在20世紀60年代以前，我國的公路、鐵路橋梁上常不設支座或僅設置鋼支座，隨著橋梁建設事業(yè)的發(fā)展，各種橋式大跨度橋梁不斷涌現(xiàn)，因而對橋梁支座的承載能力、對支座的位移和轉角能力的要求不斷提高,普通板式橡膠支座在使用過程中，由于材料質量以及老化、設計和施工的原因，經(jīng)常出現(xiàn)相交老化開裂、鋼板外露、不均勻鼓凸與脫膠、脫空、剪切超限和支座位置串動等病害；盆式橡膠支座缺陷類型包括鋼件裂紋和變形、鋼件脫焊、銹蝕、聚四氟乙烯滑板磨損、支座位移超限、支座轉角超限和錨栓剪斷等。這些病害除了材料質量問題需要生產(chǎn)廠家進行改良，主要是施工單位在支座安裝時未重視坡型支座的合成坡度方向，隨意安裝，導致支座偏壓而產(chǎn)生不同變形；由于支承墊石標高不準，預制梁產(chǎn)生橫向滑移而對支座產(chǎn)生剪切；未將支座按設計及規(guī)范要求穩(wěn)固地粘貼在墊石上，致使吊梁時隨意拖動支座，導致方向、位置不準而不能均勻受力；不熟悉盆式支座的安裝方法、縱橫限位概念模糊或施工管理不到位導致。需要認真熟悉規(guī)范，嚴格按施工規(guī)范和操作規(guī)程施工。
關鍵詞：橋梁支座 橡膠支座；病害；對策
公路橋梁橡膠支座的常見病害成因分析
橋梁支座缺陷的種類眾多，這里針對板式橡膠支座、盆式橡膠支座和坡形球冠板式橡膠支座的常見病害進行成因分析。
一）、板式橡膠支座和坡形球冠板式橡膠支座
板式橡膠支座和坡形球冠板式橡膠支座性能劣化類型包括橡膠老化開裂、鋼板外露、不均勻鼓凸與脫膠、脫空、剪切變形、鼓包開裂等現(xiàn)象，主要是施工單位在支座安裝時未重視坡形支座的合成坡度方向，隨意安裝，導致支座偏壓而產(chǎn)生不同變形；由于支承墊石標高不準，預制梁產(chǎn)生橫向滑移而對支座產(chǎn)生剪切；未將支座按設計及規(guī)范要求穩(wěn)固地粘貼在墊石上，致使吊梁時隨意拖動支座，導致方向、位置不準而不能均勻受力。
1、開裂是指板式橡膠支座表面形成的龜裂裂紋。一般板式橡膠支座經(jīng)一定使用年限后，均會出現(xiàn)表面的龜裂裂紋，但裂紋寬度和深度均不大。但是下圖支座在使用一年后就出現(xiàn)大量的起鼓、開裂，支座本身質量問題占很大比例。
2、鋼板外露是指由于橡膠龜裂或支座制作不佳使板式橡膠支座內部的鋼板外露。
3、不均勻鼓凸與脫變發(fā)生在橡膠與鋼板粘結破壞時。通常板式橡膠支座在荷載作用下，鋼板之間的橡膠向外發(fā)生均勻的凸起屬正�，F(xiàn)象。當橡膠與支座內加勁鋼板粘結不良，在荷載作用下發(fā)生鋼板與橡膠脫膠，引起不均勻的鼓凸，嚴重時就會出現(xiàn)起鼓開裂甚至爆裂。
4、支座脫空：
脫空是指板式橡膠支座與橋梁底面及支承墊石頂面出現(xiàn)的縫隙大于相應邊長的25%。通常板式橡膠支座使用時，應通過轉臺計算，使支座頂?shù)酌媾c橋梁全面積接觸。局部脫空一方面造成支座壓應力增加，另一方面支座脫空部位與外界空氣接觸，容易產(chǎn)生橡膠老化。
支座脫空是目前支座安裝上存在最普通和嚴重的質量問題之一。主要是由于支座底部砂漿塊開裂松散及墩臺頂面不平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。某個支座脫空將造成其他支座受力過大，影響支座的耐久性，此外，可能會使上部構造受力不均，對結構產(chǎn)生不利影響。支座脫空產(chǎn)生的主要原因是：
1）、墩臺頂支座墊石標高控制不當
