閆科學(xué) 上海鐵路局合肥工務(wù)段

橋梁支座常見病害的養(yǎng)護(hù)維修和更換方法探討

閆科學(xué) 上海鐵路局合肥工務(wù)段

橋梁支座在日常運(yùn)營(yíng)中，由于受到自身質(zhì)量、外界環(huán)境的影響，往往會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的安全隱患，主要表現(xiàn)為支座脫空、支座剪切變形和開裂、支座墊石碎裂、支座鋼板銹蝕等。為有效應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題，從設(shè)計(jì)、施工、養(yǎng)護(hù)等方面采取防控對(duì)策，采取日常加強(qiáng)支座檢查及養(yǎng)修，給鑄鋼支座的轉(zhuǎn)動(dòng)面涂潤(rùn)滑脂，松動(dòng)地腳螺栓、涂黃油并再次擰緊，以防螺栓銹死等措施，確保支座安全，促進(jìn)橋梁工程更好地運(yùn)營(yíng)和發(fā)揮作用。

橋梁支座；常見病害；養(yǎng)護(hù)維修；更換方法

支座是橋梁重要組成部分，平時(shí)應(yīng)加強(qiáng)檢查、養(yǎng)護(hù)及維修，必要時(shí)及時(shí)進(jìn)行更換，確保橋梁穩(wěn)定，運(yùn)輸安全。

1 支座常見類型

橋梁一般采用盆式橡膠支座、球形鋼支座，大跨度梁也可采用鉸軸滑板支座，墩臺(tái)基礎(chǔ)工后沉降大的橋梁應(yīng)采用調(diào)高支座。

2 支座養(yǎng)護(hù)維修的重要性

近年來(lái)，隨著高速鐵路的發(fā)展，合福高鐵、寧安客專的開通，我段設(shè)備不斷增加，還有正在建設(shè)的商合杭高鐵，橋梁設(shè)備比例增加，橋梁的技術(shù)不斷更新提高，對(duì)支座的要求變得更高，支座的后期檢查、養(yǎng)護(hù)維修標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格。支座作為橋梁的重要組成部分，由于施工質(zhì)量、后期變化，往往會(huì)產(chǎn)生各種各樣的問(wèn)題，需對(duì)支座進(jìn)行檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并找到正確的處理方法，加強(qiáng)后期養(yǎng)護(hù)維修，提高支座使用壽命。必要時(shí)可進(jìn)行更換，方便施工，節(jié)約維修成本，促進(jìn)其作用有效發(fā)揮，滿足橋梁工程運(yùn)營(yíng)需要。

3 常見問(wèn)題原因分析及整治方法

通過(guò)長(zhǎng)期的設(shè)備檢查，我們發(fā)現(xiàn)橋梁支座由于設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量或外部環(huán)境等原因，存在一些普遍問(wèn)題，主要有以下幾種。

3.1 支座脫空

支座安裝過(guò)程中，沒有嚴(yán)格采取相應(yīng)的調(diào)平措施，梁體存在偏壓，工程運(yùn)營(yíng)之后，支座容易出現(xiàn)局部脫空現(xiàn)象。如果沒有及時(shí)處理和修復(fù)，還可能導(dǎo)致整個(gè)支座失效，各梁間的荷載分配關(guān)系發(fā)生相應(yīng)改變，梁體偏離了設(shè)計(jì)受力情況，也容易誘發(fā)其它病害，制約橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性與可靠性提升。

3.2 支座剪切變形和開裂

支座所處環(huán)境比較惡劣，受到惡劣天氣，包括高溫、濕熱等因素的影響，防護(hù)措施不到位，橡膠條容易老化，其彈性和柔韌性會(huì)降低甚至喪失。再加上溫度應(yīng)力、車輛荷載的影響，支座不能抵抗梁體的橫向變形，導(dǎo)致支座出現(xiàn)剪切變形和開裂現(xiàn)象（如圖1）。

