枢纽坝下交通桥桥梁支座病害的分析及对策

枢纽坝下交通桥桥梁支座病害的分析及对策

朱晓磊

内蒙古引绰济辽供水有限责任公司 内蒙古自治区 137 400

摘要：桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件。它能将桥梁上部结构的反力和变形（位移和转角）可靠的传递给桥梁下部结构，从而使结构的实际受力情况与计算的理论图式相符合。它的功能是将上部结构固定于墩台，承受作用在上部结构的各种力，并将它可靠地传给墩台；在荷载、温度、混凝土收缩和徐变作用下，支座能适应上部结构的转角和位移，使上部结构可自由变形而不产生额外的附加内力。

关键词：水利水电；桥梁；支座病害；解决办法

前言：随着水利工程的快速发展，库区交通桥梁起到了举足轻重的作用。在交通桥梁的建设过程中，建设部门更注重桥面铺装层、伸缩装置、排水设施及防撞护栏等附属设施的建设，而往往忽视了桥梁支座的重要性。本文主要分析桥梁支座的常见病害并提出几点维护建议。

1 桥梁支座病害的分析

在我国，橡胶支座技术相当成熟，因其性能可靠、结构简单、安装和使用方便且造价低，可以吸收部分振动，减小活载对桥梁结构及墩台的冲击，具有减震、抗震和大变形量等特点，已基本取代了刚性支座，目前桥梁支座主要采用板式橡胶支座和盆式支座，尤以板式橡胶支座应用最为广泛。但是板式橡胶支座在产品质量和使用上存在较多隐患，对桥梁结构安全性和耐久性影响很大，必须引起高度重视。

1.1 桥梁支座脱空

通常，施工的粗心大意，高程控制不严格，桥梁板吊装过程中未及时检查，缺乏严格的指令控制，造成梁体与支座的四面不能完全紧密的接触到是导致出现脱空的主要原因。

（1）由于预应力不均匀，放张不对称，预应力预留孔道位置不正、不顺，预埋波纹管质量有问题，斜交预应力梁体在预应力作用下，由于锐角处的混凝土刚度比钝角处的小，使得锐角处向上翘曲等原因导致梁板端部底面挠曲，从而导致支座脱空。

（2）施工过程控制不严，支座垫石高程不能满足设计要求。特别是弯、坡、斜桥，同一梁体的四个支点高程均不相同，每个垫石高程没有精确控制、调整，导致单个梁体四个支座高程控制点相对误差增大，使得个别支座脱空。

（3）梁板在运输、吊移过程中，因荷载作用，使得次应力或应力的重新分布，造成梁板底面挠曲，支座脱空。

（4）安装时一“安”了事，没有就支座脱空及时采取相应的技术措施和处理方法，如用垫不锈钢片或梁体调整等。特别在斜交桥中，在预应力的作用下，短边有向上翘的趋势；斜交桥板在预应力的作用下，钝角有翘曲的趋势。当板整体化后，在桥面铺装及汽车荷载等作用时，又可视为一斜板。在荷载作用下，荷载有向两支承边最短距离方向传递的趋势，同时支座有一定的压缩变形，板梁间的相互作用，又使支座脱空有不断改善的趋势。

1.2 桥梁支座异常变形

桥梁橡胶支座是由多层橡胶与钢板硫化粘合而成,它有足够的竖向钢度,能将上部构造的反力可靠的传递给墩台;有良好的弹性,以适应梁端的转动,又有较大的剪切变形能力,以满足上部构造的水平位移。在板式橡胶支座表面粘复一层1.5mm-3mm厚的聚四氟乙烯板,就能制作成聚四氟乙烯滑板式橡胶支座它除了竖向钢度与弹性变形,能承受垂直荷载及适应梁端转动外,因聚四氟乙烯板的低摩擦系数,可使梁端在四氟板表面自由滑动,水平位移不受限制,特别适宜中、小荷载,大位移量的桥梁使用。实际安装后发现变形有以下几种原因：

（1）大多因为落梁时不够平稳，桥梁支座存在较大的初始剪切变形。

(2)在安装过程中支座上下钢板是否水平，不平受力将会导致四氟板不易滑动。

（3）四氟面与不锈钢面硅脂油是否有涂抹

1.3 桥梁支座不能正常滑动

桥梁支座不能正常滑动的主要原因是墩顶落有大量的混凝土垃圾不锈钢板锈蚀，摩阻力变大。

2 桥梁支座病害的对策

由于这些病害除了材料质量问题需要生产厂家进行改良，主要是施工单位在支座安装时未重视坡型支座的合成坡度方向，随意安装，导致支座偏压而产生不同变形，因此需要认真熟悉规范，严格按施工规范和操作规程施工。板式橡胶支座安装时，应注意下列事项：

（1）橡胶支座在安装时，应检查产品合格证书中有关技术性能指标，如不符合设计要求时，不得使用。

（2）支座下设置的支承垫石，混凝土强度应符合设计要求，顶面要求标高准确，表面平整，在平坡情况下同一片梁两端支承垫石水平面应尽量处于同一平面内，其相对误差不得超过3mm，避免支座发生偏歪、不均匀受力和脱空现象。

（3）安装前应将墩、台支座垫石处清理干净，用于硬性水泥砂浆抹平，并使其顶面标高符合设计要求。

（4）将设计图上标明的支座中心位置标在支承垫石及橡胶支座上，橡胶支座准确安放在支承垫石上，要求支座中心线同支承垫石中心线相重合。

（5）当墩、台两端标高不同，顺桥向有纵坡时，支座安装方法应按设计规定处理。

（6）吊装梁、板前，抹平的水泥砂浆必须干燥并保持清洁和粗糙。梁、板安放时，必须仔细，使梁、板就位准确且与支座密贴，就位不准时，或支座与梁板不密贴时，必须吊起，采取措施垫钢板和使支座位置限制在允许偏差内，不得用撬棍移动梁、板。

（7）梁、板就位准确且与支座密贴后，应及时将纵横向相邻的梁、板进行联系固定，防止梁、板纵横向滑移，从而对支座产生剪切作用。

（8）支座安装时必须考虑安装时的工作环境和温度影响，选择适宜的安装温度和湿度是必要的。

（9）预制梁产生制作时，应严格按设计图纸的纵坡和横坡、正斜交角度计算准确设置梁底楔形块，同时必须考虑预应力预制梁张拉起拱对楔形块的影响。

（10）若橡胶支座施工过程中出现支座开裂，需要视开裂的严重情况进行处理，轻微的开裂可以采用橡胶专用胶表面涂刷封闭，防止支座内钢板锈蚀。如果开裂严重，钢板外露，则需要制定专项施工方案用顶升法将梁顶起，进行支座更换。

（11）若出现偏压、起鼓、剪切变形等情况，病害轻微就不需要处理，病害严重则需要调整支座或者更换。

（12）若支座出现局部脱空或全部脱空，可采用不锈钢板垫塞密实。

参考文献：

[1]庄军生主编：《桥梁支座》第二版，中国铁道出版社2000年4月

[2]铁道部行业标准：《铁路桥梁盆式橡胶支座》，TB/T2331-04，中国铁道出版社2004年

[3]胡安林：桥梁板式橡胶支座安装存在的问题及解决方案，2009年

[4]交通部行业标准：《公路桥梁板式橡胶支座》JT/T4-2004,中华人员共和国交通部发布