公路橋梁橡膠支座的使用壽命與應(yīng)用對(duì)策

拜杰

新疆維吾爾自治區(qū)交通規(guī)劃勘察設(shè)計(jì)研究院橋隧設(shè)計(jì)院 新疆 烏魯木齊 830006

引言

在公路橋梁的施工建設(shè)中，橋梁支座安裝雖然較為不起眼，但對(duì)于橋梁主體的安全穩(wěn)定性能卻起著十分關(guān)鍵的作用，發(fā)揮著減振隔振的重要功用。隨著時(shí)代的發(fā)展進(jìn)步和施工工藝技術(shù)的提高，公路橋梁支座類型不斷革新，其實(shí)際功用性能也有了大幅度提高，這其中，橡膠支座由于具備安全性高、安裝便利、施工成本低等特點(diǎn)，受到越來(lái)越多的關(guān)注。不過，橡膠支座也存在著一些弊端，需要我們進(jìn)一步研究改進(jìn)。

1 橡膠支座的應(yīng)用

在較早時(shí)期，我國(guó)就開始關(guān)注公路橋梁支座問題，不過大多數(shù)是使用的鋼支座，也有一些小型橋梁會(huì)使用油毛氈作為支座，不過這種簡(jiǎn)易支座在使用過程中暴露出較多問題，安全性難以得到有效的保障。我國(guó)公路橋梁工程中橡膠支座的使用在1970年之后有了較大的普及應(yīng)用，且隨著實(shí)際施工建設(shè)中的廣泛應(yīng)用，橡膠支座根據(jù)使用形式的不同，主要有盆式支座、球形支座和板式支座等，其性能功用也有不同。目前，我國(guó)新建的公路橋梁工程中，橡膠支座的使用基本上已經(jīng)達(dá)到了100%，對(duì)于我國(guó)公路、橋梁以及鐵路等的發(fā)展建設(shè)有著十分有利的影響[1]。

2 公路橋梁橡膠支座的使用壽命問題分析

2.1 橡膠支座的質(zhì)量影響

橡膠支座材料質(zhì)量問題多是因?yàn)橄嚓P(guān)生產(chǎn)商在制造過程中工藝技術(shù)不達(dá)標(biāo)或者操作不規(guī)范導(dǎo)致的，主要體現(xiàn)在橡膠支座金屬板以及橡膠材料本身方面，比如有些生產(chǎn)商的辦廠規(guī)模比較小，工人整體素質(zhì)不高或者設(shè)備精度較低等；還存在一些不法生產(chǎn)商，為了追求更高的經(jīng)濟(jì)效益，會(huì)在優(yōu)質(zhì)橡膠原材料中混雜添加進(jìn)入一些再生橡膠，這會(huì)導(dǎo)致橡膠材料老化速度加快，嚴(yán)重影響著橡膠支座的使用壽命。因此，相關(guān)市場(chǎng)監(jiān)督部門必須要加強(qiáng)監(jiān)測(cè)督查力度，盡可能地減少這種情況的發(fā)生，施工建設(shè)單位在進(jìn)行橡膠支座采買工作時(shí)，也需要加強(qiáng)質(zhì)量檢測(cè)環(huán)節(jié)，杜絕劣質(zhì)橡膠支座流入施工現(xiàn)場(chǎng)。

2.2 橡膠支座安裝工藝影響

橡膠支座的安裝是公路橋梁施工建設(shè)的重要一環(huán)，安裝工藝技術(shù)的好壞直接影響著公路橋梁工程質(zhì)量安全與否，相關(guān)施工安裝人員必須要予以足夠的重視。如果沒有良好的橡膠支座安裝工藝技術(shù)進(jìn)行相關(guān)施工作業(yè)，那么橡膠支座材料質(zhì)量再好，也難以發(fā)揮出橡膠支座預(yù)期中的功用，不能確保橋梁結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性。在實(shí)際的公路橋梁工程施工建設(shè)過程中，仍存在一些技術(shù)人員安全責(zé)任意識(shí)不強(qiáng)，不規(guī)范細(xì)致進(jìn)行橡膠支座的安裝環(huán)節(jié)，橡膠支座實(shí)際的使用壽命受到較大程度的影響，使得公路橋梁工程的質(zhì)量安全難以得到切實(shí)有效的保障。常見的安裝工藝問題有：支座位置墊襯不平整、設(shè)計(jì)與使用的橡膠支座型號(hào)不匹配以及支座位移等，這些問題都會(huì)在一定程度上減少橡膠支座的使用壽命。

2.3 橡膠支座使用時(shí)維護(hù)工作的影響

在公路橋梁工程項(xiàng)目竣工之后，還需要專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行橡膠支座的專門維護(hù)保養(yǎng)，以提高橡膠支座的使用質(zhì)量和使用壽命。如果不展開合理有效的維護(hù)保養(yǎng)工作，橡膠支座很難達(dá)到預(yù)期的使用效果，也難以保障其較長(zhǎng)的使用壽命。長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)工作的橡膠支座必然會(huì)出現(xiàn)大量灰塵長(zhǎng)久堆積的現(xiàn)象，千萬(wàn)不要小瞧這種積灰現(xiàn)象，它會(huì)逐漸侵蝕破壞橡膠支座的內(nèi)部細(xì)小結(jié)構(gòu)，加速橡膠支座的老化速度，使得橡膠支座本身的實(shí)際功用逐漸降低，直至完全損壞，那時(shí)為了保障橋梁的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和正常使用，就必須要進(jìn)行橡膠支座的更換了。由此可見，橡膠支座的維護(hù)保養(yǎng)工作多么重要，相關(guān)施工單位必須要足夠重視，從而避免不必要的大規(guī)模橋梁項(xiàng)目整修工作[2]。

