板式橡胶支座病害成因与防治措施

张 银

（北京城市快轨建设管理有限公司，北京 100027）

近年来，我国经济的快速发展带动了交通事业的大力开展。同时，公路桥梁的通车里程与荷载也不断增加，桥梁病害的产生给桥梁的通行和管理带来了极大的不便。针对当前桥梁出现的病害状况和不断增长的态势，迫切需要桥梁工作者对其进行深入地研究，并提出相应的预防及解决措施，以确保桥梁的稳定运营。

1 板式橡胶支座病害成因

板式橡胶桥梁支座病害的发生逐渐呈现出多发性与重发性的趋势，究其原因主要是在公路桥梁工程的设计、选材、施工和运营环节中未引起足够的重视，始终欠缺在技术和管理上的支持。

1.1 设计环节

桥梁设计工作者对橡胶支座的性能了解不够深入，设计计算中考虑承载能力、抗剪能力、抗滑性验算不够全面，最终导致橡胶支座在实际应用中承受荷载与理论不甚相符，继而发生病害。由于设计原因而导致的支座病害主要有以下几种情况：桥梁总横坡设计时，固定支座需设置在下坡方向的坡台上，如支座设置考虑不周，容易引起支座受剪切压力超出承受能力，实际的转角和位移与设计不符，造成橡胶板式支座的局部超压，发生支座剪切破坏等病害；对于只有单向滑动需求的梁底支座，设计时滑动方向错误，如对于曲线梁，梁底外侧支座应具有横向滑动能力，设计工程师经常错误地将之设计布置为纵向滑动支座。

1.2 支座制造和加工环节

橡胶支座选用的橡胶材料的性能直接决定着其以后的使用性能。橡胶材料的制造加工工艺中受到配方、工艺技术、加工环境等多方面因素的影响，在产品输出后就难以保证橡胶支座的性能指标完全一致。橡胶支座的性能指标存在差异，其承受荷载和位移的能力就存在差别。根据橡胶材料的相关规范资料可以了解，同一批次检验合格的橡胶支座在弹性模量这个指标上差别能够达到30%～40%。也就是说，同样的荷载作用下，同样的橡胶支座所产生的弹性变形存在差异，而由此引起的桥梁上部结构所产生的次生压力偏差也较大，如此就使得个别支座承受荷载过大而发生破坏，甚至进一步发生连锁反应，导致更为严重的病害。

1.3 工程施工环节

板式橡胶支座的安装技术和施工工艺很重要，支座的安装质量将直接影响支座的受力状况和耐久性能，主要体现在以下几个方面。

（1）支座垫石施工质量不合格。

（2）支座安放时，支座中心线与设计支座中心线不重合，支座就位不准确，使支座处在与设计状态不相符的受力状态。

（3）桥梁设计有纵横坡时，梁底预埋钢板应确保底面水平，但根据目前的施工工艺和技术，很难做到完全水平，且梁体张拉起拱，总会发生轻微的转动变形，影响预埋钢板的精确度，使支座出现局部脱空、偏压、初始剪切变形过大等现象。

（4）个别支座的规格型号与设计要求不完全相符。

1.4 运营方面

在公路桥梁的运营过程中，管理不当也会导致橡胶支座的病害发生。主要包括以下几个方面。

（1）支座超载。在我国公路运营中，路桥超载现象普遍存在，实际的运营荷载已经远远超过了设计荷载，引起板式橡胶支座的疲劳累积，导致支座发生硬性破坏的概率大大上升。橡胶支座在长期的超载负荷下，使用寿命也会不断下降。

（2）材料老化。橡胶产品的老化不可避免，但是项目施工管理失当引起的支座偏载、活载等加速了支座的疲劳老化进程。

（3）硬性破坏。桥梁其他病害的发生引起支座的脱空或剪切位移过大，都会给支座带来强有力的破害，导致支座受损。

（4）养护不到位。实际桥梁的运行中，很多都没有得到及时有效的养护，以至于对初期产生的微小损伤没有及时得到解决，进而引发更大的损伤和病害。

2 板式橡胶支座病害防治对策

板式橡胶支座病害出现的原因是多方面的，桥梁工程的每一个环节的不足都可能导致支座病害。因此，支座病害的防治也应当从多个环节加强管理。

2.1 设计环节

公路桥梁板式橡胶支座病害的预防应从设计环节开始。针对板式橡胶支座在使用过程中表现出的设计缺陷，要求设计人员在支座设计选型过程中在重视竖向承载力验算的同时，也应该严格地验算水平承载力、剪切变形和转角，尤其是支座变形验算需得到极大的重视。对于在使用中出现的实际转角超出相应规格支座允许转角的情况，应进行单独设计，而不能直接选用。支座设计时应在上下表面设置承压钢板，使支座与梁体均匀接触，消除梁体和墩顶混凝土表面不平整所带来的不利影响。

2.2 工程施工环节

当前国内生产板式橡胶支座的厂家众多，在支座的选用环节上应当严格管理。支座的质量直接影响着其以后使用过程中的可靠性和寿命，应严格选用质量过关和信誉良好的厂家生产的产品，杜绝质量存在缺陷的支座进入工程施工中。除板式橡胶支座设计和选型、加工质量符合相关技术标准以外，正确的施工与安装是橡胶支座应用成功与否的关键所在。板式橡胶支座施工中，在安装前首先要做足前期的准备工作，其次要重点保证加工制造和施工环节的质量控制，故在支座的加工制造过程中应严格按照生产工艺流程进行，保证原材料质量；施工过程中应加强管理，选择专业化施工队伍，保证支座安装定位准确，支座受力均匀。

2.3 运营管理对策

定期检查和维护保养可以及时有效地防止病害的出现和恶化，一旦发现可能导致病害发生的不利因素应及时进行修补与更换。板式橡胶支座的工作环境应尽量清洁，检查中应注意清除支座周围的污水、积雪、冰块及其他杂物，尤其是要避免支座接触油脂及其他对橡胶有腐蚀性的物质，对梁底及墩、台帽上的残存机油等应进行清洗，防止因橡胶老化、腐蚀而失去作用。此外，车辆超载现象的日益严重，相关部门加大对路桥通行车辆的管理，应严格限制运营车辆荷载等级，禁止超过桥梁设计荷载等级的车辆上桥。

3 结语

桥梁病害的发生对桥梁的安全性和耐久性造成了极大的隐患，为公路桥梁的通行带来了阻碍。通过以上对桥梁支座病害的成因分析可知，支座病害的防治重点在于支座的产品选用和安装施工环节。因此，应着重加强这两个环节的管控，保证材料和产品进入施工过程中的质量，在施工中严格按照相关工程规范和工艺流程进行，保证支座安装定位准确，受力符合设计和理论要求。

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