柳州东方工程橡胶制品有限公司 广西柳州 545005
摘要：近年来，随着我国经济的快速发展，桥梁建设和维养工作也随之全面展开，桥梁支座作为桥梁和桥墩间的重要传力装置，其质量和性能也越来越受到重视。橡胶支座按照结构形式一般可分为板式橡胶支座和盆式橡胶支座。而板式橡胶支座因其便于安装更换、成本低廉和变形量大等优点，使其在桥梁建设中得到了广泛应用。
关键词：橡胶支座；非荷载病害；横向荷载异常病害；竖向荷载异常病害
引言：通过对公路桥梁板式橡胶支座病害的调查总结，提出将支座病害分类归为非荷载病害、横向荷载异常病害、竖向荷载异常病害。同时结合实际工程分析发现，非荷载病害主要原因是由于支座本身质量或周边环境因素造成；横向荷载异常主要是由车辆制动力、温度应力作用下产生的位移及变形无法有效释放造成；竖向荷载异常主要是由于支座安装空间净高、上下钢板或垫石的水平度超过设计及规范要求等造成。在实际使用过程中，由于外部环境影响、施工质量因素、养护不及时等原因，支座在服役一段时间后，总是出现不同程度的病害。桥梁支座更换工作一般在桥梁运营的10～20年，但近年来部分项目运营不到3年支座就出现病害，甚至支座在运营初期便出现病害。如京沪高速公路江苏新沂河大桥板式橡胶支座仅通车约1年，就有近75%的支座出现损害；京珠高速公路广东段部分桥梁，大梁吊装时支座就出现开裂；107国道新北河大桥仅使用3年，大部分支座出现损坏。因此，研究分析橡胶支座的病害成因，针对性地给出支座病害处治措施，对桥梁的维养工作具有重要的现实意义。本文结合笔者多年的现场检测维养工作经验，将支座病害按是否与所承受荷载有关进行了分类，同时结合实际工程桥梁支座的使用情况对常见支座病害进行了全面分析，并提出了处置措施，以期为以后的桥梁设计与施工提供参考。
1 支座病害分类
实际工程调查总结发现，支座病害主要可归为两类，一类是非荷载病害，一类是荷载异常病害。荷载异常病害是支座所承受上部荷载异常引起的，根据异常荷载作用方向，又可分为横向荷载异常病害和竖向荷载异常病害。常见非荷载病害一般包括钢板锈蚀、支座防尘罩缺损、支座混凝土包裹、支座安装偏位及支座老化等。常见荷载异常一般包括支座剪切变形、支座四氟板磨损、偏位、偏压外鼓、开裂和脱空等。
2 支座病害成因分析及处治措施
笔者对某高速公路桥梁板式橡胶支座情况进行调查研究，并对部分板式橡胶支座典型病害进行成因分析及针对性提出处治措施。
2.1 支座钢板锈蚀、混凝土包裹
2.1.1工程实例
通港大道分离式立交右桥位于斗尾疏港高速，主桥结构为箱形梁，该桥5#墩支座类型为8个板式橡胶支座，其中有8个支座存在钢板锈蚀，2个支座存在混凝土包裹。
2.1.2支座病害成因分析
（1）通过现场检测发现，钢板锈蚀主要有两个方面原因，一是由于伸缩缝橡胶条破损造成桥面雨水不断沿着梁端下流冲刷支座钢板，长期作用下支座钢板防锈层被破坏而锈蚀；二是由于在安装时破坏了钢板表面镀锌层，水汽侵蚀作用下发生锈蚀。
（2）支座混凝土包裹则是由支座上部的现浇段或伸缩缝施工混凝土浇筑时跑模漏浆，且浇筑完成后未及时清理。
2.1.3处治措施
根据病害成因，本次病害的产生主要由桥梁建设施工不当造成的。（1）针对钢板锈蚀病害，应对钢板进行喷砂除锈后按原设计要求对其进行防腐处理。并对侵入的水源源头进行处治，杜绝雨水再次冲刷支座钢板。（2）支座混凝土包裹应采用人工剥离、凿除支座周边多余的混凝土，确保支座及垫石部位无缺陷、清洁。
2.2 支座剪切变形
2.2.1工程实例
芸内大桥位于泉州绕城高速南惠段，主桥结构为T形梁，18#墩小里程侧支座为7个四氟板组合橡胶支座GJZF4300×400×80，其中有2个支座存在剪切变形。