2）、梁體預制時梁端三角楔形塊不平，尤其是斜交板梁較難控制
3）、墊石強度過低，受壓后墊石破碎，引起脫空
4）、支座安裝溫度選擇不當，安裝時氣溫過高或過低，后期梁體伸縮過大導致支座出現(xiàn)難以恢復的縱向一側較明顯的半脫空。
5、支座變形過大
支座變形是指壓縮變形和剪切變形，剪切超限是指板式橡膠支座在最高及最低溫度條件下的最大恒載剪切變形tan >0.45.變形過大有支座本身質量和安裝質量兩方面原因。支座本身質量問題是指支座抗壓彈模量大小主要影響支座在各級荷載下的豎向變形，而各種結構對豎向變形的適應性不同，過大的豎向變形可能對連續(xù)梁等上部構造產(chǎn)生極為不利的附加內力，有時與下部構造的豎向位移疊加后總位移可能超出設計控制范圍。導致結構的破壞。支座安裝時也會引起支座初始變形過大，從耐久性來說是不好的，剪切變形越大越不好，長時間過大變形將加速橡膠老化，會降低支座使用壽命。過大的變形產(chǎn)生原因主要有：
1）、由于同一梁體有的支座完全脫空導致個別支座手里過大而引起初試變形過大。
2）、安裝濕度過高，過低，隨環(huán)境溫度變化，混凝土脹縮、徐變和汽車制動力的作用引起過大剪切變形。
3）、橋梁縱坡設計過大導致縱向剪切變形過大。
6、支座的串動是由于支承墊石不平，造成支座局部承壓，引起支座位置串動，嚴重時可能會造成個別支座脫落。
7、支座偏位
支座偏位是面前支座安裝上存在最普遍的問題，分為縱向偏位和橫向偏位，嚴重的支座偏位將造成支座不均勻受力，梁體受力附加內里過大等病害。支座偏位產(chǎn)生的原因主要是支座或墊石放樣不標準，應該在支座安裝時進行校核。如墊石位置有較小偏差，可采用環(huán)氧砂漿進行調整，如偏差過大，應重新澆筑墊石。
二）、盆式橡膠支座
盆式橡膠支座缺陷類型包括鋼件裂紋和變形、鋼件脫焊、銹蝕、聚四氟乙烯滑板磨損、支座位移超限、支座轉角超限和錨栓剪斷等。盆式支座出現(xiàn)的問題主要是施工單位不熟悉安裝方法、縱橫限位概念模糊或施工管理不到位導致。
1）、鋼件裂紋和變形是指盆式橡膠支座的鋼件中出現(xiàn)肉眼可見的裂紋，以及支座鋼板在荷載作用下發(fā)生翹曲。
2）、聚四氟乙烯板磨損指盆式橡膠支座中由于聚四乙烯和不銹板和不銹鋼滑板之間平面滑動所產(chǎn)生的磨損。磨損程度用測量聚乙烯辦的外露高度來表示。
3）、支座位移超限是由于設計及安裝不當造成支座聚四氟乙烯板滑出不銹鋼板板面范圍。
4）、支座轉角超現(xiàn)實由于設計及安裝不當造成支座轉角超過相應荷載作用下最大的預期設計轉角。支座轉角應由盆式橡膠支座頂
底板之間的最大和最小間隙求出。
5）、支座非正常約束：這與支座本身質量無關，主要是施工過程處理不當造成。
四、對策
由于這些病害除了材料質量問題需要生產(chǎn)廠家進行改良，主要是施工單位在支座安裝時未重視坡型支座的合成坡度方向，隨意安裝，導致支座偏壓而產(chǎn)生不同變形；由于支承墊石標高不準，預制梁產(chǎn)生橫向滑移而對支座產(chǎn)生剪切；未將支座按設計及規(guī)范要求穩(wěn)固地粘貼在墊石上，致使吊梁時隨意拖動支座，導致方向、位置不準而不能均勻受力；不熟悉盆式支座的安裝方法、縱橫限位概念模糊或施工管理不到位導致。因此需要認真熟悉規(guī)范，嚴格按施工規(guī)范和操作規(guī)程施工。使用過程中出現(xiàn)這些病害，就需要逐一分析原因，并進行相應的處理，甚至更換。
一）、板式橡膠支座安裝時，應注意下列事項：
