桥梁橡胶支座的病害与处理措施

【摘 要】桥梁橡胶支座作为桥梁重要的结构构件,也是传递桥梁上部结构荷载与变形的关键设施.本文针对较为常见的板式橡胶支座以及盆式橡胶支座,分别分析了其常见病害以及养护处理措施,以期为桥梁养护管理提供合理侧参考.

【关 键 词】桥梁；橡胶支座；病害；处理；

0引言

近年来我国交通事业迅猛发展,对于推动我国经济的发展与社会的进步发挥了巨大的作用.橡胶支座作为桥梁上部结构与下部结构的重要联接点,直接关系到桥梁结构的安全可靠与耐久性.但是橡胶支座受到生产质量以及安装方式等一系列因素的影响,导致桥梁橡胶支座病害频发,严重威胁桥梁结构的安全可靠.因此,必须重视桥梁橡胶支座的病害分析与处理,保障桥梁结构整体安全,实现国家交通干线的安全畅通.

1桥梁橡胶支座作用分析

桥梁支座种类以及形式较多,现阶段应用最为广泛的便是板式橡胶支座与盆式橡胶支座,橡胶支座在桥梁结构体系中的作用主要有以下几点：

（1）荷载传递作用.利用桥梁橡胶支座可以及时的将桥梁上部结构的自身恒载以及活荷载及时的传递给桥梁下部结构,发挥连接传力的功能.

（2）自由变形.桥梁上部结构由于在荷载的作用下会出现水平位移或者是转角等自有变形,而利用桥梁橡胶支座可以适应这些变形,确保桥梁结构的安全可靠.此外,桥梁橡胶支座可以使得桥梁整体能够适应桥梁结构由于环境温度、湿度等原因造成的结构胀缩变形.

（3）避免桥梁结构在恶劣环境下的结构损坏.对于风力或者是地震等不可抗拒因素造成的桥梁结构平移,桥梁橡胶支座可以这些情况下的较大变形,确保桥梁结构的安全可靠.

2橡胶支座常见病害研究

2.1板式橡胶支座病害分析

板式橡胶支座是由多层橡胶片以及刚性的加劲物组成,由于板式橡胶支座并不能够抵抗侧向位移,因此为了避免由于横向力或者是桥梁斜交所造成的侧向位移,一般需要在板式橡胶支座与支撑结构物之间进行横向限位处理.板式橡胶支座常见病害主要有以下几种：

（1）支座脱空以及支座表面开裂.支座脱空的具体表现为板式橡胶支座与桥梁的上部结构的底面或者是支座与下不得垫石之间出现缝隙.导致脱空的原因较多,支座垫石标高控制不准确,垫石强度过低导致受压破碎以及梁体伸缩过大均有可能造成板式橡胶支座脱空的发生.支座表面开裂表现为板式橡胶支座的表面出现水平裂缝或者是网状裂纹,当板式橡胶支座的裂缝宽度超过0.2cm时,即为严重裂缝,必须进行处理.造成板式橡胶支座表面开裂主要是由于橡胶支座质量较差或者是养护措施不当,导致橡胶支座老化丧失功能.

（2）橡胶支座内部加劲物外漏.这种病害的具体表现为板式橡胶制作内部的钢板或者钢筋网等加劲物外露.造成这种病害出现的主要原因是由于钢板或者钢丝网等加劲物位置不正,造成外侧的保护层厚度不足,当橡胶支座出现裂缝或者是严重老化后,就会出现钢板外露的发生.

（3）支座变形过大.作为桥梁橡胶支座的常见病害,变形过大的常见形式也主要是橡胶支座压缩或者是剪切变形过大,造成这种现象出现的原因则是由于支座的本身质量、支座的安装质量或者是桥梁设计施工等因素造成的.如果板式橡胶支座本身质量有问题,抗压弹性模量或者是抗剪弹性模量指标打不到设计要求,造成板式橡胶支座的竖向变形过大,威胁桥梁结构的安全.

