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臺灣橋梁橡膠支座的常見病害及其治理方法

橋梁橡膠支座的常見病害及其治理方法

1 橋梁橡膠支座脫空

　　目前橡膠支座在工程中最嚴(yán)重也最普遍的質(zhì)量病害是支座脫空問題，一般分為局部脫空、完全脫空和支座被壓碎而導(dǎo)致的脫空，即支座與梁底間存在縫隙或夾角，處于局部受壓或完全的不受壓狀態(tài)。該問題的產(chǎn)生原因在于：支座在安裝時梁底或支承墊石不平整，兩端墊石面標(biāo)高控制不當(dāng)，墊石強度不足，在受壓后破損而引起脫空。而支座安裝時氣溫過低或過高，后期梁體伸縮量過大，也會導(dǎo)致支座的縱向一側(cè)出現(xiàn)難以恢復(fù)的半脫空。此外，脫空也可能由軟基造成的墩臺沉降引起。單個支座的脫空將使其他支座的受力增加，并導(dǎo)致上部構(gòu)造受力不均，而多處支座的局部甚至完全脫空會極大地降低橋體的抗剪、抗震能力，縮短其使用壽命。因此，必須對局部脫空的支座進行調(diào)整，并對脫空30%以上的支座采用鋼板等材料找平墊實。

2  橋梁橡膠支座變形異常

　　與剛性支座不同，橡膠支座可通過剪切形變來適應(yīng)水平荷載，以壓縮形變來適應(yīng)豎向荷載，并能以不均勻壓縮適應(yīng)橋梁上部結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動。在正常狀態(tài)下，支座的適當(dāng)形變有利于承接各方受力，提高橋梁的穩(wěn)定性。但形變過大等現(xiàn)象則可能引起支座的開裂乃至毀壞。變形異常通常是由支座自身的質(zhì)量問題和安裝施工不當(dāng)?shù)纫蛩匾�起的。支座抗壓彈模或抗剪彈模不符合質(zhì)量要求，保護層厚度不足，內(nèi)部鋼板偏心，甚至在生產(chǎn)過程中，為降低成本使用再生膠或劣質(zhì)鋼板等，都會造成支座的質(zhì)量問題。其中抗壓彈性模量大小主要影響支座在各級荷載下的豎向變形，而各種結(jié)構(gòu)對豎向變形的適應(yīng)性不同，過大的豎向變形可能對連續(xù)梁等上部構(gòu)造產(chǎn)生極為不利的附加內(nèi)力，有時與下部構(gòu)造的豎向位移疊加后總位移可能超出設(shè)計控制范圍，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)的破壞。在施工方面，變形異常則通常是由于安裝環(huán)境溫度變化、混凝土脹縮、徐變及車輛制動力引起的初始剪切形變引起的，同一梁體部分支座完全脫空導(dǎo)致個別支座受力過大而引起初始變形過大，橋梁縱坡設(shè)計過大導(dǎo)致縱向剪切變形過大等因素都可能導(dǎo)致支座變形異常。長時間的剪切變形會加速橡膠老化，嚴(yán)重影響支座的使用壽命，因此，必須從對材料的質(zhì)量把關(guān)入手，確保支座品質(zhì)符合規(guī)范要求，并在安裝時注意落梁應(yīng)平穩(wěn)、相鄰各支座不的存在脫空現(xiàn)象且受力須均勻，努力確保其初始形變符合工藝標(biāo)準(zhǔn)。一旦發(fā)現(xiàn)支座形變超過已限值必須進行更換。

3  橋梁橡膠支座開裂

　　支座橡膠開裂通常以斜裂縫居多，并伴有水平裂縫，裂縫一般短而嚴(yán)密，并直接影響著支座的支承效果。產(chǎn)生開裂的原因主要包括施工中支座受力不均勻，橋梁通行后車輛長期嚴(yán)重超載使實際荷載大大超出設(shè)計量，墩臺頂有混凝土或砂土等雜物殘留，限制了支座的正常變形，此外，支座本身的質(zhì)量問題也常導(dǎo)致開裂的發(fā)生。因此除優(yōu)選部件、控制施工工藝使支座受力均勻，縮小環(huán)境溫差變化等保護措施外，還應(yīng)加強橋梁運營中的維護管理工作。使用中已開裂的支座，同樣必須立即更換，以免對橋體產(chǎn)生進一步的破壞。

4 其他問題與治理方法

　　除上述幾種病害外，橋梁橡膠支座還可能出現(xiàn)銹蝕、偏位、墊石破損和雜物堆積等問題，治理時也必須分析其原因，并根據(jù)實際情況進行有針對性的治理。以支座偏位為例，其產(chǎn)生的原因通常是支座或墊石放樣不準(zhǔn)，因此應(yīng)在支座安裝時進行校核，如墊石位置有較小偏差，可采用環(huán)氧砂漿進行調(diào)整，如偏差過大，則應(yīng)重新澆筑墊石。

　　施工中應(yīng)注意的關(guān)鍵控制點還包括：確保砂漿強度且填充密實，吊裝時避免碰撞造成破損，螺母松動須重新緊固，支座處的雜物須及時清理，并對未使用防塵罩的部分加以修補。在橡膠支座的設(shè)計方面，則應(yīng)考慮支座的使用壽命，保證梁體縱橫向的變形要求，減少附加內(nèi)力。就支座承載能力而言，支座反力>200kN的可選擇采用盆式支座，以確保支座受力范圍的合理性。而在聯(lián)長較長、縱坡較大的橋梁工程中，應(yīng)采用四氟板式橡膠支座，并將滑板支座布設(shè)于上坡一側(cè)聯(lián)端，且盡量保證水平設(shè)置，避免梁體向下坡一端爬行而對伸縮縫產(chǎn)生不利影響。此外，還應(yīng)嚴(yán)格按照養(yǎng)護規(guī)范對橋梁進行定期檢查，結(jié)合日常的檢查與養(yǎng)護工作，以便及早發(fā)現(xiàn)病害，對出現(xiàn)病害的橋梁支座應(yīng)當(dāng)及時進行維修處理，并加強對橋梁運營的管理，限制車輛的超載超速。