關(guān)于橡膠支座在安裝使用過程中常見異?，F(xiàn)象的分析與排除

韋國

橡膠支座是橋梁結(jié)構(gòu)的一個(gè)重要組成部分，是連接橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的重要構(gòu)件，是直接影響橋梁壽命與行車安全的關(guān)鍵。橡膠支座在我國應(yīng)用的近三十年間，經(jīng)過研究與提高，在橋梁工程上得到了廣泛應(yīng)用，對(duì)提升橋梁的使用壽命和行車舒適性及安全性提供了可靠保證。橡膠支座就其本身技術(shù)而言在我國已成熟。但是，一個(gè)完善的技術(shù)具體到應(yīng)用過程中，還應(yīng)本著科學(xué)合理選型，嚴(yán)格制造工藝，正確安裝使用三要素并舉的原則，才能充分體現(xiàn)其技術(shù)應(yīng)具備的功能。

橡膠支座基本涵蓋板式橡膠支座和盆式橡膠支座兩個(gè)類型的支座。本文主要就板式橡膠支座在安裝使用過程中的常見異?，F(xiàn)象與大家共同探討。

板式橡膠支座的主要功能是將橋梁上部結(jié)構(gòu)的反力可靠地傳遞給墩臺(tái)，并同時(shí)能完成梁體結(jié)構(gòu)所需要的變形（水平位移及轉(zhuǎn)角）。根據(jù)這些要求，板式橡膠支座應(yīng)在垂直方向具有足夠的剛度，從而保證在最大豎向荷載作用下板式橡膠支座產(chǎn)生較小的變形；在水平方向則應(yīng)具有一定的柔性，以適應(yīng)梁體由于受制動(dòng)力、環(huán)境、溫度、混凝土的收縮和徐變及荷載作用等引起的水平位移；同時(shí)板式橡膠支座還應(yīng)適應(yīng)梁端的轉(zhuǎn)動(dòng)。

一、板式橡膠支座的初始剪切變形現(xiàn)象（圖示1）

圖示 1

這種現(xiàn)象在板式橡膠支座安裝就位，梁體落梁或現(xiàn)澆梁拆除模板后的近期內(nèi)表現(xiàn)較為普遍。其原因 1 是由于環(huán)境溫度的變化和混凝土的收縮徐變而導(dǎo)致。 2 是由于落梁過程中在板式橡膠支座受到初始?jí)毫笕藶榈囊苿?dòng)梁體而導(dǎo)致。原因 1 的避免方法交通部公路規(guī)劃設(shè)計(jì)院一九八八年組織匯編的《板式橡膠支座》一書中提到：安裝板式橡膠支座最好在年平均氣溫時(shí)進(jìn)行，以減少由于環(huán)境溫度變化而造成梁體膨脹或收縮給板式橡膠支座造成的不應(yīng)有的初始剪切變形。當(dāng)不可避免一定要在最高環(huán)境溫度或最低環(huán)境溫度條件下安裝施工時(shí)， 可使用板式橡膠支座產(chǎn)生預(yù)變位的辦法。但是，這一方案在施工過程中由于受多種因素的制約難以實(shí)現(xiàn)。我們?cè)诙嗄甑默F(xiàn)場(chǎng)服務(wù)中總結(jié)了一些經(jīng)驗(yàn)，在這里介紹大家，供大家在板式橡膠支座安裝施工過程中予以參考。

板式橡膠支座在安裝施工過程中，在有條件的前題下應(yīng)對(duì)環(huán)境溫度予以考慮，另外主要是保證在落梁的時(shí)候避免板式橡膠支座發(fā)生初始剪切。在落梁后不要急于拆除架梁設(shè)施，待每片梁落下后要仔細(xì)檢查板式橡膠支座是否有初始剪切現(xiàn)象，如果有一定要進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整這種現(xiàn)象只需稍微的起高一側(cè)梁端，板式橡膠支座就會(huì)在自身彈性作用下自動(dòng)復(fù)位，做到了這一點(diǎn)就為板式橡膠支座的初始剪切變形減少了很大的不利因素。在橋面鋪裝前還應(yīng)對(duì)板式橡膠支座的剪切變形進(jìn)行一次檢查調(diào)整，這次檢查調(diào)整要盡量選擇靠近年平均氣溫的天氣，這時(shí)架梁設(shè)施已拆除，可使用千斤頂?shù)认鄳?yīng)工具將梁端稍微頂起，板式橡膠支座應(yīng)自動(dòng)復(fù)位，否則應(yīng)予以更換。橋梁鋪裝前應(yīng)重新檢查已使用的板式橡膠支座，因?yàn)檫@個(gè)時(shí)候梁體經(jīng)過了一個(gè)較長時(shí)期的收縮徐變已趨于穩(wěn)定，而且橋面尚未鋪裝，每一片梁的每一端均可單獨(dú)升高，施工簡單而方便，所以該環(huán)節(jié)應(yīng)引起施工現(xiàn)場(chǎng)工程技術(shù)人員的高度注意。

