橋梁支座典型病害分析及對策

吳圣春

池州市貴池區(qū)交通運(yùn)輸局

橋梁支座典型病害分析及對策

吳圣春

池州市貴池區(qū)交通運(yùn)輸局

混凝土是橋梁結(jié)構(gòu)使用最廣泛的材料類型，特別是中小跨徑橋梁?；炷敛牧系淖畲筇卣魇菑?qiáng)變異性，因其為多相物質(zhì)形成的材料體系，不僅受力作用下存在細(xì)部的各項(xiàng)異性，而且裂縫的發(fā)生和發(fā)展機(jī)制更是復(fù)雜。這使得混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)把握難度大，特別是早期建設(shè)的橋梁結(jié)構(gòu)，由于缺乏對混凝土材料的完整掌握，加上施工質(zhì)量不高，使得大部分混凝土橋梁運(yùn)營中出現(xiàn)諸多病害。病害的產(chǎn)生，影響主體結(jié)構(gòu)的使用及耐久性能，使得橋梁的承載力出現(xiàn)下降，部分橋梁不能繼續(xù)承載，必須花費(fèi)較高的代價(jià)進(jìn)行維護(hù)與加固。

橋梁支座；典型病害；對策

引言

橋梁支座在整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)中對橋梁墩臺的受力狀態(tài)和梁的水平位移、轉(zhuǎn)角起著十分重要的作用，其性能的好壞直接影響到橋梁的使用效果與壽命。本文將對橋梁支座典型病害進(jìn)行分析，并提出了幾點(diǎn)防治對策，以供參考。

一、支座病害的危害和原因分析

(一)支座病害的危害

支座是橋梁結(jié)構(gòu)中一種特殊而重要的部件，承擔(dān)著傳遞上部結(jié)構(gòu)的支承反力和保證結(jié)構(gòu)在活載、溫度變形、混凝土收縮徐變等因素作用下自由變形的功能。橋梁橡膠支座破壞導(dǎo)致梁體與支座脫空，梁板體不穩(wěn)定，在車輛載荷的作用下，產(chǎn)生振動，損害橋面結(jié)構(gòu)，影響橋梁使用性能，同時(shí)，由于梁板支座約束的改變，將影響梁體整體的受力性能，甚至產(chǎn)生梁體破壞。

(二)施工中橋梁橡膠支座常見病害及原因分析

1.2.1 支座脫空

由于施工控制誤差及混凝土的收縮特性支座墊石的頂面標(biāo)高及平整度不能滿足支座安裝要求，通常做法是安裝支座時(shí)采用環(huán)氧樹脂找平或用細(xì)砂漿粗平后直接安裝，致使在以后的運(yùn)營過程中因支座局部受力或支座墊石頂面脫空，為橋梁的安全使用留下隱患。

1.2.2 異常變形

在梁板架設(shè)過程中落梁方式不正確導(dǎo)致在梁體安裝時(shí)支座產(chǎn)生了縱橫向位移和初始變形，或梁體鋼板粗糙不能讓讓梁體在溫度變化時(shí)能自由滑移使支座不能正常滑移被迫遭受剪切。

1.2.3 局部脫空

可又有誰這么大本事，神不知鬼不覺地偷走這么多東西？這營業(yè)部四周有高達(dá)3米的圍墻，上面還插了很多玻璃碎片，別說人，就是在院壩里尋食的黑眼麻雀都要抬高了腦袋才能飛過去。其次這倉庫大門對著不到五米就是我家，再怎么說我不可能一點(diǎn)聲響都聽不到，就算我老了耳朵不中用，但正值壯年的藏獒莽子，絕對不會聽不到，平時(shí)，除了營業(yè)部里的人，沒幾個(gè)人敢在莽子前出現(xiàn)。就算是那幾個(gè)下貨物的人認(rèn)識莽子，可他們怎么可能會有倉庫的鑰匙，這倉庫的鑰匙只有我和丁主任有，而丁主任怎么可能干這監(jiān)守自盜的事，難道……難道？別人以為是我干的？

現(xiàn)澆接頭時(shí)在箱梁底設(shè)置一塊鋼板，用以調(diào)整橋梁縱橫坡，鋼板上應(yīng)焊錨固鋼筋與梁體可靠連接，并將此支承鋼板視作預(yù)制梁模板的一部分進(jìn)行澆注混凝土。梁底鋼板在混凝土澆注前定位不牢、不正確或鋼板變形，致使混凝土澆注后鋼板不水平，吊裝后與支座造成的底面局部脫空，頂部完全脫空、局部脫空及支座的缺失。