圖1 某橋支座出現(xiàn)剪切變形和開裂現(xiàn)象

3.3 支座墊石碎裂

墊石設(shè)計(jì)不到位，尺寸偏小，不能滿足施工需要?；炷猎牧虾褪┕べ|(zhì)量控制不到位，強(qiáng)度不足，局部承壓鋼筋配置的數(shù)量較少。施工過(guò)程中，部分墊石與支座位置沒有嚴(yán)格對(duì)準(zhǔn)，導(dǎo)致墊石的局部承壓過(guò)大，出現(xiàn)剝落、破損、開裂等問(wèn)題，影響支座作用的發(fā)揮。

3.4 支座鋼板銹蝕

支座所處環(huán)境比較惡劣，一些地方的環(huán)境比較潮濕，常年受雨水、高溫等因素的影響，容易降低支座的綜合性能。橋梁鋪裝破損或者伸縮裝置出現(xiàn)損壞現(xiàn)象，橋面排水不暢，導(dǎo)致橋面雨水或污水滲透到支座位置，腐蝕支座和鋼板，使得鋼板出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，或者防銹層脫落，難以有效發(fā)揮相應(yīng)的作用。

3.5 支座預(yù)留孔未處理

預(yù)留孔必須按圖紙要求施工，預(yù)留孔深度和直徑必須大于支座套筒或底柱的預(yù)埋長(zhǎng)度和直徑，一般直徑和深度均大于60 mm為宜，并將雜物清理干凈。

3.6 支座支撐墊石不平順

支座支撐墊石不平順問(wèn)題的產(chǎn)生，可能是由于使用材料不合格或材料攪拌不均勻，同一箱梁四個(gè)墩臺(tái)墊石水平高差測(cè)量不準(zhǔn)。

墩臺(tái)墊石表面必須鋪設(shè)20 mm～30 mm的無(wú)收縮干硬砂漿，夯實(shí)后表面高差應(yīng)小于2 mm，并注意預(yù)留孔四周的砂漿不得高出水平面，使用預(yù)制箱梁時(shí)，墩臺(tái)處理還應(yīng)注意同一片箱梁下四個(gè)墩臺(tái)墊石的水平高差，有偏差及時(shí)調(diào)整。

3.7 支座灌漿不均勻

施工過(guò)程中，由于搶工期，支座灌漿不均勻，使用材料攪拌不均勻，灌漿不密實(shí)，灌漿方法不正確，往往會(huì)出現(xiàn)支座吊空現(xiàn)象（如圖2、圖3）。

圖2 某橋支座灌漿不均勻

圖3 某橋支座吊空

3.8 支座滑動(dòng)摩擦阻力增大

支座銹蝕，支座混凝土塊未清除導(dǎo)致摩擦阻力變大，影響正常滑動(dòng)，要及時(shí)清除混凝土塊，進(jìn)行除銹油漆，并加強(qiáng)后期養(yǎng)護(hù)維修。

4 支座更換方法

大部分病害都能靠日常養(yǎng)護(hù)、維修進(jìn)行處理，但一些嚴(yán)重的病害已影響正常使用，必須進(jìn)行更換，常見更換支座方法如下。

4.1 枕木滿布式支架法（見圖4）

圖4 枕木滿布式支架法示意圖

4.2 橋面鋼導(dǎo)梁法（見圖5）

圖5 橋面鋼導(dǎo)梁法示意圖

4.3 端部整體頂升法（見圖6）

圖6 端部整體頂升法示意圖

4.4 鞍型支架法（見圖7）

圖7 鞍型支架法

4.5 鋼扁擔(dān)梁法（見圖8）

圖8 鋼扁擔(dān)梁法

4.6 扁型千斤頂法

由于扁型千斤頂?shù)奶厥鈽?gòu)造，導(dǎo)致其行程較短，可能需要多次頂升才能到位（見圖9）。

圖9 某橋頂升圖片

4.7 鋼套箍法（見圖10）

圖10 鋼套箍法顯示圖

4.8 鋼蝴蝶梁法（見圖11）

圖11 鋼蝴蝶梁法顯示圖

5 結(jié)束語(yǔ)

高鐵的迅速發(fā)展，對(duì)養(yǎng)護(hù)、維修標(biāo)準(zhǔn)更加嚴(yán)格，支座是橋梁日常養(yǎng)護(hù)、維修的重中之重，其病害變化規(guī)律和病害預(yù)防、整治，尚無(wú)系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)，還沒有成熟的養(yǎng)護(hù)維修辦法，如何更好地發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題、確保鐵路的運(yùn)營(yíng)安全，是擺在我們每個(gè)高鐵人面前的一個(gè)全新研究課題。實(shí)際工作中應(yīng)該重視支座檢查和養(yǎng)護(hù)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，然后及時(shí)采取維修措施。