1、橡膠支座在安裝時，應檢查產(chǎn)品合格證書中有關技術性能指標，如不符合設計要求時，不得使用。
2、支座下設置的支承墊石，混凝土強度應符合設計要求，頂面要求標高準確，表面平整，在平坡情況下同一片梁兩端支承墊石水平面應盡量處于同一平面內，其相對誤差不得超過3mm，避免支座發(fā)生偏歪、不均勻受力和脫空現(xiàn)象。
3、安裝前應將墩、臺支座墊石處清理干凈，用于硬性水泥砂漿抹平，并使其頂面標高符合設計要求。
4、將設計圖上標明的支座中心位置標在支承墊石及橡膠支座上，橡膠支座準確安放在支承墊石上，要求支座中心線同支承墊石中心線相重合。
5、當墩、臺兩端標高不同，順橋向有縱坡時，支座安裝方法應按設計規(guī)定處理。
6、吊裝梁、板前，抹平的水泥砂漿必須干燥并保持清潔和粗糙。梁、板安放時，必須仔細，使梁、板就位準確且與支座密貼，就位不準時，或支座與梁板不密貼時，必須吊起，采取措施墊鋼板和使支座位置限制在允許偏差內，不得用撬棍移動梁、板。
7、梁、板就位準確且與支座密貼后，應及時將縱橫向相鄰的梁、板進行聯(lián)系固定，防止梁、板縱橫向滑移，從而對支座產(chǎn)生剪切作用。
8、支座安裝時必須考慮安裝時的工作環(huán)境和溫度影響，選擇適宜的安裝溫度和濕度是必要的。
9、預制梁產(chǎn)生制作時，應嚴格按設計圖紙的縱坡和橫坡、正斜交角度計算準確設置梁底楔形塊，同時必須考慮預應力預制梁張拉起拱對楔形塊的影響。
10、若橡膠支座施工過程中出現(xiàn)支座開裂，需要視開裂的嚴重情況進行處理，輕微的開裂可以采用橡膠專用膠表面涂刷封閉，防止支座內鋼板銹蝕。如果開裂嚴重，鋼板外露，則需要制定專項施工方案用頂升法將梁頂起，進行支座更換。
11、若出現(xiàn)偏壓、起鼓、剪切變形等情況，病害輕微就不需要處理，病害嚴重則需要調整支座或者更換。
12、若支座出現(xiàn)局部脫空或全部脫空，可采用不銹鋼板墊塞密實。
二）、盆式橡膠支座
支座規(guī)格和質量應符合設計要求，支座組裝時其底面與頂面（埋置于墩頂和梁底面）的鋼墊板，必須埋置密實。墊板與支座見平整密貼，支座四周不得有0.3mm以上的縫隙，嚴格保持清潔。活動支座的聚四氟乙烯板和不銹鋼板不得有刮傷、撞傷。氯丁橡膠板塊密封在鋼盆內，要排除空氣，保持緊密。
1、活動支座安裝前用丙酮或酒精仔細擦洗各相對滑移面，擦凈后在四氟滑板的儲油槽內注滿硅脂類潤滑劑，并注意硅脂保潔；坡道橋注硅脂應注意防滑。
2、盆式橡膠支座的頂板和底板可用焊接或錨固螺栓時，其外露螺桿的高度不得大于螺母的厚度；現(xiàn)澆梁底部預埋的鋼板或滑板，應根據(jù)澆筑時的溫度、預應力張拉、混凝土收縮與徐變對梁長的影響，設置相對于設計支承中心的預偏值。
3、盆式橡膠支座在現(xiàn)場安裝前嚴禁隨意拆卸頂板和底板，安裝時保證支座就位準確。盆式橡膠支座在橋梁恒載加載之前，不宜將支座固定鐵片拆除。如現(xiàn)澆箱梁梁底的盆式橡膠支座在混凝土澆筑完成后，進行預應力張拉前或底板膜板拆卸前解除固定鐵片。
4、支座安裝時必須考慮安裝時的工作環(huán)境和溫度影響，選擇適宜的安裝溫度和濕度是必要的。
5、 盆式橡膠支座使用過程中發(fā)現(xiàn)銹蝕，需要對支支座外表涂刷防銹漆；鋼件脫焊需要進行補焊，但是在補焊時必須做好防護措施，應防止燒壞盆內橡膠和四氟板。
6、若盆式橡膠支座使用過程中鋼件裂紋和變形、聚四氟乙烯滑板磨損、支座位移超限、支座轉角超限和錨栓剪斷等病害則需要制定專項方案，對盆式橡膠支座予以更換。