1.2.4 橡膠支座開裂

在橡膠支座方面，也會產(chǎn)生支座開裂的現(xiàn)象。形成此種現(xiàn)象的原因可以分為兩種因素進(jìn)行分析，在內(nèi)部因素方面主要是橡膠支座本身的質(zhì)量問題；在外部的因素方面主要是施工安裝的方面產(chǎn)生的原因。在內(nèi)部的因素方面，集中表現(xiàn)在橡膠本身的質(zhì)量不過關(guān)，利用其他的代替品來進(jìn)行施工，比如再生橡膠，橡膠當(dāng)中含有微孔等各種現(xiàn)象，在橡膠當(dāng)中的膠層厚度也達(dá)不到設(shè)計(jì)要求的標(biāo)準(zhǔn)，另外，在橡膠的運(yùn)輸過程當(dāng)中也會產(chǎn)生嚴(yán)重的污染現(xiàn)象，對支座質(zhì)量的影響造成嚴(yán)重的不利條件。

1.2.5 墩臺墊石上有雜物

在墩臺墊石上方存在雜物的情況也會影響支座的使用情況，形成此種現(xiàn)象的因素主要是在施工澆筑過程中接頭位置出現(xiàn)了漏漿現(xiàn)象，在伸縮縫進(jìn)行安裝的過程之前沒有進(jìn)行雜物垃圾的清理，對固定的設(shè)備設(shè)施沒有進(jìn)行拆除等。在此種情況下，墩臺上的雜物就會對橡膠支座產(chǎn)生污染的現(xiàn)象。

二、橋梁橡膠支座病害防治措施

(一)控制剪切變形

(二)支座滑移控制

一方面在設(shè)計(jì)的時(shí)候，合理設(shè)計(jì)計(jì)算模型，確保荷載不會漏算，以及內(nèi)力和配筋計(jì)算的準(zhǔn)確性，這是提高支座安全系數(shù)的關(guān)鍵。另一方面是施工的時(shí)候，合理堆放施工機(jī)具、材料等，嚴(yán)禁擅自更改施工順序和結(jié)構(gòu)模式，以及按照要求起吊預(yù)制結(jié)構(gòu)等。

(三)梁體裂縫管養(yǎng)措施

結(jié)構(gòu)性裂縫需進(jìn)行鑿毛、清潔、注漿噴涂、鋼筋補(bǔ)強(qiáng)等措施。若抗彎不足，可采用底面粘貼鋼板加固、體外預(yù)應(yīng)力加固、交通限載等措施；若抗剪不足，在支座腹板進(jìn)行增加截面加固、粘貼鋼板加固等；若錨固區(qū)開裂，則采用增加截面加固措施。非結(jié)構(gòu)性裂縫需對表面進(jìn)行鑿毛處理，并清潔鑿毛表面，采用黏結(jié)性能好的高強(qiáng)水泥砂漿進(jìn)行噴涂修補(bǔ)。

(四)支座墊石的質(zhì)量控制

從上面病害產(chǎn)生的機(jī)理可以知道，支座墊石主要是控制好混凝土的收縮性和表面平整度；支座墊石有體積小，厚度薄特點(diǎn)，為了減小混凝土收縮，早期裂縫，項(xiàng)目部專門配置了C30高性能小石子支座墊石混凝土，超高過渡段充分考慮橫坡變化對梁體錯(cuò)臺，橋面標(biāo)高的影響調(diào)整支座墊石的標(biāo)高，單個(gè)支座墊石的標(biāo)高采用掛十字線抹平，四角高差控制在3mm之內(nèi)，在架梁之前一個(gè)星期系統(tǒng)的對墊石標(biāo)高、平整度進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題立即返工處理。

