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臺灣板式橡膠支座產生病害及原因

板式橡膠支座產生病害及原因

1 板式橡膠支座產生病害描述

　　橋梁板式橡膠支座的缺陷、病害，形式各樣，常見的主要有以下幾種:

(1) 橡膠支座受壓不均勻。有的支座局部脫空，有的甚至完全脫空，不參與結構受力，從而造成其它支座壓力增大，發生較大變形。

(2) 板式橡膠支座的質量。橡膠材料暴露在空氣之中很容易受到光、熱、氧等外界環境的影響，時間一長，很容易發生橡膠材料的開裂等問題。我國在上世界的八十年代曾經對橡膠板式支座利用熱空氣加速老化的原理進行了研究，結果表明在橡膠支座的使用初期，材料老化的速度較快。之后隨著時間的延長老化的速度在逐漸變緩，并且呈現出較為平溫的一個狀態。通常橡膠支座的所處的環境差異性較大，支座本身的質量也有較大的差異性。所以對于其壽命的影響也是不盡相同。

(3) 橡膠支座剪切變形。橡膠支座剪切變形過大，甚至產生裂縫，造成這種現象的主要原因是支座安裝時初始剪變形過大。

(4) 支座墊石高度不夠。用普通砂漿找平，造成砂漿壓碎，其上支座基本不承擔上部荷載。有的支座上部脫空，竟用砂漿封涂空隙。

(5) 墩臺墊石上有雜物。如混凝土，木板，泥土。造成此現象的原因有：澆筑濕接頭時漏漿、伸縮縫安裝前落入的雜物未清理、臨時固定設施未拆除。墩臺上的雜物有的會污染橡膠支座，有的包圍著支座，影響支座發揮正常的作用。

(6) 安放支座的墩臺頂面標高超標。為了保持梁底標高而將支座處留成凹槽湊合。

(7) 支座受壓外鼓。(見圖2)支座膠層厚度和支座膠層不均勻分布,將會產生支座局部應力集中,局部膠層表面裂紋萌生概率大幅增加,導致支座提前損壞。

　　圖1支座墊石高度不夠。用普通砂漿找平

        圖2 支座受壓外鼓

2 常見病害原因分析

1) 設計方面原因。有些設計單位設計、選用的公路橋梁板式橡膠支座與公路橋涵設計規范、行業標準規定的設計要求不符。一般支座按標準化設置,而部分橋梁要求支座承載力較大,實際選用橡膠支座承載力達不到要求，通常橡膠支座按固定支座受力計算,如果未選用或合理設置滑板支座,再加上支座偏薄、支座抗剪彈模過大等不利因素組合,可能無法滿足結構所需要的變形要求,最終導致梁體附加內力增大、支座剪切耐久性降低,橋墩水平推力增大等。支座承載力與橋梁實際支承反力應盡量接近或吻合,一般變化范圍應在±10%左右。并非選擇的支座承載力比實際需要的承載力越大越安全,尤其是選擇四氟滑板支座時,應盡量接近實際橋梁結構的支承反力,因為四氟板與不銹鋼板的摩擦系數是隨著正壓力減小而增大的。板式橡膠支座的計算中未將支座的平面尺寸確定支座厚度、支座偏轉驗算支座抗滑，性能驗算等方面綜合考慮，使支座不能完全滿足實際 受力要求 。

2) 安裝過程中。生產產品的配方、施工工藝存在問題，生產出的產品在物理、力學性能方面不能完全滿足規范要求。采用的原材料不符合設計規范，仍然按照標準要求檢驗。如用再生膠代替合成橡膠和天然橡膠，用廢舊鋼板代替加勁鋼板，鋼板的材質、厚度均達不到質量要求。制造出的產品，控制硫化時間，橡膠沒有能夠達到正常硫化點，性能達不到最佳水平，鋼板和橡膠之間沒有足夠的粘結力。支座保護層厚度不均勻、加勁鋼板之間的橡膠層相差較大，遠遠超出標準的要求。支座墊石表面不平整，使支座安放后局部出現脫空，表面受力不均勻;支座墊石頂面標高控制的不好，使一片梁底四個支座受力不均勻，尤其一端安置的兩個支座，支座偏壓少，支座表面異常鼓出或出現局部脫空;墊石表面的浮砂、油污未清干凈，沾上油污后使支座過早的出現老化現象;支座就位不準確，使支座處在不利的受力環境下;落梁、支座安放過程中，操作不平穩，使支座安放后既出現偏心受壓或出現剪切變形。