关于路桥工程板式橡胶支座的常见病害及处理措施的探析

关于路桥工程板式橡胶支座的常见病害及处理措施的探析

作者：马俊英 吴强

来源：《建筑工程技术与设计》2014年第07期

摘要：随着交通行业发展速度的快速提升，我国大中城市交通枢纽中，桥梁发挥着极为重要的连接作用，对国民经济的增长、人民生活水平的提升以及经济投资环境的改善产生积极性帮助。作为桥梁结构中的重要组成部分，桥梁支座对桥梁整体结构安全以及耐久性产生直接影响。本文则是从板式橡胶支座的病害及处理方法进行了简要论述。 关键词：公路桥梁；板式；橡胶支座；常见病害；处理措施 一、公路桥梁橡胶支座的常见病害成因分析

板式橡胶支座和坡形球冠板式橡胶支座性能劣化类型包括橡胶老化开裂、钢板外露、不均匀鼓凸与脱胶、脱空、剪切变形、鼓包开裂等现象，主要是施工单位在支座安装时未重视坡形支座的合成坡度方向，随意安装，导致支座偏压而产生不同变形；由于支承垫石标高不准，预制梁产生横向滑移而对支座产生剪切；未将支座按设计及规范要求稳固地粘贴在垫石上，致使吊梁时随意拖动支座，导致方向、位置不准而不能均匀受力。

1.开裂是指板式橡胶支座表面形成的龟裂裂纹。一般板式橡胶支座经一定使用年限后，均会出现表面的龟裂裂纹，但裂纹宽度和深度均不大。但是下图支座在使用一年后就出现大量的起鼓、开裂，支座本身质量问题占很大比例。

2.钢板外露是指由于橡胶龟裂或支座制作不佳使板式橡胶支座内部的钢板外露。 3.不均匀鼓凸与脱变发生在橡胶与钢板粘结破坏时。通常板式橡胶支座在荷载作用下，钢板之间的橡胶向外发生均匀的凸起属正常现象。当橡胶与支座内加劲钢板粘结不良，在荷载作用下发生钢板与橡胶脱胶，引起不均匀的鼓凸，严重时就会出现起鼓开裂甚至爆裂。 4.支座脱空。在板式橡胶支座和桥梁底面及支承垫石顶面会有超过边长25%的缝隙形成，则称之为脱空现象。一般在使用板式橡胶支座时，应运用转台计算的方式，促使支座顶底面和桥面达到完全接触，当出现局部脱空不仅会增加支座压应力，而且支座脱空部位和外界空气出现接触后，会造成橡胶老化现象形成。

目前，在支座安装上，支座脱空是最为普遍且严重的质量问题，其产生原因是由于支座底部砂浆块开裂、松散或墩台不平整而导致地面出现局部脱空、顶部完全脱空、局部脱空以及制作缺失等现象出现。当某个支座出现脱空后，会增大其他制作的受力，对支座的耐久性造成影

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

响。其次，会导致上部结构出现受力不均，对结构产生不利影响。导致支座脱空的主要原因包括以下几点：

（1）墩台顶支座垫石标高控制不当

（2）梁体预制时梁端三角楔形块不平，尤其是斜交板梁较难控制 （3）垫石强度过低，受压后垫石破碎，引起脱空

（4）支座安装温度选择不当，安装时气温过高或过低，后期梁体伸缩过大导致支座出现难以恢复的纵向一侧较明显的半脱空。 5.支座变形过大

支座变形是指压缩变形和剪切变形，剪切超限是指板式橡胶支座在最高及最低温度条件下的最大恒载剪切变形tan>0.45.变形过大有支座本身质量和安装质量两方面原因。支座本身质量问题是指支座抗压弹模量大小主要影响支座在各级荷载下的竖向变形，而各种结构对竖向变形的适应性不同，过大的竖向变形可能对连续梁等上部构造产生极为不利的附加内力，有时与下部构造的竖向位移叠加后总位移可能超出设计控制范围。导致结构的破坏。支座安装时也会引起支座初始变形过大，从耐久性来说是不好的，剪切变形越大越不好，长时间过大变形将加速橡胶老化，会降低支座使用寿命。过大的变形产生原因主要有：

（1）由于同一梁体有的支座完全脱空导致个别支座手里过大而引起初试变形过大。 （2）安装湿度过高，过低，随环境温度变化，混凝土胀缩、徐变和汽车制动力的作用引起过大剪切变形。

（3）桥梁纵坡设计过大导致纵向剪切变形过大。

6.支座的串动是由于支承垫石不平，造成支座局部承压，引起支座位置串动，严重时可能会造成个别支座脱落。 7.支座位置出现偏离

目前，在安装支座中存在最为普遍的问题则是支座偏位，主要有纵向偏位和横向偏位两种，支座变为的严重化会导致支座出现不均匀受力或较大的梁体受力附加内力等问题形成。导致支座偏位的原因是由于不标准的支座或垫石放样形成，应在安装支座时运用有效的校核操作。若垫石位置存在较小偏差，可运用环氧砂浆实施调整，若偏差过大，应充电对垫石进行浇筑处理。

二、板式橡胶支座安装的处理措施

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

1.橡胶支座在安装时，应检查产品合格证书中有关技术性能指标，如不符合设计要求时，不得使用。

2.支座下设置的支承垫石，混凝土强度应符合设计要求，顶面要求标高准确，表面平整，在平坡情况下同一片梁两端支承垫石水平面应尽量处于同一平面内，其相对误差不得超过3mm，避免支座发生偏歪、不均匀受力和脱空现象。

3.安装前应将墩、台支座垫石处清理干净，用于硬性水泥砂浆抹平，并使其顶面标高符合设计要求。

4.将设计图上标明的支座中心位置标在支承垫石及橡胶支座上，橡胶支座准确安放在支承垫石上，要求支座中心线同支承垫石中心线相重合。

5.当墩、台两端标高不同，顺桥向有纵坡时，支座安装方法应按设计规定处理。 6.吊装梁、板前，抹平的水泥砂浆必须干燥并保持清洁和粗糙。梁、板安放时，必须仔细，使梁、板就位准确且与支座密贴，就位不准时，或支座与梁板不密贴时，必须吊起，采取措施垫钢板和使支座位置在允许偏差内，不得用撬棍移动梁、板。

7.当梁、板就位达到准确且和支座形成密贴之后，应对纵横向相邻的梁板之间进行及时固定，避免梁板有纵横向滑移产生，导致支座受到剪切作用形成。

8.在安装支座时，应对安装过程中的温度影响及工作环境进行考虑，恰当的安装温度及湿度的选择是极其必要的。 三、结语

总之，在桥梁设计中，未能有效了解桥梁支座形式以及不合理的支座布置方式等问题都会导致桥梁支座有不同的病害产生，因此，在安装支座的过程中，应通过合理分析公路桥梁的施工方案，促使板式橡胶支座的病害在根本上得到控制。 参考文献：

[1] 胥明，许伟建. 板式橡胶支座超转角的控制与预防[J]. 现代交通技术. 2010（03）. [2] 张志金，赵张飞. 桥梁板式橡胶支座病害分析及对策[J]. 城市道桥与防洪. 2010（05）.