2.2.2支座病害成因分析
通过现场检测发现，发生支座剪切变形的支座聚四氟乙烯滑板与不锈钢板接触面无润滑硅脂，支座与钢板间滑动位移能力失效，上部结构位移变形产生的横向荷载无法有效释放，直接作用于支座本体上。18－18－7支座聚四氟乙烯滑板朝剪切变形方向有卷边磨损趋势。
2.2.3处治措施
通过同步顶升梁体，将支座聚四氟乙烯滑板及不锈钢板清理干净后重新用5201－2型润滑硅脂涂满聚四氟乙烯板凹坑，并重新安装回原位并回落梁体。
若聚四氟乙烯板磨损或支座剪切变形超过规范允许值，则应按更换支座方案进行更换处治，新支座聚四氟乙烯板凹坑亦注满润滑硅脂。
2.3 支座脱空
2.3.1工程实例
芸内大桥右桥4#墩支座为7个普通板式橡胶支座GJZ450×550×85，其中有2个支座存在脱空、钢板锈蚀。
2.3.2支座病害成因分析
支座设计厚度为85mm，而4－4－4支座在大里程左侧安装空间净高值实测为94.81mm。现场检测发现支座上下钢板水平度超过设计规范限值（横向水平度均超过1°），造成局部支座安装空间净高值大于设计值。
2.3.3处治及建议措施
根据病害成因，该支座通过同步顶升梁体，上钢板及垫石通过楔形钢板及环氧砂浆调整水平度及支座整体安装空间净高值至设计要求，使支座整体均匀受力。
2.4 支座偏位
2.4.1工程实例
万虹公路分离立交右桥位于泉州绕城高速南惠段，主桥结构为箱形梁，12#墩支座为10个普通板式橡胶支座GYZ400×77，其中有2个支座存在偏位。
2.4.2支座病害成因分析
通过现场检测发现，12－12－1及12－12－10支座安装空间净高值与同排支座无明显差异，但其支座上钢板水平度均有明显倾斜超限，造成支座在桥梁上部竖向荷载挤压作用下产生位移滑动，最终局部悬出支座上钢板或垫石。
2.4.3处治措施
通过同步顶升梁体，上钢板及垫石通过楔形钢板及环氧砂浆或切割打磨支座垫石局部标高调整水平度至设计要求，调整完后支座整体安装空间净高值应符合设计要求，使支座整体均匀受力。
2.5 支座开裂
2.5.1工程实例
万虹公路分离立交右桥支座为10个普通板式橡胶支座GYZ400×77，其中有1个支座存在开裂。
2.5.2支座病害成因分析
通过现场检测数据分析，10－10－4支座左侧安装空间净高值仅为72.69mm，小于支座设计净高值77mm，存在明显偏压现象。该支座左侧较同排支座承担更大的竖向荷载，实际竖向荷载超过支座承载力或长期超过设计荷载值作用下，支座橡胶层与加劲钢板产生超设计变形，最终造成橡胶开裂破坏。
2.5.3处治建议措施
通过同步顶升梁体，上钢板及垫石通过楔形钢板及环氧砂浆或切割打磨支座垫石局部标高调整水平度至设计要求，调整完后支座整体安装空间净高值应符合设计要求，整排支座更换安装新支座，使支座整体均匀受力。
结论
（1）通过工程实际调查总结，支座病害的分类可分为非荷载病害和荷载异常病害。其中，荷载异常病害根据异常荷载作用方向，可分为横向荷载异常病害和竖向荷载病害。（2）对支座病害研究分析发现，非荷载病害主要原因是由于支座所处工作环境与原设计存在差异、支座材料缺陷或支座未按设计安装等；横向荷载异常主要是由桥梁上部结构在车辆制动力、温度应力作用下产生的位移及变形无法有效释放，导致原设计之外的横向荷载作用于支座造成；竖向荷载异常主要是由于支座安装空间净高、上下钢板或垫石的水平度超过设计及规范要求造成。（3）建议桥梁在建设中要严格按照规范的要求进行选材、设计和施工。同时要重视桥梁运营期间维养工作，及时发现病害并根据病害具体成因制定综合处治方案。
参考文献：
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