桥梁支座典型病害分析及对策

吴圣春

池州市贵池区交通运输局

桥梁支座典型病害分析及对策

吴圣春

池州市贵池区交通运输局

混凝土是桥梁结构使用最广泛的材料类型，特别是中小跨径桥梁。混凝土材料的最大特征是强变异性，因其为多相物质形成的材料体系，不仅受力作用下存在细部的各项异性，而且裂缝的发生和发展机制更是复杂。这使得混凝土结构的设计把握难度大，特别是早期建设的桥梁结构，由于缺乏对混凝土材料的完整掌握，加上施工质量不高，使得大部分混凝土桥梁运营中出现诸多病害。病害的产生，影响主体结构的使用及耐久性能，使得桥梁的承载力出现下降，部分桥梁不能继续承载，必须花费较高的代价进行维护与加固。

桥梁支座；典型病害；对策

引言

桥梁支座在整个桥梁结构中对桥梁墩台的受力状态和梁的水平位移、转角起着十分重要的作用，其性能的好坏直接影响到桥梁的使用效果与寿命。本文将对桥梁支座典型病害进行分析，并提出了几点防治对策，以供参考。

一、支座病害的危害和原因分析

(一)支座病害的危害

支座是桥梁结构中一种特殊而重要的部件，承担着传递上部结构的支承反力和保证结构在活载、温度变形、混凝土收缩徐变等因素作用下自由变形的功能。桥梁橡胶支座破坏导致梁体与支座脱空，梁板体不稳定，在车辆载荷的作用下，产生振动，损害桥面结构，影响桥梁使用性能，同时，由于梁板支座约束的改变，将影响梁体整体的受力性能，甚至产生梁体破坏。

(二)施工中桥梁橡胶支座常见病害及原因分析

1.2.1 支座脱空

由于施工控制误差及混凝土的收缩特性支座垫石的顶面标高及平整度不能满足支座安装要求，通常做法是安装支座时采用环氧树脂找平或用细砂浆粗平后直接安装，致使在以后的运营过程中因支座局部受力或支座垫石顶面脱空，为桥梁的安全使用留下隐患。

1.2.2 异常变形

在梁板架设过程中落梁方式不正确导致在梁体安装时支座产生了纵横向位移和初始变形，或梁体钢板粗糙不能让让梁体在温度变化时能自由滑移使支座不能正常滑移被迫遭受剪切。

1.2.3 局部脱空

可又有谁这么大本事，神不知鬼不觉地偷走这么多东西？这营业部四周有高达3米的围墙，上面还插了很多玻璃碎片，别说人，就是在院坝里寻食的黑眼麻雀都要抬高了脑袋才能飞过去。其次这仓库大门对着不到五米就是我家，再怎么说我不可能一点声响都听不到，就算我老了耳朵不中用，但正值壮年的藏獒莽子，绝对不会听不到，平时，除了营业部里的人，没几个人敢在莽子前出现。就算是那几个下货物的人认识莽子，可他们怎么可能会有仓库的钥匙，这仓库的钥匙只有我和丁主任有，而丁主任怎么可能干这监守自盗的事，难道……难道？别人以为是我干的？

现浇接头时在箱梁底设置一块钢板，用以调整桥梁纵横坡，钢板上应焊锚固钢筋与梁体可靠连接，并将此支承钢板视作预制梁模板的一部分进行浇注混凝土。梁底钢板在混凝土浇注前定位不牢、不正确或钢板变形，致使混凝土浇注后钢板不水平，吊装后与支座造成的底面局部脱空，顶部完全脱空、局部脱空及支座的缺失。

1.2.4 橡胶支座开裂

在橡胶支座方面，也会产生支座开裂的现象。形成此种现象的原因可以分为两种因素进行分析，在内部因素方面主要是橡胶支座本身的质量问题；在外部的因素方面主要是施工安装的方面产生的原因。在内部的因素方面，集中表现在橡胶本身的质量不过关，利用其他的代替品来进行施工，比如再生橡胶，橡胶当中含有微孔等各种现象，在橡胶当中的胶层厚度也达不到设计要求的标准，另外，在橡胶的运输过程当中也会产生严重的污染现象，对支座质量的影响造成严重的不利条件。

1.2.5 墩台垫石上有杂物

在墩台垫石上方存在杂物的情况也会影响支座的使用情况，形成此种现象的因素主要是在施工浇筑过程中接头位置出现了漏浆现象，在伸缩缝进行安装的过程之前没有进行杂物垃圾的清理，对固定的设备设施没有进行拆除等。在此种情况下，墩台上的杂物就会对橡胶支座产生污染的现象。

二、桥梁橡胶支座病害防治措施

(一)控制剪切变形

(二)支座滑移控制

一方面在设计的时候，合理设计计算模型，确保荷载不会漏算，以及内力和配筋计算的准确性，这是提高支座安全系数的关键。另一方面是施工的时候，合理堆放施工机具、材料等，严禁擅自更改施工顺序和结构模式，以及按照要求起吊预制结构等。

