桥梁板式橡胶支座病害原因及防范对策

范文

李金红

摘? 要：中小跨径桥梁中经常使用到的桥梁支座就是板式橡胶支座，其是桥梁上部和下部间的重要连接件，而桥梁在使用的过程中，难免经受周边环境的影响，病害现象发生比较频繁。想要保证桥梁的安全稳定，就必须找出桥梁板式橡胶支座病害产生的原因，并采取对策来防范解决。因此，该文首先分析了桥梁板式橡胶支座的病害原因，然后在此基础上提出桥梁板式橡胶支座病害防范的有效对策，给相关工作者提供参考。

关键词：桥梁支座;板式橡胶支座;病害原因;防范对策

中图分类号：U44? ? ? ? 文献标志码：A

0 引言

近年来，随着我国桥梁建造事业的飞速发展，桥梁养护维修工作也随之全面展开。在这一过程中，发现了许多桥梁病害问题，其中就包括了桥梁板式橡胶支座病害问题。许多桥梁的板式橡胶支座设计寿命与实际寿命之间存在差异，出现了支座开裂、支座老化等问题。桥梁板式橡胶支座因其具有结构简单、安装容易、钢材节省、养护简单和价格实惠等优势，在中小跨径桥梁中应用得十分广泛，因此，研究分析桥梁板式橡胶支座病害原因并提出防范对策，是十分重要且有意义的。

1 桥梁板式橡胶支座的病害原因

1.1 板式橡胶支座开裂

板式橡胶支座出现开裂问题的原因主要分为2点。1）内部因素，也就是板式橡胶支座本身的质量不过关导致的。2）外部因素，也就是施工安装时不规范导致的。①从内部因素来看，主要问题为板式橡胶支座原材料的选用、橡胶配方设计及加工工艺。例如用部分再生胶代替天然胶、氯丁胶等，由于再生胶为硫化胶，是经过粉碎、脱硫后制成的。而脱硫只是将橡胶大分子的网状结构断裂，并非是从橡胶中分离。因此再生胶使用会对产品老化性能产生一定的影响。如果配方设计不合理，就会使产品表面出现喷霜、明疤和龟裂等现象。如果产品加工工艺出现问题，支座成品就会出现欠硫、粘接效果不好、力学性能不均匀等现象。由于这些内在问题的存在，造成产品质量参差不齐，使得支座在实际使用时会出现诸多问题。②从外部因素来看，施工安装中存在的问题主要有3点。1）安装时不严格按施工规范进行施工，会出现压偏、脱空、初始剪切变形大等现象（如图1、图2）。2）支座的安装方向不对，造成支座的转角性能不能达到设计要求，减小了支座的使用寿命。3）四氟滑板式橡胶支座滑移面处理有误。滑板支座滑移面应涂满硅脂，与不锈钢之间形成摩擦副，用来适应梁体的变形。但由于硅脂价格高，一些施工单位为了节约和施工方便，在安装滑板支座的时候，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，以至于滑动支座与不锈钢板之间的摩擦力增大，使得滑板支座剪切变形变大，最后致使滑板支座被破坏（如图3、图4所示）。使用其他油脂，高温易流淌。

1.2 未有效控制支座支撑面平整度与高差

桥梁支座的支承面通常为支座垫石，支座垫石在平整度与高度差上的要求较高，顶面高度误差需控制在5 mm左右，而四角高差则不能超过2 mm。过去，施工人员在施工时一般会用水平尺来量控，但人员通常只能控制水平尺的两端，另两端则控制不了。同时，由于水平尺精度不高，支撑面与高度差并无法通过水平尺来控制符合施工规定的精度。支座安装之后，因为未有效控制支座支撑面平整度与高度差，使得梁底下单个支座或者多个支座受力不平衡，这样造成支座压偏，甚至出现支座脱空现象，最终导致支座由于局部变形过大，加劇了支座的老化速度。

