淺談橡膠支座的應(yīng)用與病害研究

敖文飛，羅 科，王本立

(1. 廣西交通科學(xué)研究院;2. 貴州省交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院試驗(yàn)檢測中心)

1 橡膠支座構(gòu)造及設(shè)計(jì)原理

橡膠支座與普通的支座之間有明顯的區(qū)別，具體來說，橡膠支座有以下幾個明顯的特點(diǎn):(1)橡膠支座比普通支座的彈性更好，這是由橡膠本身的特質(zhì)決定的。此外，橡膠支座雖然具有彈性，可以變形，但是其總體質(zhì)量是不會變化的。(2)與普通的支座相同，橡膠支座具有抗剪和抗壓兩種性能。橡膠支座的抗剪性能與其形狀之間沒有必然的聯(lián)系，而抗壓性能卻與其形狀之間有著直接的聯(lián)系。(3)處了抗壓和抗剪性能外，橡膠支座還具有蠕變性能，這種性能比較特殊，通常情況下，蠕變只發(fā)生在前期，達(dá)到一定的程度后就不再發(fā)生變化。(4)雖然橡膠支座比普通支座的抗氧化能力強(qiáng)，但是其仍然會受到氧化、紫外線等外界因素的影響而發(fā)生變質(zhì)、老化。橡膠的老化一旦達(dá)到一定的程度，其許多性能就開始消失。通常情況下，橡膠支座都是從表面開始一步步深入到內(nèi)部的。

2 橋梁工程支座破壞的危害和原因分析

2.1 支座破壞的危害

支座是橋梁結(jié)構(gòu)中的重要部件之一，不僅僅起到支撐橋梁重量的作用，而且還能夠應(yīng)對橋梁上部變化的影響，因此，支座是橋梁結(jié)構(gòu)中的關(guān)鍵。由于橋梁大多是在戶外，沒有遮擋物，因此，橋梁容易受到外界因素的影響而發(fā)生變形，這時就需要發(fā)揮支座的作用。一旦支座發(fā)生破壞，那么橋梁立即失去支撐，車輛作用下橋梁橋面會發(fā)生一定程度的損壞，嚴(yán)重時橋梁失去功能，壽命減少。

2.2 橋梁橡膠支座常見病害及原因分析

橡膠支座的病害類型有很多，且引起病害的原因也有很多。具體來說，主要有以下幾種:①剪力引起的破壞，這種破壞形式主要對板式橡膠支座的影響較大，也長發(fā)生在這種類型的支座上。②壓縮不等引起的病害。這種病害類型的引起原因比較單一，因此，容易解決。③壓縮過度引起的病害，通常情況下，支座是安裝在槽內(nèi)部的，但是，如果吊梁沒有考慮到這個因素就容易壓縮支座從而造成損壞。④剪切引起的變形，這種病害形式發(fā)生的幾率較小，通常是由支座滑板失去作用導(dǎo)致的。