(三)梁体裂缝管养措施

结构性裂缝需进行凿毛、清洁、注浆喷涂、钢筋补强等措施。若抗弯不足，可采用底面粘贴钢板加固、体外预应力加固、交通限载等措施；若抗剪不足，在支座腹板进行增加截面加固、粘贴钢板加固等；若锚固区开裂，则采用增加截面加固措施。非结构性裂缝需对表面进行凿毛处理，并清洁凿毛表面，采用黏结性能好的高强水泥砂浆进行喷涂修补。

(四)支座垫石的质量控制

从上面病害产生的机理可以知道，支座垫石主要是控制好混凝土的收缩性和表面平整度；支座垫石有体积小，厚度薄特点，为了减小混凝土收缩，早期裂缝，项目部专门配置了C30高性能小石子支座垫石混凝土，超高过渡段充分考虑横坡变化对梁体错台，桥面标高的影响调整支座垫石的标高，单个支座垫石的标高采用挂十字线抹平，四角高差控制在3mm之内，在架梁之前一个星期系统的对垫石标高、平整度进行检查，发现问题立即返工处理。

(五)预防钢筋锈蚀

从结构的耐久性角度考虑，板梁受雨淋或可能积水的表面应设置可靠的防排水构造；对于板梁外侧翼缘及可能遭受雨水侵蚀的梁端部位，应设置适当的排水檐和滴水槽。排水管应采用符合耐久性要求的塑料管道，管道与梁体间采取可靠的防渗漏水措施，管道出口防止排水回流至构件表面。从养护及维修的便捷性方面考虑，最重要的就是做好桥面铺装及伸缩缝的防水。钢筋锈蚀维修时，除需凿除局部碳化、开裂的保护层混凝土外，还应将钢筋彻底除锈并喷涂防腐漆，如钢筋锈蚀严重需局部增设补强钢筋，最后修王晓佳：上海地区空心板梁典型病害与对策研究复保护层混凝土，必要时可在混凝土表面涂刷防腐油漆。通过对大量桥梁的维修调查发现，日常养护对钢筋锈蚀的维修多限于表面混凝土的简单修补，很少对钢筋进行除锈及防腐处理，维修部位混凝土常在短期内再次开裂、破坏。因此，加强对桥梁日常养护的监管，在钢筋锈蚀的早期及时发现并处理，将有助于桥梁持续保持较好的状况。从设计阶段对板梁结构进行优化，从材料、结构、防腐等多方面综合考虑，确保施工质量并加强运营监管，才能有效地提高板梁结构的安全性和耐久性。

(六)加强支座附属构件的检查

对完成的支座垫石的强度、平整度，四角高差进行严格的测量。施工中一般将支座垫石的混凝土标号提高一个等级以保证支座垫石的强度，支座垫石方量不大，提高一个强度等级不会增加太大的成本支出。在施工支座垫石时，利用两把水平尺交叉控制平整度。支座垫石在测量时尽量多测量几处进行相互校核。为了避免人为和机械的误差，测量精确度比较高的电子水准仪为优选。支座附件中上下铁板选择时，必须平整，厚度均一，不宜变形。

(七)加强支座安装质量的控制

支座安装时，仔细核对支座的型号并做出明显的记号。并根据设计的要求在支座垫石上测放出支座的轮廓线，安装时以轮廓线为控制线，利于支座位置精确定位，也不会搞混支座的安装方向。滑动支座的滑动面若被污染，利用沾有少量汽油纱布将被污染的滑动面上硅脂油擦拭干净后，放置～3min待汽油挥发后，用新的硅脂油均匀涂抹。严禁利用润滑油代替硅脂油。

(八)支座维修

支座维修主要分为调整和防护，当空心板梁的支座出现脱空或不均匀压缩变形时应进行调整。对于脱空支座应采用钢板垫实，钢板需要根据桥梁的纵坡和横坡，做成楔形，以保证支座顶面与垫实钢板的密贴，使支座受力均匀。对于偏位支座，应采用顶升板梁(顶升方法同支座更换)的方法，予以纠偏处理。对于影响支座耐久性的表面裂缝，可以采用防护涂装的方法，进行后防护处理。支座后防护的原理是基于采用防老化涂层胶覆盖支座外表面，隔离空气中的臭氧和紫外线辐射，减缓支座表面老化，增强支座的防老化性能，提高支座的耐久性。采用支座外包耐老化胶片，可以达到同样的效果。

结束语

综上所述，在我国的桥梁工程当中，板式橡胶支座已经得到了广泛的应用，在使用过程当中在各种因素的影响下会造成局部脱空、剪切变形超限等病害现象出现，因此需要对其原因进行科学全面的分析，并且采取针对性的措施，比如在进行设计的时候对承载力的选型方面保持高度的重视，在之后的运营过程当中也要不断的进行保养，从而从根本上来对病害进行有效的预防。

[1]彭金华.桥梁支座典型病害分析及预防控制措施[J].建材与装饰，2016，(24)：254-255.

[2]夏娟，奚勇，刘洪涛.桥梁支座典型病害分析及对策[J].华东公路，2008，(03)：32-34.