淺談公路橋梁板式橡膠支座質量控制
摘要： 闡述公路橋梁板式橡膠支座安裝出現的質量問題，通過分析其結構作用、安裝方法、產生質量問題原因和采取的處理措施，以此來提高橋梁支座安裝質量意識，加強橋梁支座質量控制。
關鍵詞： 橋梁,橡膠支座,質量控制
引言：在公路橋梁結構中，橋梁支座作為橋梁上部結構和下部結構的連接點，它的作用是將上部結構傳遞的荷載合理安全的傳遞到下部結構，同時也承擔上部結構在荷載、溫度變化、混凝土收縮等因素作用下一定范圍內的自由變形，以使整個橋梁結構的實際受力情況盡可能的符合設計計算模式，并保護梁端、墩臺帽等相關結構不受損傷。為此要求它必須具有足夠的豎向剛度和彈性，以此來實現其合理安全的傳遞荷載和一定范圍的自由變形，達到橋梁在荷載作用、自然條件變化(溫度、濕度、地震等)等情況下的使用安全，故成為橋梁安全使用的關鍵點之一。但其由于在橋梁的成本造價中占有很小的比例，在施工安裝過程中往往不引起高度質量重視，造成上部結構施工完成后，在交竣工驗收或運營期間橋梁定檢等質量檢查過程中發(fā)現支座出現脫空、偏壓、開裂等質量問題需更換，其帶來的施工損失或養(yǎng)護成本數十倍的增加，為此加強施工過程中支座安裝質量控制成為橋梁質量控制關鍵點之一。
一般橋梁支座按照其結構可分為3大類：一是橋梁板式橡膠支座;二是盆式支座;三是球形支座。目前公路橋梁設計中其支座使用多為板式橡膠支座，為做好施工過程期間的橡膠支座安裝質量控制，盡可能的減小由此帶來的質量隱患和經濟損失，結合綜上所述情況現就板式橡膠支座施工質量控制措施淺談如下：
一、 公路板式橡膠支座類型及性能特點。
1、支座類型。
通常板式橡膠支座般可分為非加勁支座和加勁支座兩種。非加勁支座只有一層橡膠構成，在水平力的使用下能使橡膠支座能滿足水平位移的需要，但在豎向荷載作用下,支座的垂直壓縮變形過大，橡膠向側向膨脹，在四周產生較大的凸突，此處橡膠有較大的拉伸變形，而產生應力老化，這類支座目前在公路橋梁上基本不用。以下介紹支座為目前普遍使用的加勁橡膠板式支座。
按照公路橋梁板式橡膠支座的結構型式分類如下： (1)普通橡膠支座由多層橡膠與薄鋼板鑲嵌、粘合、硫化而成。(2)四氟滑板式支座是在普通板式橡膠支座上按照支座尺寸大小粘附一層厚2-4mm的聚四氟乙烯板而成，除具有普通板式橡膠支座的豎向剛度與彈性壓縮變形及能承受垂直荷載和適應梁端轉動外，還能利用聚四氟乙烯板與梁底不銹鋼滑板間的低摩擦系數可使橋梁上部構造水平位移不受限制。具體結構形式為：a矩形普通板式橡膠支座(GJZ系列)、圓形普通板式橡膠支座(GYZ系列)、球冠圓板式橡膠支座(TCYB系列) )，適用于小跨度或多跨、大跨度墩頂連續(xù)處(固定支座);b圓形四氟板式橡膠支座(GYZF4系列)、矩形四氟板式橡膠支座(GJZF4系列) 、球冠圓板四氟板式橡膠支座(TCYBF4系列)，適用于橋臺和墩頂伸縮縫位置，也可用于連續(xù)梁頂推、T型梁橫移和大型設備滑移可作滑塊使用(活動支座)。
按照支座材料和適用溫度分為：a.常溫型橡膠支座，采用氯丁橡膠(CR)生產，適用的溫度-25～60℃。b.耐寒型橡膠支座，采用天然橡膠(NR)生產，適用的溫度-40～60℃。
其一般代號表示方法：示例1：公路橋梁矩形普通氯丁橡膠支座，短邊尺寸為300mm，長邊尺寸為400mm，厚度為47mm，表示為GJZ300×400×47(CR)。示例2：公路橋梁圓形四氟滑板天然橡膠支座，直徑為300mm，厚度為54mm，表示為：GYZF4 300×54(NR)。
2、性能特點。
板式支座本身具有足夠的豎向剛度來滿足較大垂直荷載作用，具有良好的彈性以適應梁端的轉動，較大的剪切變形以滿足上部構造的水平位移，產生較好的防震作用，能減輕動載對上部構造與墩臺的沖擊。由于板式橡膠支座具有水平剪切的各向同性，能良好傳遞上部構造多的變形。在彎、斜橋的使用中優(yōu)點突出。同時特殊的球冠圓板式橡膠支座還具有在梁端作用力作用時通過球形表面橡膠層調整受力中心的位置，逐漸將力擴散到圓板式橡膠支座的鋼板和橡膠層，使支座受力均勻，尤其適用于斜交橋，立交橋等坡度橋的場所。
它與原用的鋼支座相比有明顯的優(yōu)點，主要表現在其結構簡單，用鋼量少，建筑高度低，安裝、更換方便，有較長的使用期限;能適應寬橋、曲線橋、斜橋等上部結構在各方面的變形。另外，當各種車輛通過橋梁時，橡膠支座能均勻分布水平力，吸收部分振動，從而延長橋梁壽命。
二、板式橡膠支座的施工安裝技術要求及質量控制措施
1、施工安裝的技術要求。
(1)施工準備。
