杭州桥梁橡胶支座的常见病害及其治理方法

桥梁橡胶支座的常见病害及其治理方法

1 桥梁橡胶支座脱空

　　目前橡胶支座在工程中最严重也最普遍的质量病害是支座脱空问题，一般分为局部脱空、完全脱空和支座被压碎而导致的脱空，即支座与梁底间存在缝隙或夹角，处于局部受压或完全的不受压状态。该问题的产生原因在于：支座在安装时梁底或支承垫石不平整，两端垫石面标高控制不当，垫石强度不足，在受压后破损而引起脱空。而支座安装时气温过低或过高，后期梁体伸缩量过大，也会导致支座的纵向一侧出现难以恢复的半脱空。此外，脱空也可能由软基造成的墩台沉降引起。单个支座的脱空将使其他支座的受力增加，并导致上部构造受力不均，而多处支座的局部甚至完全脱空会极大地降低桥体的抗剪、抗震能力，缩短其使用寿命。因此，必须对局部脱空的支座进行调整，并对脱空30%以上的支座采用钢板等材料找平垫实。

2  桥梁橡胶支座变形异常

　　与刚性支座不同，橡胶支座可通过剪切形变来适应水平荷载，以压缩形变来适应竖向荷载，并能以不均匀压缩适应桥梁上部结构的转动。在正常状态下，支座的适当形变有利于承接各方受力，提高桥梁的稳定性。但形变过大等现象则可能引起支座的开裂乃至毁坏。变形异常通常是由支座自身的质量问题和安装施工不当等因素引起的。支座抗压弹模或抗剪弹模不符合质量要求，保护层厚度不足，内部钢板偏心，甚至在生产过程中，为降低成本使用再生胶或劣质钢板等，都会造成支座的质量问题。其中抗压弹性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。在施工方面，变形异常则通常是由于安装环境温度变化、混凝土胀缩、徐变及车辆制动力引起的初始剪切形变引起的，同一梁体部分支座完全脱空导致个别支座受力过大而引起初始变形过大，桥梁纵坡设计过大导致纵向剪切变形过大等因素都可能导致支座变形异常。长时间的剪切变形会加速橡胶老化，严重影响支座的使用寿命，因此，必须从对材料的质量把关入手，确保支座品质符合规范要求，并在安装时注意落梁应平稳、相邻各支座不的存在脱空现象且受力须均匀，努力确保其初始形变符合工艺标准。一旦发现支座形变超过已限值必须进行更换。

3  桥梁橡胶支座开裂

　　支座橡胶开裂通常以斜裂缝居多，并伴有水平裂缝，裂缝一般短而严密，并直接影响着支座的支承效果。产生开裂的原因主要包括施工中支座受力不均匀，桥梁通行后车辆长期严重超载使实际荷载大大超出设计量，墩台顶有混凝土或砂土等杂物残留，限制了支座的正常变形，此外，支座本身的质量问题也常导致开裂的发生。因此除优选部件、控制施工工艺使支座受力均匀，缩小环境温差变化等保护措施外，还应加强桥梁运营中的维护管理工作。使用中已开裂的支座，同样必须立即更换，以免对桥体产生进一步的破坏。

4 其他问题与治理方法

　　除上述几种病害外，桥梁橡胶支座还可能出现锈蚀、偏位、垫石破损和杂物堆积等问题，治理时也必须分析其原因，并根据实际情况进行有针对性的治理。以支座偏位为例，其产生的原因通常是支座或垫石放样不准，因此应在支座安装时进行校核，如垫石位置有较小偏差，可采用环氧砂浆进行调整，如偏差过大，则应重新浇筑垫石。

　　施工中应注意的关键控制点还包括：确保砂浆强度且填充密实，吊装时避免碰撞造成破损，螺母松动须重新紧固，支座处的杂物须及时清理，并对未使用防尘罩的部分加以修补。在橡胶支座的设计方面，则应考虑支座的使用寿命，保证梁体纵横向的变形要求，减少附加内力。就支座承载能力而言，支座反力>200kN的可选择采用盆式支座，以确保支座受力范围的合理性。而在联长较长、纵坡较大的桥梁工程中，应采用四氟板式橡胶支座，并将滑板支座布设于上坡一侧联端，且尽量保证水平设置，避免梁体向下坡一端爬行而对伸缩缝产生不利影响。此外，还应严格按照养护规范对桥梁进行定期检查，结合日常的检查与养护工作，以便及早发现病害，对出现病害的桥梁支座应当及时进行维修处理，并加强对桥梁运营的管理，限制车辆的超载超速。