公路桥梁板式橡胶支座施工中的典型病害分析与防治研究吕学益

公路桥梁板式橡胶支座施工中的典型病害分析与防治研究吕学益

吕学益莫曲浪

柳州东方工程橡胶制品有限公司广西省柳州市545025

摘要：随着我国基础设施建设的快速发展，公路桥梁工程建设的不断完善，公路桥梁作为现代化运输的咽喉，对促进经济发展的作用越来越明显、突出。桥梁支座是设置在桥梁上部结构与墩台之间结构最小，刚度最柔，且承受着梁体结构的重力、活载、徐变、水平位移及梁端的转动等，是连接上下部结构的重要部件，广泛应用于路桥建设中。桥梁支座在施工、养护以及长期的运营过程中，非常容易产生各种病害问题，影响公路桥梁的使用安全，必须及时进行有效的治理，避免安全事故的发生。本文针对路桥板式橡胶支座施工典型病害进行分析，为施工及管养相关人员提供一些参考性的处治方法。

关键词：公路桥梁工程；板式橡胶支座；病害；防治

一、板式橡胶支座产品特点

该种类型的橡胶支座有足够的竖向刚度以承受垂直荷载，且能将上部构造的压力（反力）可靠地传递给墩台，有良好的弹性以适应梁端的转动，同时又有较大的剪切变形能力，以满足上部构造的水平位移。

二、板式橡胶支座的典型病害

1、支座脱空现象

支座与梁的上部构造的底面或者是支座与下部垫石、垫板之间出现缝隙或整体脱离。造成脱空的因素很多：

1.1支座安装时垫石标高不控制一致，造成同一墩支座标高差异，个别支座脱空；

1.2安装支座的垫石制作强度太低（根据JT／T4－2004支座垫石的混凝土强度等级不应低于C30），当上部结构受力时造成受压变形或破碎；

1.3梁体结构由于制动力、温度、混凝土的收缩徐变太大也有可能导致支座脱空的出现；

1.4设计的支座转动能力不足，桥梁在恒、活载作用下发生转角，转动能力不足造成支座整体转动。

（由于脱空中间钢板翘起导致支座功能失效。由于支座脱空现象的存在，致使各梁间的荷载分配关系发生了改变，梁体偏离了设计的受力状态，极易诱发桥梁的其他病害。）

图2支座局部脱空

2、局部承压或偏载

2.1施工时支座安装不规范，造成支座局部承压或偏载，缩短了使用寿命。

①施工方法和顺序错误，直接导致支座局部承压或偏载。

②按设计要求梁板吊装就位后，梁板的侧面之间应有1-2cm间隙，因为胀模等原因造成梁板局部宽度尺寸超标，梁板侧面与相邻梁板接触形成支点，由于支点的支撑，梁板无法落实，导致梁板一角悬空或四角受力不均。

③同一片梁两端支承垫石及同一桥墩、台上支承垫石应处于同一设计标高平面内，其相对高差不应超过±1.5mm，同一支承垫石高差应小于0.5mm，误差超标也会引起支座的局部承压或偏载；（吊装时发现梁板支座有少许脱空，可以用支垫压花钢板等方法处理，一定要确保梁板落实，支座与梁板贴合紧密。）

2.2上钢板没有锚固，支座周围没有清理杂物，支座处积水引起早期腐蚀。支座所处的自然环境相对恶劣，桥面铺装破损后及伸缩装置损坏后，由于桥面排水不畅，引起桥面雨水或污水渗透至支座，腐蚀支座上下钢板构件，钢板出现防锈漆脱落、锈蚀、分层现象。

图3支座局部承压或偏载

3、支座外部层损坏

3.1保护层老化、四氟滑板破损

支座施工安装时四氟板和不锈钢板表面没有清洁，不锈钢板沾有水泥渣。四氟板橡胶支座安装前没有按要求注入硅脂润滑油。四氟板在短时间内开裂、脱落，说明四氟板粘接、压合不牢固。

3.2剪切变形、开裂

①钢板方向放置错误，钢板燕尾槽应横桥向设置，如果钢板燕尾槽顺桥向设置，不锈钢板在剪力作用下很容易沿槽滑出钢板。②梁板吊装就位时侧面产生支点，梁板落点不准，用撬杠横向移动梁板，导致支座横向剪切变形。③梁端部一个支座脱空时，容易导致另一个支座偏心受压，发生剪切变形。

