桥梁板式橡胶支座病害分析及防治措施

李思聪

(重庆交通大学土木工程学院 重庆 400000)

桥梁板式橡胶支座病害分析及防治措施

李思聪

(重庆交通大学土木工程学院 重庆 400000)

橡胶支座现在已经广泛用于桥梁，由于各种不同的原因，支座同样的也会出现各种不同的损害，更严重的会改变结构的受力状态、桥梁的通行质量和使用寿命[1]。因此本文从设计选型、加工制造、施工安装及维修养护对病害原因进行了分析。针对当前较为广泛应用的板式桥梁支座产生病害这一问题，提出了在设计，支座的试验检测，施工中支座的安装与调整，日常维护，4个不同方面的防治措施。从病害表面来看，支座病害是不同因素作用的结果，但从实际反馈中可知，支座加工制造和施工安装方面是主要原因，同样也是支座病害防治的重中之重。本文对桥梁的支座施工以及桥梁在运营过程中的支座维修和养护有一定的参考价值[2]。

桥梁；板式橡胶支座；病害；防治措施：维护

一、引言

支座是桥梁重要的传力构件，主要用来将上部结构荷载安全可靠地传递给墩台，从而保证结构的安全。由于支座设计和施工等原因，加之在正常使用一段时间后的疲劳变形因素的影响，支座会出现各类病害，从而导致结构受力发生变化，现阶段，桥梁支座一般采用橡胶支座，橡胶支座具有生产制造方便，构造简单，价格低廉，安装使用技术成熟等一系列优点。但是由于橡胶支座在长期使用后会出现各种病害，降低了桥梁的安全[3]。为了保证桥梁结构的安全使用，我们必须分析桥梁橡胶支座的病害，来保证桥梁结构的安全性和延长桥梁使用寿命。当前应用较为广泛的板式桥梁支座由多层橡胶与钢板经加压硫化而成。它不仅能将桥梁上部结构反力传递给墩台，还能有效地适应梁端转动及通过橡胶支座的剪切变形来适应由温差引起的梁体伸缩变形。

二、板式橡胶支座病害成因

板式橡胶支座是由多层橡胶片以及刚性的加劲物组成，一般通过涂胶、加压硫化处理来使橡胶与加劲物之间牢固连接。随着时间推移，板式橡胶桥梁支座病害出现了多发性与重发性的趋势，从根本上来说是在桥梁工程的设计选型、加工制造、施工安装及维修养护中出现了或多或少的问题，又或是在技术和管理上出现问题。

(一)设计选型原因。1.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，而不是纵向滑动支座。2.对板式橡胶支座的性能了解不深入，对设计所需板式橡胶支座的尺寸不做验算[4],使设计支座过早地由于抗压、抗剪不足等方面的原因造成损害。3.由于支座调整措施的错误,当较大的纵向坡度在梁体上发现时,由于支座调整措施的错误,使支座与梁体不能密贴，从而受力不当而造成破坏。

(二)加工制造原因。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。

1.加工时工艺和配方存在问题,使生产出的产品在各种力学的性质上不能完全满足规范要求。2.采用的原材料没有严格按照标准要求检验。3.制造出的产品并没有严格控制硫化时间,正常硫化点并没有达到，从而钢板和橡胶之间的黏结力不足。

(三)施工安装的原因。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。

1.支座垫石表面不平整,使支座安放后局部出现脱空。2.垫石表面的浮砂、油污未清理干净,沾上油污后使支座过早地出现老化现象。3.支座安放时支座中心线与墩台上的支座中心线不重合,支座就位不准确,使支座处在不利的受力环境下。

(四)维修养护方面

维护方案不合理和施工工艺不当可能诱发原来正常的支座产生新的病害，由于上部结构在容易使正常的支座出现脱空的不良现象。同时在桥梁维修养护运营中，管理不当也是造成橡胶支座病害的原因。主要包括以下几方面。

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超过设计荷载，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上升。2.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。

三、板式橡胶支座病害的防治措施

板式橡胶支座病害的发生是各方综合产生的结果，因而在我们采取防治措施的时候也应该从不同的角度来采取不同的措施，只有从不同的环节，逐一管理和防范才能有效地避免病害的发生。

(一)设计选型方面。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，也要验算水平承载力、剪切变形和转角，尤其是支座变形验算需得到极大重视.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。

(二)支座的试验检测方面。对于这一方面的危害，我们要做好的就是支座的试验检测工作。比如支座进场需提供产品合格证和出厂证明和支座技术性能指标;支座进场前需按批次、单元进行规定频率的抽样检验。其中的检验内容有:支座橡胶的外观检测；支座橡胶的力学性能指标检验；支座的现场检验。

(三)施工中支座的安装与调整方面。板式橡胶支座在施工过程中，首先要做足前期准备工作，其次要重点保证加工制造和施工环节的质量控制，因此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。

(四)日常维护方面。我们知道定期检查和维护保养是可以有效地防止支座的病害产生，当发现问题时应及时进行修补或更换。通常日常检查的内容有：支座是否有滑移及脱空现象；支座的剪切位移是否过大；支座各部是否保持完整、清洁，支座周围有无杂物。支座更换处理时，不仅要对病害支座进行处理，还需对整个墩台的全部支座进行检查。

四、小结

而板式橡胶支座是在国内桥梁工程上广泛应用的一种桥梁支座。本文通过从设计选型、加工制造、施工安装及维修养护对桥梁板式橡胶支座病害原因进行了分析，最终得出加工制造及施工安装应为支座病害的主要原因。同时在设计，支座的试验检测，施工中支座的安装与调整，日常维护这些方面上找到了具体的防范措施。在施工过程中，支座的安装必须严格按照规范和设计要求进行，不能人为留下隐患；同样的在后期运营中要对超载车辆进行限制，做好日常的养护和检查工作。

通过对板式橡胶支座危害的分析，也引起了我对支座危害解决一些的想法，也就是能不能从板式橡胶支座的构造方面从根本上来减少支座危害的发生呢？以下是我的一些想法。

1.制造一种能全方位提高弹性模量的新型板式橡胶支座；2.通过改变加劲钢板的结构组成形式，使支座的受力特点改变，成为一些更简单的受力组合模式；3.提高橡胶支座的横向刚度，使桥梁这个整体的刚度提升。

[1]奚勇.桥梁橡胶支座应用中的质量问题分析及对策[J].世界桥梁，2006，(4):68-70.

[2]宋长斌.公路桥梁支座常见病害浅析[J].青海交通科技,2012,(2):59-60.

[3]陈书平,李传习.新建桥梁橡胶支座的常见病害分析[J].山西建筑,2009,(4):128-131.

[4]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,(3)：31-33.

李思聪(1992.04-)，男，汉，湖北，研究生在读，重庆交通大学土木工程学院，桥梁工程。