3 公路橋梁橡膠支座的使用壽命的提升對(duì)策

3.1 設(shè)計(jì)功能的保證

在實(shí)際的公路橋梁施工建設(shè)中，根據(jù)其功能需求不同，橋梁支座通?？梢苑譃閮纱箢悾夯瑒?dòng)支座和固定支座?；瑒?dòng)支座的主要作用是在傳遞向應(yīng)力的同時(shí)，還能保證在一定作用力范圍內(nèi)，減小溫度變化以及混凝土收縮膨脹等變化的影響，完成自由移動(dòng)或者平移；而固定支座的功用和滑動(dòng)支座有著較為明顯的區(qū)別，固定支座可以將橋梁主體結(jié)構(gòu)牢牢固定在墩臺(tái)結(jié)構(gòu)上，限制橋梁結(jié)構(gòu)的位移，如此一來(lái)，不僅可以傳遞一些水平力，還可以傳遞向應(yīng)力，從而實(shí)現(xiàn)橋跨轉(zhuǎn)動(dòng)。

橋梁橡膠支座的設(shè)計(jì)功用大致可分為以下幾點(diǎn)：①橋梁的支座功用。支座作用是指將橋梁結(jié)構(gòu)上部的作用力安全可靠地轉(zhuǎn)移至下部結(jié)構(gòu)的橋墩上，實(shí)現(xiàn)橋梁整體結(jié)構(gòu)在一定條件下的自由形變；②優(yōu)化橡膠支座的設(shè)計(jì)，并通過科學(xué)合理的技術(shù)應(yīng)用，更大限度起到減振隔振的作用；③當(dāng)有極端天氣或者自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)，如地震、臺(tái)風(fēng)以及海嘯等，橋梁結(jié)構(gòu)還可以在較短時(shí)間內(nèi)完成變形，較大程度地吸收破壞能量，降低橋梁主體結(jié)構(gòu)受到的損傷破壞；④還需要考慮到實(shí)際施工安裝過程中的便利性，盡可能降低安裝技術(shù)難度，還有以后橡膠支座的維護(hù)和更換工作，都要考慮到，使得相關(guān)工作能夠較為順利地開展。

3.2 確定設(shè)計(jì)重點(diǎn)

公路橋梁橡膠支座的設(shè)計(jì)重點(diǎn)，便是要保障橡膠支座的實(shí)用性和設(shè)計(jì)合理性，嚴(yán)格選用優(yōu)質(zhì)的橡膠和金屬原材料進(jìn)行橡膠支座的制作，然后根據(jù)橋梁施工建設(shè)實(shí)際，充分考慮到橡膠支座在實(shí)際的使用過程中可能需要承受的作用力范圍、出現(xiàn)位移程度大小以及振動(dòng)周期和頻率等的影響，有針對(duì)性性地分析相關(guān)數(shù)據(jù)，包括橋身主體的測(cè)量考慮，像橋身的寬度、跨度以及型號(hào)等，經(jīng)過詳細(xì)縝密的設(shè)計(jì)分析計(jì)算，從而確保橡膠支座設(shè)計(jì)的科學(xué)合理和穩(wěn)定安全，與橋梁施工實(shí)際精準(zhǔn)匹配。此外，在進(jìn)行橋梁橡膠支座設(shè)計(jì)時(shí)，還要結(jié)合市場(chǎng)實(shí)際，選用較為優(yōu)質(zhì)適用的材料進(jìn)行，在橡膠支座相關(guān)功用得到保障的基礎(chǔ)上，盡可能地節(jié)約施工建設(shè)成本，提高工程項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益[3]。

3.3 合理選擇支座

如前文所提到的，橡膠支座類型主要有盆式、球形和板式等。在實(shí)際橋梁工程項(xiàng)目中，需要根據(jù)實(shí)際需要，合理地選擇橡膠支座類型，從而使得其能夠更好地發(fā)揮自身功用，保障橋梁結(jié)構(gòu)主體的安全穩(wěn)定，而匹配合理又能夠進(jìn)一步延長(zhǎng)橡膠支座的使用壽命。

盆式橡膠支座由鋼構(gòu)件和橡膠組合而成，具有加大的承載力，可以有效進(jìn)行較長(zhǎng)距離的轉(zhuǎn)移和位移等，較為適用于跨徑較大的橋梁和城市的礦區(qū)林區(qū)等；球形橡膠支座根據(jù)工作特性的不同，可以分為單向、多向和固定形式，其原理便是通過球面進(jìn)行力的傳遞，使得作用力分布較為均勻，由于轉(zhuǎn)矩力較小和轉(zhuǎn)動(dòng)性能的一致，較為適合曲線橋和寬橋等；板式橡膠支座構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，加工安裝工藝難度也較小，成本相對(duì)來(lái)說也較低，經(jīng)濟(jì)實(shí)用的特性使得板式橡膠支座較為適用于中小城市的公路鐵路等。

4 結(jié)束語(yǔ)

橡膠支座的應(yīng)用，為公路橋梁工程項(xiàng)目提供了極大的助力，使得我國(guó)公路橋梁施工建設(shè)質(zhì)量取得了更進(jìn)一步的提高。因此，我們要在不斷的實(shí)踐應(yīng)用過程中積極探索提高橡膠支座安裝質(zhì)量和使用壽命的方法路徑，從而實(shí)現(xiàn)我國(guó)公路橋梁工程施工質(zhì)量的大幅度提升，更為安全穩(wěn)定的運(yùn)行。