桥梁橡胶支座的常见病害及其治理方法探析

桥梁橡胶支座的常见病害及其治理方法探析

支座是桥梁机构中的重要组成部分，它影响到桥体的安全性和耐久性。橡胶支座由于具有结构简单、成本经济、性能可靠、易于施工养护等明显优势而逐渐成为目前桥梁结构中普遍采用的主要支座形式，在桥梁抗大变形量及减震方面发挥了非常重要的作用。但随着目前广泛应用中橡胶支座技术也在设计施工过程中暴露出不少质量问题。本文针对橡胶支座中常见的几种质量问题进行了分析，并提出了相应的处置对策。

标签：处理对策；橡胶支座；桥梁工程

1 前言

随着城市的发展及各项基础设施建设规模的不断扩大，公路桥梁竣工投入运营后，就会逐步暴露出一些质量缺陷，特别是作为桥梁工程中常见早期病害的支座问题，也逐渐受到大家的重视。

2 桥梁工程中橡胶支座的应用

支座作为桥梁结构中重要的组成部分，实现将上部构造荷载向墩台的可靠传递，并承担由于荷载而引起的结构形变，对地震、风力等外力引起的结构平移与温湿度差异引起的结构变化等实施阻抗与适应，以桥体受到各种不利影响的破坏作用得到明显减小。目前常用的支座种类较多，有混凝土支座、聚四氟乙烯支座、钢支座、橡胶支座等，橡胶支座由于具有结构简单、成本经济、性能可靠、易于施工养护等明显优势已日益成为广泛采用的支座形式，被应用于各种桥梁工程结构建设中。近几年来，橡胶支座的施工技术比较成熟，使桥梁的结构安全性在减震与抗大变形量等方面得到明显提高。但是，橡胶支座中尤其是普遍应用的板式橡胶支座在应用过程中还或多或少地存在质量问题，应该引起建设者提高必要的重视。

3 桥梁橡胶支座应用中的常见问题及其处置对策

3.1 支座脱空

当前桥梁工程应用的橡胶支座中最普遍也最严重的质量问题是支座脱空问题，通常可以分为完全脱空、局部脱空以及支座被压碎而导致的脱空三类，也就是支座与梁底间存在一定角度或缝隙，使其局部处于受压或完全不受压状态。这类问题产生的主要原因是由于安装过程中支座梁底或支承垫石不够平整，对两端垫石面的标高没有采取适当控制措施，使垫石强度不足，而造成其在受压后出现损坏而导致脱空状况出现。安装支座过程中如果气温过高或过低，也会加大后期梁体的伸缩量，从而引起支座的纵向侧面发生不能恢复的半脱空。另外，由于软基引起的墩台沉降也会导致发生脱空。

一个支座发生脱空就会增加其他支座的受力，从而造成其上部机构的受力不够均匀，但多个支座的部分或全部发生脱空就会造成桥体机构的抗震、抗剪力大幅度降低，使其寿命明显缩短。所以，要合理调整发生局部脱空的支座，同事对脱空三分之一以上的支座通过运用钢板等一些材料进行垫实找平。

3.2 支座异常变形

橡胶支座不同于刚性支座，能通过剪切形变对水平荷载进行适应，通过压缩形变对竖向荷载进行适应，同时还可以通过不均匀压缩方式对桥梁上部结构发生的转动进行适应。支座的形态的适当变化在正常状态下能够有利于承受来自各方面的应力作用，以使桥梁稳定性得到有效提高。但支座发生裂缝甚至损坏的情况多数是由于形变过大等现象造成的，由于支座本身质量的问题或者安装施工采取的措施不当等因素会导致出现变形异常情况。支座抗压或抗剪的弹模如果不满足质量要求，如保护层厚度不够，内部钢板存在偏心现象，以及在生产实践中，因降低成本而采用再生胶或劣质钢板等材料，都能导致支座发生严重质量问题。其中，影响支座在不同级别荷载下的竖向变形因素是抗压弹性的模量，由于竖向变形会造成各种结构具有不同适应性，竖向变形过大就可能会使连续梁等上部结构发生附加内力作用的不利影响，有时将下部结构的竖向位移进行叠加后，位移总和就会超出设计的控制范围，造成桥梁结构的严重损坏。

变形异常在施工中通常是因混凝土胀缩、安装环境温度、以及车辆制动力发生变化而是初始剪切产生形变而出现的，桥梁结构的同一支座完全脱空就会对个别支座造成过大受力而导致出现过大变形，支座变形异常还可能是由于桥梁纵坡设计过大而造成纵向剪切出现过大变形等造成的。长期剪切变形就会使橡胶老化情况加速，使支座使用寿命受到严重影响，所以，一定要严格控制材料质量，保证支座采用的材料质量符合设计要求，并在施工安装过程中注意落梁平稳、各支座相邻左右避免出现脱空现象，并使其均匀受力，尽可能保证初始形变达到工艺设计标准。若发生支座形变过大情况就要对其进行及时更换，以保证桥梁结构的施工质量。

3.3 支座开裂

支座橡胶开裂大多是斜裂缝，同时出现水平裂缝，裂缝通常较短且较严密，能对支座的支承造成直接影响。支座发生开裂的主要原因是由于施工过程中支座没有均匀受力，桥梁竣工通车后长时间严重超载致使实际荷载远远超过设计标准，墩台顶因混凝土或砂土等杂物的残留而使支座正常变形受到一定限制，另外，支座自身质量也经常会造成开裂情况的发生。所以不仅要采取优选部件、对施工工艺合理控制使支座均匀手里，减少环境温差变化造成的不利影响等一些措施外，还要提高对桥梁运营的管护水平。在桥梁应用中发生开裂的支座，要及时进行更换，以避免对桥梁结构造成严重破坏。

3.4 其他问题的处置措施

除上述几种常见问题外，桥梁橡胶支座还会发生移位、锈蚀、垫石损坏以及

堆积杂物等一些问题，在处置过程中也要认真分析成因，并結合实际采取合理措施进行有针对性的处置。如支座偏位就是通常由于支座或垫石在施工建设过程中放样不严格，就要在支座安装过程中进行必要的校准；如垫石位置发生一些偏差，就要应用环氧砂浆调整；如存在较大偏差，就要对垫石进行重新浇筑。橡胶支座在设计上要认真考虑其使用寿命，确保梁体纵横向满足变形要求，使附加内力尽可能减小。

在支座承载上，如支座反力大于200千牛顿时就要选用盆式支座，保证支座受力范围合理。而在具有较长联长、较大纵坡的桥梁结构中，要选用四氟板式橡胶支座，并在桥梁上坡一侧联端布设滑板支座，同时尽可能确保水平设置，以免梁体结构向下坡端发生位移而对伸缩缝造成不利影响。另外，还要遵循养护规范对桥梁结构定期严格检查，结合日常管护工作及时发现质量隐患，对出现安全隐患的桥梁支座要及时进行处置，提高对桥梁结构的管理水平。

4 结束语

综上，支座作为桥梁结构中的重要部件，对于提高桥梁稳定性与安全性具有重要作用，建设者要对桥梁工程设计施工中出现的问题进行总结归纳，通过严格的质量控制手段保证支座工作状态良好，以提高桥梁结构的质量。

参考文献

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[3]郭金平，张金洲.桥梁板式橡胶支座的养护[J].中国水运（理论版），2007，5.