橋梁支座常見病害的養(yǎng)護維修和更換方法探討

閆科學 上海鐵路局合肥工務段

橋梁支座常見病害的養(yǎng)護維修和更換方法探討

閆科學 上海鐵路局合肥工務段

橋梁支座在日常運營中，由于受到自身質(zhì)量、外界環(huán)境的影響，往往會出現(xiàn)相應的安全隱患，主要表現(xiàn)為支座脫空、支座剪切變形和開裂、支座墊石碎裂、支座鋼板銹蝕等。為有效應對這些問題，從設計、施工、養(yǎng)護等方面采取防控對策，采取日常加強支座檢查及養(yǎng)修，給鑄鋼支座的轉(zhuǎn)動面涂潤滑脂，松動地腳螺栓、涂黃油并再次擰緊，以防螺栓銹死等措施，確保支座安全，促進橋梁工程更好地運營和發(fā)揮作用。

橋梁支座；常見病害；養(yǎng)護維修；更換方法

支座是橋梁重要組成部分，平時應加強檢查、養(yǎng)護及維修，必要時及時進行更換，確保橋梁穩(wěn)定，運輸安全。

1 支座常見類型

橋梁一般采用盆式橡膠支座、球形鋼支座，大跨度梁也可采用鉸軸滑板支座，墩臺基礎工后沉降大的橋梁應采用調(diào)高支座。

2 支座養(yǎng)護維修的重要性

近年來，隨著高速鐵路的發(fā)展，合福高鐵、寧安客專的開通，我段設備不斷增加，還有正在建設的商合杭高鐵，橋梁設備比例增加，橋梁的技術(shù)不斷更新提高，對支座的要求變得更高，支座的后期檢查、養(yǎng)護維修標準更加嚴格。支座作為橋梁的重要組成部分，由于施工質(zhì)量、后期變化，往往會產(chǎn)生各種各樣的問題，需對支座進行檢查，及時發(fā)現(xiàn)問題并找到正確的處理方法，加強后期養(yǎng)護維修，提高支座使用壽命。必要時可進行更換，方便施工，節(jié)約維修成本，促進其作用有效發(fā)揮，滿足橋梁工程運營需要。

3 常見問題原因分析及整治方法

通過長期的設備檢查，我們發(fā)現(xiàn)橋梁支座由于設計、施工質(zhì)量或外部環(huán)境等原因，存在一些普遍問題，主要有以下幾種。

3.1 支座脫空

支座安裝過程中，沒有嚴格采取相應的調(diào)平措施，梁體存在偏壓，工程運營之后，支座容易出現(xiàn)局部脫空現(xiàn)象。如果沒有及時處理和修復，還可能導致整個支座失效，各梁間的荷載分配關(guān)系發(fā)生相應改變，梁體偏離了設計受力情況，也容易誘發(fā)其它病害，制約橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與可靠性提升。

3.2 支座剪切變形和開裂

支座所處環(huán)境比較惡劣，受到惡劣天氣，包括高溫、濕熱等因素的影響，防護措施不到位，橡膠條容易老化，其彈性和柔韌性會降低甚至喪失。再加上溫度應力、車輛荷載的影響，支座不能抵抗梁體的橫向變形，導致支座出現(xiàn)剪切變形和開裂現(xiàn)象（如圖1）。

圖1 某橋支座出現(xiàn)剪切變形和開裂現(xiàn)象

3.3 支座墊石碎裂

墊石設計不到位，尺寸偏小，不能滿足施工需要。混凝土原材料和施工質(zhì)量控制不到位，強度不足，局部承壓鋼筋配置的數(shù)量較少。施工過程中，部分墊石與支座位置沒有嚴格對準，導致墊石的局部承壓過大，出現(xiàn)剝落、破損、開裂等問題，影響支座作用的發(fā)揮。

3.4 支座鋼板銹蝕

支座所處環(huán)境比較惡劣，一些地方的環(huán)境比較潮濕，常年受雨水、高溫等因素的影響，容易降低支座的綜合性能。橋梁鋪裝破損或者伸縮裝置出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，橋面排水不暢，導致橋面雨水或污水滲透到支座位置，腐蝕支座和鋼板，使得鋼板出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，或者防銹層脫落，難以有效發(fā)揮相應的作用。

3.5 支座預留孔未處理

預留孔必須按圖紙要求施工，預留孔深度和直徑必須大于支座套筒或底柱的預埋長度和直徑，一般直徑和深度均大于60 mm為宜，并將雜物清理干凈。

3.6 支座支撐墊石不平順

支座支撐墊石不平順問題的產(chǎn)生，可能是由于使用材料不合格或材料攪拌不均勻，同一箱梁四個墩臺墊石水平高差測量不準。

墩臺墊石表面必須鋪設20 mm～30 mm的無收縮干硬砂漿，夯實后表面高差應小于2 mm，并注意預留孔四周的砂漿不得高出水平面，使用預制箱梁時，墩臺處理還應注意同一片箱梁下四個墩臺墊石的水平高差，有偏差及時調(diào)整。