為確保橋梁工程更好發(fā)揮作用，采取措施預(yù)防支座的常見安全隱患十分必要。實(shí)際工作中應(yīng)該重視支座巡視和檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)存在的安全隱患，然后采取預(yù)控和修復(fù)措施，進(jìn)而確保支座穩(wěn)定可靠，滿足橋梁運(yùn)營(yíng)需要，也為車輛安全順利通行創(chuàng)造條件。本文就其中幾個(gè)問(wèn)題產(chǎn)生原因、可能造成的后果以及整治方法進(jìn)行了初步的探索，對(duì)策如下。

5.1 設(shè)計(jì)對(duì)策

重視對(duì)橋梁和支座進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，延長(zhǎng)支座的使用壽命，滿足橋梁工程運(yùn)營(yíng)需要。設(shè)計(jì)過(guò)程中要研究支座的材料特性，合理選擇支座的結(jié)構(gòu)造型，提高支座的耐久性。優(yōu)化支點(diǎn)位置的構(gòu)造尺寸，方便支座更換。做好橋梁結(jié)構(gòu)計(jì)算分析工作，合理選用三支座或雙支座方案。利用混凝土楔形板進(jìn)行支座調(diào)平，防止調(diào)平鋼板出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，進(jìn)而保證鋼板作用的充分發(fā)揮。適當(dāng)增加支座墊石高度，方便支座的后期更換工作。

5.2 施工對(duì)策

了解設(shè)計(jì)圖紙的意圖，根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙要求進(jìn)行支座施工。重視支座下墊層、墊石施工，確保強(qiáng)度滿足規(guī)范要求，高程準(zhǔn)確無(wú)誤，與設(shè)計(jì)圖紙保持一致，合理控制支座墊石頂部的高程。如果地基條件較差，承載能力較弱，可以采用換填法進(jìn)行處理，提高地基穩(wěn)定性與可靠性。必要時(shí)進(jìn)行預(yù)壓試驗(yàn)，觀察沉降量和不均勻沉降，防止支座出現(xiàn)不均勻沉降現(xiàn)象。上部梁板施工必須滿足規(guī)范要求，對(duì)梁體進(jìn)行整體優(yōu)化，保證梁板外形結(jié)構(gòu)和整體穩(wěn)定性符合需要，提高結(jié)構(gòu)的綜合性能。吊裝梁體時(shí)，隨時(shí)檢查下支座的位置和受力情況，對(duì)脫空支座進(jìn)行加墊，保證結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。如果有些支座存在錯(cuò)位現(xiàn)象，必須將梁體重新起吊，對(duì)支座進(jìn)行重新安裝，確保支座結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固與可靠。

5.3 養(yǎng)護(hù)、維修對(duì)策

提高思想認(rèn)識(shí)，重視支座的養(yǎng)護(hù)工作，加強(qiáng)日常巡視和檢查，及時(shí)處理存在的缺陷。消除橋面病害，防止橋面病害傳向支座，確保支座穩(wěn)固可靠。對(duì)支座進(jìn)行定期養(yǎng)護(hù)，做好保潔、除銹、防塵工作。對(duì)完全脫空和局部支座加墊鋼板調(diào)平，確保支座受力平衡，滿足橋梁運(yùn)營(yíng)需要。加強(qiáng)支座的日常檢查和養(yǎng)護(hù)維修工作，尤其是對(duì)剪切變形或開裂的支座，更要做好巡視、檢查和修復(fù)工作。如果病害超限，應(yīng)該及時(shí)處理。修補(bǔ)支座墊石破損處，對(duì)出現(xiàn)病害的支座要及時(shí)更換。

[1]中華人民共和國(guó)鐵道行業(yè)標(biāo)準(zhǔn).鐵路橋梁鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（TB10002.2-2005）.北京：中國(guó)鐵道出版社，2006.

責(zé)任編輯：許耀元

來(lái)稿日期：2017-03-07