在進行橋梁橡膠支座施工前應測量放線，將控制軸線和標高控制點標注清楚，在墩柱蓋梁、橋臺臺座上，用墨線標明支座位置與梁安裝位置;施工前必須清理干凈墊石，確保墊石強度滿足設計要求，確認墊石地腳螺栓預留孔相對尺寸、直徑及深度符合施工要求，保證預留孔清理干凈、孔內無雜物，墊石高程要符合設計要求，采用水平尺量測，需要找平時，一般應用環(huán)氧砂漿找平;同時嚴格控制預制梁底部端頭支座位置預埋連接件規(guī)范施作;施工前必須確認到場后的橡膠支座產品的合格證與有關技術指標，嚴格現場抽樣送外第三方檢驗驗證，外觀質量采用目測方法或用量具宜逐塊檢測，。確認橡膠支座類型、幾何尺寸等�，F場必須有專業(yè)工程師負責復核。
(2)施工安裝。多跨連續(xù)梁的公路橋梁板式橡膠支座安裝時,采用先簡支后連續(xù)形成連續(xù)梁，一般先將簡支梁放在臨時支座上(臨時支座一般采用鋼砂筒、砼塊、硬木塊、硫磺砂漿等，普遍方便、安全多用鋼砂筒。)，再將正式支座安放在正確位置.之后澆筑濕接頭混凝土，待混凝土達到強度后拆除臨時支座完成體系轉換。少跨且小低跨度(1-2跨)公路橋梁板式橡膠支座安裝時，嚴格梁體準確定位后，也可直接將正式支座安放在正確位置。
2、質量控制措施。
(1)橡膠支座進場時應檢查產品的合格證與有關技術指標。外觀質量：用目測方法或用量具宜逐塊檢測。同時進行現場隨機抽樣送至有相關檢驗資質的權威單位進行對比檢驗。
(2)支座安裝是重要環(huán)節(jié)，支座水平面(墊石頂面)應仔細校核，即支座平面位置要正確，高程要準確，平面應水平(平整)。(2)支座不得發(fā)生歪斜，不得脫空。(3)滑動支座的滑動方向應符合設計要求。(4)安裝溫度為5~25度。(5)錨栓位置應準確，并做防腐處理。
(3)支座與梁、板不密貼或不準時，頂起梁、板(不得用撬棍移動梁、板)，可用不同厚度的鋼板(0.5、1.0、1.5毫米厚鋼板)及上、下周圍用環(huán)氧砂漿粘結并找平，使之達到標準。
(4)聚四氟乙烯滑板式橡膠支座(儲油槽應涂滿硅脂)安裝就位后及時安裝防塵罩。
三、板式橡膠支座出現的質量問題、產生原因及處理措施。
1、出現的質量問題。由于設計、施工及生產單位(供貨商)的諸多原因，造成支座安裝后發(fā)生脫空、偏壓變形嚴重、移位、砼(砂漿)污染、開裂等多種質量問題。
2、產生原因。
(1)設計原因。由于設計考慮不足或不恰當，支座與橋梁結構不匹配(承受荷載偏小的情況下)，在產品質量合格和施工質量保證的情況下，長期動荷載的作用下，造成支座開裂，多為橡膠層與內置鋼板間產生的水平開裂。
(2)生產廠家(供貨商)原因。橋梁支座出現的好多問題前些年有關調查發(fā)現，由于需求量突然增大，采取從就近小廠購買貼牌使用，而這些小廠家不了解橡膠支座的技術標準、技術性能及其在橋梁結構中承擔的作用的重要性，造成產品質量不穩(wěn)定，不合格。主要表現在橡膠材料和鋼板不規(guī)范(采用再生膠)，不按產品標準生產，解剖后橡膠層厚度不均勻，鋼板厚度層數不規(guī)范，制造工藝差，橡膠層與鋼板粘結力差。造成剛剛安裝完畢一小段時間僅是施工車輛小量通行產生開裂，其裂縫形式水平和豎向都有。
3、施工單位質量控制不力原因。施工單位在安裝過程中沒有引起高度重視，只是認為安裝位置大差不差就完了，在墊石平整度、支座安裝位置的精準度、安裝方向、安裝期間的溫度控制、錨固處理的到位、硅脂油的規(guī)范涂刷、與梁的密貼度、砼(砂漿)污染清理防塵等方面沒有認真仔細控制。形成支座偏壓、底部與墊石局部脫空、上下面或縱橫向位置不符、偏移、頂面局部脫空、支座被砼(砂漿)包裹污染嚴重等，最終造成在一定時間內支座開裂不能正常壽命周期使用，其裂縫形式水平和豎向都有。
由于上述原因最終導致支座開裂破壞不能正常使用，嚴重開裂破壞的情況甚至造成橋梁其它結構損傷，因此發(fā)現偏壓、偏移、局部脫空、位置不符、污染等上述情況，但支座沒有開裂或大的變形需及時認真修整復位處理，一旦出現大的變形或開裂情況無條件必須進行更換。其更換采取液壓千斤頂一端整跨同時起頂，否則將引起梁、橋面系等多處結構產生質量安全問題，一般交由專業(yè)施工隊伍進行。
四、結 語
綜上所述，近年來在橋梁橡膠支座的使用過程中，出現了各種質量問題和隱患，歸根結底為設計選配、產品品質、施工過程質量控制三方面。任何一方面出現問題都將嚴重影響支座的設定使用年限，即安全性和耐久性。如何避免支座質量問題的多發(fā)、頻發(fā)現象，我認為從出現質量問題的源頭抓起，即通過設計單位謹慎的匹配設計，通過供應商提供與設計質量匹配的合格產品，通過施工單位嚴格規(guī)范的質量過程控制施工，最終的結果必將是大家皆大歡喜。
參考文獻：
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