以上是橋梁橡膠支座常見的幾種病害類型，接下來，文章主要分析引起橋梁支座病害的具體因素:(1)施工原因。施工原因是引起橋梁橡膠支座產(chǎn)生病害的重要因素之一。①橡膠支座的變形是由工作人員沒有正確認(rèn)識到橡膠支座的重要性引起的，由于認(rèn)識存在失誤，因此，在吊裝等工藝中沒有做好足夠的準(zhǔn)備，導(dǎo)致橡膠支座產(chǎn)生病害。②施工過程沒有得到有效的監(jiān)督和控制，導(dǎo)致許多指標(biāo)沒有達(dá)到規(guī)定要求，如支座墊石的標(biāo)高問題。③由于沒有做好事前準(zhǔn)備，導(dǎo)致橋梁的支座點(diǎn)標(biāo)高不一致，荷載分配不均，從而引起脫空病害。④沒有考慮到混凝土的變形因素，導(dǎo)致支座脫空。⑤吊梁工序不嚴(yán)謹(jǐn)，且施工粗糙，導(dǎo)致病害產(chǎn)生。(2)運(yùn)營過程中受力狀態(tài)的原因。受力狀態(tài)也是影響橡膠支座質(zhì)量的重要因素之一，文章使用有限元分析的方法對某橋梁支座進(jìn)行了受力分析，該橋梁跨徑為3 ×13 m，荷載采用汽－20，按最不利位置加偏載?？梢钥闯觯摌蛄旱母鱾€支座的受力完全不對等，這樣就容易引起某一個支座的變形，如果支座受力不均，那么橋梁上部產(chǎn)生的荷載就會更多傾向于受力較多的那個支座，這個支座的荷載較大，總會超過支座的承受范圍，這時就容易發(fā)生病害。如果再加上車輛的荷載作用，那么橡膠支座的使用壽命就會受到影響，進(jìn)而影響到橋梁的正常使用。(3)橡膠支座老化及養(yǎng)護(hù)。目前，我國許多橋梁都是上個世紀(jì)建設(shè)的，受到當(dāng)時技術(shù)水平和經(jīng)濟(jì)條件的影響，這些橋梁的質(zhì)量水平本就不高，再加上多年的使用，許多已經(jīng)開始老化。橡膠支座也開始出現(xiàn)老化現(xiàn)象，零部件也開始出現(xiàn)損壞，而目前，這些橋梁并沒有得到及時的保養(yǎng)和維修，導(dǎo)致支座破壞嚴(yán)重。且橡膠支座的維修與保養(yǎng)問題一直被忽略，導(dǎo)致使用壽命急劇下降。從以上敘述可以看出，引起我國橡膠支座質(zhì)量病害的原因并不是單一的，二是多個因素綜合在一起的效果，這也給橡膠支座的病害處理和預(yù)防帶來了一定的難度。

3 橋梁工程支座破壞的預(yù)防及處置措施

3.1 施工控制措施

由上文的敘述可以得知，施工過程不當(dāng)是引起橡膠支座病害的重要因素，因此，施工過程的控制也成為預(yù)防和處理橡膠支座變形的重要措施之一。具體來說，需要做到以下幾點(diǎn):(1)施工前，工作人員應(yīng)該對支座病害類型及產(chǎn)生病害的原因繼續(xù)認(rèn)真仔細(xì)的研究，然后結(jié)合實(shí)際情況制定針對性的預(yù)防和處理措施，從橡膠支座安裝的全過程進(jìn)行控制，提高每道工序的質(zhì)量，并請專家進(jìn)行指導(dǎo)，規(guī)范施工工序。同時做好技術(shù)交底工作，使全體工程人員都認(rèn)真對待橡膠支座問題，以提高橡膠支座安裝質(zhì)量，延長使用壽命。此外，還應(yīng)該制定應(yīng)急措施，一旦發(fā)生問題可以及時解決，減少橡膠支座病害帶來的危害。(2)除了要做好充分的施工準(zhǔn)備外，還應(yīng)該對重點(diǎn)工序進(jìn)行控制，根據(jù)橡膠支座病害產(chǎn)生原因分析，必須要重點(diǎn)控制一下工序:蓋梁及墩臺帽施工、墊石施工、梁板施工、梁板吊裝、支座安裝等等。

3.2 運(yùn)營養(yǎng)護(hù)措施

橡膠支座在橋梁工程應(yīng)用后，需要做好后期運(yùn)營養(yǎng)護(hù)工作。具體來說，需要做到以下幾點(diǎn):制定完善的橡膠支座檢查方案，定期對橡膠支座病害進(jìn)行檢查和分析，及時發(fā)現(xiàn)病害并找到原因，早處理，以降低病害影響。此外，還應(yīng)該做好橡膠支座的維修養(yǎng)護(hù)工作，及時涂油保養(yǎng)，減少外界腐蝕作用。

4 結(jié)束語

綜上所述，橡膠支座的病害仍舊存在，其引起的質(zhì)量問題確實(shí)給橋梁使用帶來和很大的困擾，因此，必須不斷創(chuàng)新處理方法，預(yù)防和處理好橡膠支座病害問題。鑒于橡膠支座的病害處理對于橋梁工程發(fā)展的重要性，因此，研究這個課題具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

［1］陳書平，李傳習(xí).新建橋梁橡膠支座的常見病害分析［J］.山西建筑，2009，(4):9－101.

［2］張志金，趙張飛.橋梁板式橡膠支座病害分析及對策［J］.城市道橋與防洪，2010，(5):220－222.

［3］徐樹良，李海波，杜延廷.淺談橋梁支座病害成因分析及防治措施［J］.中國城市經(jīng)濟(jì)，2010，(9):129－132.