3.7 支座灌漿不均勻

施工過程中，由于搶工期，支座灌漿不均勻，使用材料攪拌不均勻，灌漿不密實，灌漿方法不正確，往往會出現(xiàn)支座吊空現(xiàn)象（如圖2、圖3）。

圖2 某橋支座灌漿不均勻

圖3 某橋支座吊空

3.8 支座滑動摩擦阻力增大

支座銹蝕，支座混凝土塊未清除導致摩擦阻力變大，影響正?；瑒?，要及時清除混凝土塊，進行除銹油漆，并加強后期養(yǎng)護維修。

4 支座更換方法

大部分病害都能靠日常養(yǎng)護、維修進行處理，但一些嚴重的病害已影響正常使用，必須進行更換，常見更換支座方法如下。

4.1 枕木滿布式支架法（見圖4）

圖4 枕木滿布式支架法示意圖

4.2 橋面鋼導梁法（見圖5）

圖5 橋面鋼導梁法示意圖

4.3 端部整體頂升法（見圖6）

圖6 端部整體頂升法示意圖

4.4 鞍型支架法（見圖7）

圖7 鞍型支架法

4.5 鋼扁擔梁法（見圖8）

圖8 鋼扁擔梁法

4.6 扁型千斤頂法

由于扁型千斤頂?shù)奶厥鈽?gòu)造，導致其行程較短，可能需要多次頂升才能到位（見圖9）。

圖9 某橋頂升圖片

4.7 鋼套箍法（見圖10）

圖10 鋼套箍法顯示圖

4.8 鋼蝴蝶梁法（見圖11）

圖11 鋼蝴蝶梁法顯示圖

5 結(jié)束語

高鐵的迅速發(fā)展，對養(yǎng)護、維修標準更加嚴格，支座是橋梁日常養(yǎng)護、維修的重中之重，其病害變化規(guī)律和病害預防、整治，尚無系統(tǒng)的經(jīng)驗，還沒有成熟的養(yǎng)護維修辦法，如何更好地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題、確保鐵路的運營安全，是擺在我們每個高鐵人面前的一個全新研究課題。實際工作中應該重視支座檢查和養(yǎng)護，及時發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，然后及時采取維修措施。

為確保橋梁工程更好發(fā)揮作用，采取措施預防支座的常見安全隱患十分必要。實際工作中應該重視支座巡視和檢查，及時發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，然后采取預控和修復措施，進而確保支座穩(wěn)定可靠，滿足橋梁運營需要，也為車輛安全順利通行創(chuàng)造條件。本文就其中幾個問題產(chǎn)生原因、可能造成的后果以及整治方法進行了初步的探索，對策如下。

5.1 設計對策

重視對橋梁和支座進行優(yōu)化設計，延長支座的使用壽命，滿足橋梁工程運營需要。設計過程中要研究支座的材料特性，合理選擇支座的結(jié)構(gòu)造型，提高支座的耐久性。優(yōu)化支點位置的構(gòu)造尺寸，方便支座更換。做好橋梁結(jié)構(gòu)計算分析工作，合理選用三支座或雙支座方案。利用混凝土楔形板進行支座調(diào)平，防止調(diào)平鋼板出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，進而保證鋼板作用的充分發(fā)揮。適當增加支座墊石高度，方便支座的后期更換工作。

5.2 施工對策

了解設計圖紙的意圖，根據(jù)設計圖紙要求進行支座施工。重視支座下墊層、墊石施工，確保強度滿足規(guī)范要求，高程準確無誤，與設計圖紙保持一致，合理控制支座墊石頂部的高程。如果地基條件較差，承載能力較弱，可以采用換填法進行處理，提高地基穩(wěn)定性與可靠性。必要時進行預壓試驗，觀察沉降量和不均勻沉降，防止支座出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象。上部梁板施工必須滿足規(guī)范要求，對梁體進行整體優(yōu)化，保證梁板外形結(jié)構(gòu)和整體穩(wěn)定性符合需要，提高結(jié)構(gòu)的綜合性能。吊裝梁體時，隨時檢查下支座的位置和受力情況，對脫空支座進行加墊，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。如果有些支座存在錯位現(xiàn)象，必須將梁體重新起吊，對支座進行重新安裝，確保支座結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固與可靠。

5.3 養(yǎng)護、維修對策

提高思想認識，重視支座的養(yǎng)護工作，加強日常巡視和檢查，及時處理存在的缺陷。消除橋面病害，防止橋面病害傳向支座，確保支座穩(wěn)固可靠。對支座進行定期養(yǎng)護，做好保潔、除銹、防塵工作。對完全脫空和局部支座加墊鋼板調(diào)平，確保支座受力平衡，滿足橋梁運營需要。加強支座的日常檢查和養(yǎng)護維修工作，尤其是對剪切變形或開裂的支座，更要做好巡視、檢查和修復工作。如果病害超限，應該及時處理。修補支座墊石破損處，對出現(xiàn)病害的支座要及時更換。

[1]中華人民共和國鐵道行業(yè)標準.鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范（TB10002.2-2005）.北京：中國鐵道出版社，2006.

責任編輯：許耀元

來稿日期：2017-03-07