(五)預(yù)防鋼筋銹蝕

從結(jié)構(gòu)的耐久性角度考慮，板梁受雨淋或可能積水的表面應(yīng)設(shè)置可靠的防排水構(gòu)造；對于板梁外側(cè)翼緣及可能遭受雨水侵蝕的梁端部位，應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)呐潘芎偷嗡?。排水管?yīng)采用符合耐久性要求的塑料管道，管道與梁體間采取可靠的防滲漏水措施，管道出口防止排水回流至構(gòu)件表面。從養(yǎng)護(hù)及維修的便捷性方面考慮，最重要的就是做好橋面鋪裝及伸縮縫的防水。鋼筋銹蝕維修時(shí)，除需鑿除局部碳化、開裂的保護(hù)層混凝土外，還應(yīng)將鋼筋徹底除銹并噴涂防腐漆，如鋼筋銹蝕嚴(yán)重需局部增設(shè)補(bǔ)強(qiáng)鋼筋，最后修王曉佳：上海地區(qū)空心板梁典型病害與對策研究復(fù)保護(hù)層混凝土，必要時(shí)可在混凝土表面涂刷防腐油漆。通過對大量橋梁的維修調(diào)查發(fā)現(xiàn)，日常養(yǎng)護(hù)對鋼筋銹蝕的維修多限于表面混凝土的簡單修補(bǔ)，很少對鋼筋進(jìn)行除銹及防腐處理，維修部位混凝土常在短期內(nèi)再次開裂、破壞。因此，加強(qiáng)對橋梁日常養(yǎng)護(hù)的監(jiān)管，在鋼筋銹蝕的早期及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理，將有助于橋梁持續(xù)保持較好的狀況。從設(shè)計(jì)階段對板梁結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，從材料、結(jié)構(gòu)、防腐等多方面綜合考慮，確保施工質(zhì)量并加強(qiáng)運(yùn)營監(jiān)管，才能有效地提高板梁結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性。

(六)加強(qiáng)支座附屬構(gòu)件的檢查

對完成的支座墊石的強(qiáng)度、平整度，四角高差進(jìn)行嚴(yán)格的測量。施工中一般將支座墊石的混凝土標(biāo)號提高一個(gè)等級以保證支座墊石的強(qiáng)度，支座墊石方量不大，提高一個(gè)強(qiáng)度等級不會增加太大的成本支出。在施工支座墊石時(shí)，利用兩把水平尺交叉控制平整度。支座墊石在測量時(shí)盡量多測量幾處進(jìn)行相互校核。為了避免人為和機(jī)械的誤差，測量精確度比較高的電子水準(zhǔn)儀為優(yōu)選。支座附件中上下鐵板選擇時(shí)，必須平整，厚度均一，不宜變形。

(七)加強(qiáng)支座安裝質(zhì)量的控制

支座安裝時(shí)，仔細(xì)核對支座的型號并做出明顯的記號。并根據(jù)設(shè)計(jì)的要求在支座墊石上測放出支座的輪廓線，安裝時(shí)以輪廓線為控制線，利于支座位置精確定位，也不會搞混支座的安裝方向?；瑒又ё幕瑒用嫒舯晃廴荆谜从猩倭科图啿紝⒈晃廴镜幕瑒用嫔瞎柚筒潦酶蓛艉?，放置～3min待汽油揮發(fā)后，用新的硅脂油均勻涂抹。嚴(yán)禁利用潤滑油代替硅脂油。

(八)支座維修

支座維修主要分為調(diào)整和防護(hù)，當(dāng)空心板梁的支座出現(xiàn)脫空或不均勻壓縮變形時(shí)應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。對于脫空支座應(yīng)采用鋼板墊實(shí)，鋼板需要根據(jù)橋梁的縱坡和橫坡，做成楔形，以保證支座頂面與墊實(shí)鋼板的密貼，使支座受力均勻。對于偏位支座，應(yīng)采用頂升板梁(頂升方法同支座更換)的方法，予以糾偏處理。對于影響支座耐久性的表面裂縫，可以采用防護(hù)涂裝的方法，進(jìn)行后防護(hù)處理。支座后防護(hù)的原理是基于采用防老化涂層膠覆蓋支座外表面，隔離空氣中的臭氧和紫外線輻射，減緩支座表面老化，增強(qiáng)支座的防老化性能，提高支座的耐久性。采用支座外包耐老化膠片，可以達(dá)到同樣的效果。

結(jié)束語

綜上所述，在我國的橋梁工程當(dāng)中，板式橡膠支座已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，在使用過程當(dāng)中在各種因素的影響下會造成局部脫空、剪切變形超限等病害現(xiàn)象出現(xiàn)，因此需要對其原因進(jìn)行科學(xué)全面的分析，并且采取針對性的措施，比如在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候?qū)Τ休d力的選型方面保持高度的重視，在之后的運(yùn)營過程當(dāng)中也要不斷的進(jìn)行保養(yǎng)，從而從根本上來對病害進(jìn)行有效的預(yù)防。

[1]彭金華.橋梁支座典型病害分析及預(yù)防控制措施[J].建材與裝飾，2016，(24)：254-255.

[2]夏娟，奚勇，劉洪濤.橋梁支座典型病害分析及對策[J].華東公路，2008，(03)：32-34.