2.2盆式橡胶支座病害分析

盆式橡胶支座按照结构形式有固定支座、单向活动支座以及多向活动支座等几种形式,工作原理基本上是利用钢盆中的橡胶板来发挥承接荷载以及转动的作用,进而满足桥梁水平位移的要求.组成也是由聚四氟乙烯板、钢盆环、氯丁橡胶块、密封圈、不锈钢滑板以及上下支座滑板等组成.盆式橡胶支座支座的病害主要有以下几种：

（1）聚四氟乙烯板侧滑以及磨损严重.聚四氟乙烯板侧滑,极易造成盆式橡胶支座的支座位移超限,当侧滑移出移除不锈钢板面的范围时.对于桥梁结构的安全使用影响较大.聚四氟乙烯板磨损严重则是由于不锈钢滑板以及聚四氟乙烯板之间存在着滑动磨损,磨损严重则会直接影响盆式橡胶支座的使用寿命.一般是根据聚四氟乙烯板的外露高度来判断其磨损情况,进而采取更换支座或者是维修使用等处理方式.

（2）盆式橡胶支座的钢盆锈蚀.这种病害的主要表现为钢盆的外表保护涂层脱落,造成钢盆由于缺乏保护出现锈蚀的现象.

（3）钢件的裂纹、变形以及脱焊等病害.钢件的裂纹主要是指盆式橡胶支座钢件表面出现裂纹,而且裂纹主要集中在下支座板的表面.而钢件的变形则主要是由于盆式橡胶支座盆底钢板由于支座反力的作用出现表面翘起.钢件的脱焊则主要是指盆式橡胶支座钢板与盆底之间焊缝脱开的现象,由于钢盆环与盆式橡胶支座盆底之间的焊缝具有承接剪应力的作用,因此盆式橡胶支座出现脱焊病害对于桥梁结构的使用安全影响最为严重.

3桥梁支座的病害处治

（1）橡胶支座位移超限的处理.对于出现橡胶支座位移超限的橡胶支座,现阶段较为成熟的处理方式为将橡胶支座的锚栓铲除后,重新设置锚栓以固定橡胶支座.为了保证处理效果满足桥梁结果的使用要求,首先必须对桥梁橡胶支座进行全面的检查,确保橡胶支座未出现失效变形,而且支座的倾斜角度也在合理的范围内.在确认无误后,将桥面应力放散,并结合温度变化范围计算出支座的准确位置,然后重新埋设橡胶支座,并在支座活动面中注入适量的钙基脂,确保桥梁橡胶支座能够自由的变形.

（2）支座脱空的处理.对于由于支座底部砂浆垫块开裂造成的橡胶支座底部脱空,可以采取通过利用环氧树脂砂浆填充的方式进行处理.其他情况的橡胶支座脱空的病害,可以先将板式橡胶支座取出,在清理完墩台以及桥梁上部结构底面后,根据橡胶支座的脱空高度,往其中垫置相同厚度的钢板,保证垫入的钢板与支座完全受力无间隙后即可.

（3）更换桥梁橡胶支座.板式橡胶支座的表面开裂、加劲物外露以及制作变形过大或者是盆式橡胶支座磨损严重、钢板锈蚀等一系列病害,由于病害产生的主要原因是由于橡胶支座本身质量所造成的,因此处理方式需要对橡胶支座进行更换.处理施工工艺为首先将桥梁上部结构顶升后更换橡胶支座.顶升处理方案较多,现阶段主要有超薄液压千斤顶法、鞍形支架法、满布式支架法以及抱柱支架法等几种方式,在选择顶升方案时,应该集合桥梁的上部结构形式、墩柱形式、孔跨形式以及桥梁的整体现状,综合决定选择何种顶升方案.

（4）桥梁橡胶支座养护管理技术.确保桥梁橡胶支座出于安全可靠的状态,必须定期对桥梁橡胶支座进行检查与养护管理.养护的周期应该按照桥梁的结构类型、交通量以及使用时间等综合确定,一般情况下是采取月度检查、季度清扫的方式进行养护管理.养护管理过程中应该严格按照《桥梁养护技术规范》中的技术要求,定期的清扫油污、积水,对支座滑板接触面添加油脂,及时更换损坏支座,通过这一系列的措施,避免桥梁橡胶支座的老化,确保桥梁结构状态的安全可靠.

结语

桥梁橡胶支座的病害产生原因多种多样,生产质量、桥梁设计方案、支座安装施工技术等都可能会导致桥梁支座病害的发生.桥梁养护管理部门针对出现问题的橡胶支座,首先应该根据具体病害分析其产生原因,选取材料以及力学性能优良的替换橡胶支座,并优化橡胶支座的养护设计与安装施工方案,确保桥梁结构安全可靠.