1.3 安装应力未消除导致支座剪切变形

板式橡胶支座在安装后，受桥梁横、纵坡影响，梁底和支座无法进行完全接触。桥梁在运营中，车辆的行驶会反复冲击梁板，而梁板又将冲击输送到支座上，因梁底和支座无法完全接触，所以梁板和支座接触部位的应力增大，随之导致支座剪切变形过大。

2 桥梁板式橡胶支座病害防范的有效对策

2.1 有效控制支座本身质量

施工单位想要控制内部因素，保证支座本身的质量，应选择在支座生产厂家直接采购，减少中间贸易商这个环节。同时，还可以派工作人员前往厂内进行监督生产，从原材料采购到整个生产工艺的控制都进行监督检查，并随机抽取胶料及成品进行了检测。支座进入施工现场后，根据标准要求可对支座进行进一步的抽查检验。

2.2 严格测量控制支座支撑面平整度与高差

为控制支座支撑面的平整度与高差，应该严格控制支座垫石的强度、平整度与高差。施工时，施工人员可以提高一个等级的支座垫石混凝土标号来确保支座垫石的强度过关，而且，因为支座垫石方量小，所以只提升一个等级的标号，并不会增添成本支出负担。

支座垫石施工时，为减少人为与机械可能出现的误差，测量的最好选择应该是高精确度的电子水准仪。同时，选择产品支座时，应要求生产厂家在标准允许范围内尽量保持变形均一，使产品受力平衡。

2.3 控制支座安装质量

安装支座的时候，应该严格核对支座的型号、数量。同时，依照设计需求，在支座垫石上测划出支座轮廓线，安装时就可将轮廓线当作控制线，以精确定位支座位置，同时要注意支座的安装方向。

针对滑动支座滑动面被污染的问题，可以用纱布蘸取少量丙酮或酒精，把污染的滑动面擦拭干净，放置3 min，等丙酮或酒精完全挥发掉，再按标准要求在滑动面涂满硅脂油。应注意不能为节省成本，使用其他油脂来替代硅脂油。

2.4 有效消除支座所受应力

消除支座所受应力的方法主要分为4种。1）增大支座上铁板尺寸。适当增大橡胶支座上铁板的几何尺寸，以此削弱支座过于集中的所受应力。2）安装梁板需要二次落梁。安装梁板的时候，因为梁板体积大且重量重，所以无法呈现设计理想形态，安装中，要多次进行调整。而调整时，支座位置移动、初始剪切变形、被梁底刮擦等现象都可能出现，假如对支座不进行二次落梁调整，将导致支座初始剪切变形的不可逆，在后期桥梁运营过程中支座的变形会愈发明显。二次落梁指的是提起第一次落梁梁板，调整支座，使其保持最佳状态后，再落梁，如此能减少支座病害的发生。3）通过便道或梁板横纵连接的加强，来单个解决支座受力问题。桥梁在施工时，桥梁一侧通常会有便道，方便运输。而有些不能设置便道的桥梁，则可运用铁板等设施来横纵向连接桥梁，防止支座单点受力，降低支座在运营之前发生变形的概率。4）挑选合适的伸缩缝槽填充料。在伸缩缝没有完工之前，在伸缩缝位置填充弹性材料，模仿伸缩缝特点，让梁板能够进行自由的滑动，削弱支座所受应力，避免发生位移。

3 结语

总而言之，桥梁板式橡胶支座在我国中小桥梁建设中应用的十分普遍，因此，针对使用过程中出现的各种病害问题，应找出其原因，如板式橡胶支座开裂、未有效控制支座支撑面平整度与高差、安装应力未消除导致支座剪切变形等，并采取有效防范对策来解决，如有效控制支座本身质量、严格控制支座支撑面平整度与高差、支座安装质量以及有效消除支座所受应力等，以此保障桥梁运营的安全与平稳。

参考文献

[1]印景泉.桥梁支座病害分析及对策分析——板式橡胶支座为例[J].建材与装饰，2016（44）：260-261.

[2]冯震锋.桥梁板式橡胶支座病害原因及防范对策[J].江西建材，2014（23）：201，205.

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