二、板式橡膠支座承壓后側(cè)面波紋狀凹凸現(xiàn)象（圖示2）

圖示 2

由于板式橡膠支座是由多層橡膠與多層鋼板交替平行疊置并通過硫化工藝相互粘連制成，橡膠層的厚度和鋼板的厚度由板式橡膠支座的規(guī)格及形狀系數(shù)確定，板式橡膠支座的單層橡膠厚度大致分為：5㎜、8㎜、11㎜、15㎜、18㎜，板式橡膠支座的單層鋼板厚度大致分為：2㎜、3㎜、4㎜、5㎜。由于其結(jié)構(gòu)的特性，當(dāng)板式橡膠支座受到垂直荷載的時(shí)候，在橡膠層厚度不同的支座上，其橡膠層處會(huì)出現(xiàn)明顯或不明顯的弧形突凸、鋼板處會(huì)出現(xiàn)弧形凹槽狀，因此形成了板式橡膠支座的側(cè)面波紋狀凸凹現(xiàn)象。這種現(xiàn)象從理論上講應(yīng)視為正?，F(xiàn)象，但這種正常現(xiàn)象應(yīng)表現(xiàn)為板式橡膠支座四周側(cè)面的波紋狀凸凹應(yīng)基本一致，否則應(yīng)視為異常現(xiàn)象。異?，F(xiàn)象的產(chǎn)生基本上有兩種因素造成， 1 是梁體偏壓板式橡膠支座。也就是說在梁體的作用下，板式橡膠支座的受力點(diǎn)未在中心。該現(xiàn)象輕者表現(xiàn)在同塊板式橡膠支座上波紋狀凸凹現(xiàn)象不一致，重者造成板式橡膠支座單邊脫空。 2 是梁底預(yù)埋鋼板不平，其表面是由于焊接鋼筋引起的鋼板彎曲變形。

原因 1 解決的方案是：在吊梁前對(duì)梁體和墩臺(tái)支承墊石進(jìn)行檢查，檢查梁端底面與板式橡膠支座相關(guān)聯(lián)處是否平整、兩個(gè)板式橡膠支座相關(guān)聯(lián)處是否平行。如不符合應(yīng)即時(shí)修整，應(yīng)杜絕落梁后使用填塞楔形塊的解決方法。關(guān)于原因 2 ，應(yīng)在梁底鋼板焊接與制造中解決。往往有部分施工單位為了節(jié)約成本忽略了梁底鋼板的質(zhì)量問題，直接用毛坯鋼板作為梁底鋼板或焊接錨固鋼筋后不進(jìn)行調(diào)整，因此引起了鋼板彎曲變形。因?yàn)檫@些原因的存在使得落梁后板式橡膠支座產(chǎn)生壓偏現(xiàn)象，另外因梁底鋼板的弧形彎曲變形落梁后至使板式橡膠支座周邊預(yù)先受力，使板式橡膠支座的波紋狀凸凹現(xiàn)象更為明顯。較大的波紋狀凸凹現(xiàn)象將會(huì)加劇板式橡膠支座的老化，從而出現(xiàn)表面龜裂現(xiàn)象。如梁體已預(yù)制完成或因種種原因造成了不可調(diào)整的事實(shí)，建議采用環(huán)氧樹脂進(jìn)行修復(fù)以達(dá)到預(yù)埋鋼板表面平整之目的。

三、質(zhì)量確認(rèn)難

上述三類情況是板式橡膠支座在安裝使用過程中常見的異?，F(xiàn)象，異常現(xiàn)象不能及時(shí)排除將會(huì)降低板式橡膠支座的使用壽命。但是有一個(gè)隱形的異常現(xiàn)象也不容忽視，那就是較大型的板式橡膠支座的質(zhì)量確認(rèn)。因?yàn)槲覈壳笆軝z測(cè)能力的限制，無法對(duì)大型板式橡膠支座進(jìn)行實(shí)體檢驗(yàn)，相關(guān)技術(shù)資料也不能為此確定一個(gè)較為完善的技術(shù)數(shù)據(jù)和驗(yàn)證條款，嚴(yán)格的講其技術(shù)數(shù)據(jù)的科學(xué)性和產(chǎn)品質(zhì)量的符合性都無法確認(rèn)和保證。也因此給市場(chǎng)造成了混亂，給工程的施工單位和監(jiān)理單位帶來了困惑，給工程埋上了質(zhì)量隱患。為此建議橋梁設(shè)計(jì)單位，承載力超過3000KN的支座盡量選用盆式橡膠支座，以確保工程質(zhì)量。

鐵道部科學(xué)研究院研究員莊軍生老師編著的《橋梁支座》一書中有關(guān)章節(jié)顯示：“根據(jù)國內(nèi)外技術(shù)資料表明，在正常情況下在我國板式橡膠支座使用壽命50年應(yīng)是沒有什么問題的……?！碑?dāng)然這需要設(shè)計(jì)、制造、施工各過程都要有一個(gè)嚴(yán)肅認(rèn)真的態(tài)度才能實(shí)現(xiàn)。

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