浅谈橡胶支座的应用与病害研究

敖文飞，罗 科，王本立

(1. 广西交通科学研究院;2. 贵州省交通规划勘察设计研究院试验检测中心)

1 橡胶支座构造及设计原理

橡胶支座与普通的支座之间有明显的区别，具体来说，橡胶支座有以下几个明显的特点:(1)橡胶支座比普通支座的弹性更好，这是由橡胶本身的特质决定的。此外，橡胶支座虽然具有弹性，可以变形，但是其总体质量是不会变化的。(2)与普通的支座相同，橡胶支座具有抗剪和抗压两种性能。橡胶支座的抗剪性能与其形状之间没有必然的联系，而抗压性能却与其形状之间有着直接的联系。(3)处了抗压和抗剪性能外，橡胶支座还具有蠕变性能，这种性能比较特殊，通常情况下，蠕变只发生在前期，达到一定的程度后就不再发生变化。(4)虽然橡胶支座比普通支座的抗氧化能力强，但是其仍然会受到氧化、紫外线等外界因素的影响而发生变质、老化。橡胶的老化一旦达到一定的程度，其许多性能就开始消失。通常情况下，橡胶支座都是从表面开始一步步深入到内部的。

2 桥梁工程支座破坏的危害和原因分析

2.1 支座破坏的危害

支座是桥梁结构中的重要部件之一，不仅仅起到支撑桥梁重量的作用，而且还能够应对桥梁上部变化的影响，因此，支座是桥梁结构中的关键。由于桥梁大多是在户外，没有遮挡物，因此，桥梁容易受到外界因素的影响而发生变形，这时就需要发挥支座的作用。一旦支座发生破坏，那么桥梁立即失去支撑，车辆作用下桥梁桥面会发生一定程度的损坏，严重时桥梁失去功能，寿命减少。

2.2 桥梁橡胶支座常见病害及原因分析

橡胶支座的病害类型有很多，且引起病害的原因也有很多。具体来说，主要有以下几种:①剪力引起的破坏，这种破坏形式主要对板式橡胶支座的影响较大，也长发生在这种类型的支座上。②压缩不等引起的病害。这种病害类型的引起原因比较单一，因此，容易解决。③压缩过度引起的病害，通常情况下，支座是安装在槽内部的，但是，如果吊梁没有考虑到这个因素就容易压缩支座从而造成损坏。④剪切引起的变形，这种病害形式发生的几率较小，通常是由支座滑板失去作用导致的。

以上是桥梁橡胶支座常见的几种病害类型，接下来，文章主要分析引起桥梁支座病害的具体因素:(1)施工原因。施工原因是引起桥梁橡胶支座产生病害的重要因素之一。①橡胶支座的变形是由工作人员没有正确认识到橡胶支座的重要性引起的，由于认识存在失误，因此，在吊装等工艺中没有做好足够的准备，导致橡胶支座产生病害。②施工过程没有得到有效的监督和控制，导致许多指标没有达到规定要求，如支座垫石的标高问题。③由于没有做好事前准备，导致桥梁的支座点标高不一致，荷载分配不均，从而引起脱空病害。④没有考虑到混凝土的变形因素，导致支座脱空。⑤吊梁工序不严谨，且施工粗糙，导致病害产生。(2)运营过程中受力状态的原因。受力状态也是影响橡胶支座质量的重要因素之一，文章使用有限元分析的方法对某桥梁支座进行了受力分析，该桥梁跨径为3 ×13 m，荷载采用汽－20，按最不利位置加偏载。可以看出，该桥梁的各个支座的受力完全不对等，这样就容易引起某一个支座的变形，如果支座受力不均，那么桥梁上部产生的荷载就会更多倾向于受力较多的那个支座，这个支座的荷载较大，总会超过支座的承受范围，这时就容易发生病害。如果再加上车辆的荷载作用，那么橡胶支座的使用寿命就会受到影响，进而影响到桥梁的正常使用。(3)橡胶支座老化及养护。目前，我国许多桥梁都是上个世纪建设的，受到当时技术水平和经济条件的影响，这些桥梁的质量水平本就不高，再加上多年的使用，许多已经开始老化。橡胶支座也开始出现老化现象，零部件也开始出现损坏，而目前，这些桥梁并没有得到及时的保养和维修，导致支座破坏严重。且橡胶支座的维修与保养问题一直被忽略，导致使用寿命急剧下降。从以上叙述可以看出，引起我国橡胶支座质量病害的原因并不是单一的，二是多个因素综合在一起的效果，这也给橡胶支座的病害处理和预防带来了一定的难度。

3 桥梁工程支座破坏的预防及处置措施

3.1 施工控制措施

由上文的叙述可以得知，施工过程不当是引起橡胶支座病害的重要因素，因此，施工过程的控制也成为预防和处理橡胶支座变形的重要措施之一。具体来说，需要做到以下几点:(1)施工前，工作人员应该对支座病害类型及产生病害的原因继续认真仔细的研究，然后结合实际情况制定针对性的预防和处理措施，从橡胶支座安装的全过程进行控制，提高每道工序的质量，并请专家进行指导，规范施工工序。同时做好技术交底工作，使全体工程人员都认真对待橡胶支座问题，以提高橡胶支座安装质量，延长使用寿命。此外，还应该制定应急措施，一旦发生问题可以及时解决，减少橡胶支座病害带来的危害。(2)除了要做好充分的施工准备外，还应该对重点工序进行控制，根据橡胶支座病害产生原因分析，必须要重点控制一下工序:盖梁及墩台帽施工、垫石施工、梁板施工、梁板吊装、支座安装等等。

3.2 运营养护措施

橡胶支座在桥梁工程应用后，需要做好后期运营养护工作。具体来说，需要做到以下几点:制定完善的橡胶支座检查方案，定期对橡胶支座病害进行检查和分析，及时发现病害并找到原因，早处理，以降低病害影响。此外，还应该做好橡胶支座的维修养护工作，及时涂油保养，减少外界腐蚀作用。

4 结束语

综上所述，橡胶支座的病害仍旧存在，其引起的质量问题确实给桥梁使用带来和很大的困扰，因此，必须不断创新处理方法，预防和处理好橡胶支座病害问题。鉴于橡胶支座的病害处理对于桥梁工程发展的重要性，因此，研究这个课题具有非常重要的现实意义。

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