4、支座内部损坏

4.1内部橡胶层老化

板式橡胶支座其材料在老化后将丧失部分弹性和变形协调能力。而运营后，由于车道划分，可能存在车辆对某些梁板单侧动荷载加大的情况，造成支座的压缩变形不均匀，严重的导致梁板三点支承，长时间的剪切变形也会导致橡胶层老化。

4.2支座钢板锈蚀

造成支座钢板锈蚀的原因是多方面的，其中铸件等材料质量管理不够，质量较差；支座钢板的油漆、防腐防锈处理不可靠；防水、排水装置的缺陷，向支座漏、溢水等都是导致支座锈蚀的重要因素。

5、支座垫石问题

由于垫石设计尺寸偏小，混凝土强度不足，局部承压钢筋配置较少，施工时部分支座与垫石对位不准确，致使垫石局部承压过大，出现剥落、破损、破碎、开裂等病害。

在安装橡胶支座时橡胶支座垫石、梁底面不平整或垫石顶面不是水平面，砂浆填充不密实，垫石内预埋钢板不稳固，与橡胶支座连接不牢。垫块破损说明垫块混凝土强度不足或垫块表面不平整，在支座剪力的作用下导致垫块破损。

三、处治方法

1、防治措施

1.1支座脱空或偏载：

1.1.1施工安装时注意墩台、梁底是否平行，避免出现偏压、脱空、初始剪切等现象。

1.1.2支座出现脱空或不均匀压缩变形时应进行维修。如整体脱空，可采用厚度适当的板式橡胶支座更换或在脱空处垫入钢板；如局部脱空，根据脱空情况制作楔形钢板，桥梁上部顶升后垫入钢板。

1.1.3支座发生过大剪切变形、钢板外露、橡胶开裂、老化或滑板支座无法活动时应及时更换。

1.1.4吊装梁体时，随时对梁下支座的位置、受力情况进行检查，对于脱空支座，必须进行加垫。对于错位的支座必须将梁重新吊或顶起，重新安放支座，不得用撬棍移动梁板或支座。

1.2支座损坏

1.2.1安装前请注意检查支座外观表面，如发现支座外观有磕碰、损伤等现象，请不要进行安装。

1.2.2检查支座表面、支座上下钢板、梁底预埋钢板及垫石表面是否存在沙石、金属等异物，如存在请先清理干净再安装；

1.2.3如带四氟滑板的支座安装，安装前四氟滑板表面必须加硅脂，安装时滑动面朝上，与不锈钢板紧密接触。

1.2.4支座安装完毕应立即安装防尘罩，避免曝晒、雨淋、雪浸，严禁与酸、碱、油类、有机溶剂等相接触，防止橡胶快速老化及避免钢板的锈蚀。

1.3支座垫石：

1.3.1、支撑垫石的平面尺寸大小应能承受上部构造荷载为宜，一般情况下垫石长度和宽度应比支座相应尺寸大50mm左右，垫石高度为h≥100mm，以保证梁底到墩台顶面由足够的空间高度，用来安放千斤顶，供支座调换使用。

1.3.2、垫石内应按桥梁设计布置有钢筋网，且钢筋网要与墩台内的钢筋网相连接。浇筑垫石的混凝土标号应不低于C30号或不低于设计标号。

2.1.3、垫石混凝土顶面预先用水平尺校准，四角高差不大于0.5MM，力求垫石表面平整而不光滑、清洁、干爽、无浮沙；

1.3.4、垫石的砌好后，应用水平尺测量其水平度，支座垫石顶面标高要求准确一致。尤其是一片梁安装两个或两个以上支座时，各支承垫石顶应处于同一平面内，以免发生偏压、初始剪切和不均匀受力现象。

2、加强养护管理

（1）及时消除桥面病害，控制桥面病害向支座传导。

（2）对支座进行定期养护、保洁、除锈、防尘。

（3）及时对完全脱空和局部支座加垫钢板进行调平，保证梁体正常受力。

（4）对剪切变形或开裂的支座加强经常检查和日常养护，如出现病害超限的情况，应及时采取相应措施进行处理。

（5）修补支座垫石破损处，及时更换病害支座。

参考文献：

[1]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）

[2]陈涛.公路板式橡胶支座早期破坏的分析及对策[J].山西建筑.2009（20）

[3]GB20688.4-2007橡胶支座第4部分：普通橡胶支座［S］，2007.

[4]JT／T4－2004公路桥梁板式橡胶支座［S］，2004.