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        橋梁板式橡膠支座病害原因及防范對策

        2019-01-20 02:42:06李金紅
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2019年22期
        關(guān)鍵詞:防范對策

        李金紅

        摘? 要:中小跨徑橋梁中經(jīng)常使用到的橋梁支座就是板式橡膠支座,其是橋梁上部和下部間的重要連接件,而橋梁在使用的過程中,難免經(jīng)受周邊環(huán)境的影響,病害現(xiàn)象發(fā)生比較頻繁。想要保證橋梁的安全穩(wěn)定,就必須找出橋梁板式橡膠支座病害產(chǎn)生的原因,并采取對策來防范解決。因此,該文首先分析了橋梁板式橡膠支座的病害原因,然后在此基礎(chǔ)上提出橋梁板式橡膠支座病害防范的有效對策,給相關(guān)工作者提供參考。

        關(guān)鍵詞:橋梁支座;板式橡膠支座;病害原因;防范對策

        中圖分類號:U44? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A

        0 引言

        近年來,隨著我國橋梁建造事業(yè)的飛速發(fā)展,橋梁養(yǎng)護(hù)維修工作也隨之全面展開。在這一過程中,發(fā)現(xiàn)了許多橋梁病害問題,其中就包括了橋梁板式橡膠支座病害問題。許多橋梁的板式橡膠支座設(shè)計(jì)壽命與實(shí)際壽命之間存在差異,出現(xiàn)了支座開裂、支座老化等問題。橋梁板式橡膠支座因其具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝容易、鋼材節(jié)省、養(yǎng)護(hù)簡單和價格實(shí)惠等優(yōu)勢,在中小跨徑橋梁中應(yīng)用得十分廣泛,因此,研究分析橋梁板式橡膠支座病害原因并提出防范對策,是十分重要且有意義的。

        1 橋梁板式橡膠支座的病害原因

        1.1 板式橡膠支座開裂

        板式橡膠支座出現(xiàn)開裂問題的原因主要分為2點(diǎn)。1) 內(nèi)部因素,也就是板式橡膠支座本身的質(zhì)量不過關(guān)導(dǎo)致的。2) 外部因素,也就是施工安裝時不規(guī)范導(dǎo)致的。①從內(nèi)部因素來看,主要問題為板式橡膠支座原材料的選用、橡膠配方設(shè)計(jì)及加工工藝。例如用部分再生膠代替天然膠、氯丁膠等,由于再生膠為硫化膠,是經(jīng)過粉碎、脫硫后制成的。而脫硫只是將橡膠大分子的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)斷裂,并非是從橡膠中分離。因此再生膠使用會對產(chǎn)品老化性能產(chǎn)生一定的影響。如果配方設(shè)計(jì)不合理,就會使產(chǎn)品表面出現(xiàn)噴霜、明疤和龜裂等現(xiàn)象。如果產(chǎn)品加工工藝出現(xiàn)問題,支座成品就會出現(xiàn)欠硫、粘接效果不好、力學(xué)性能不均勻等現(xiàn)象。由于這些內(nèi)在問題的存在,造成產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊,使得支座在實(shí)際使用時會出現(xiàn)諸多問題。②從外部因素來看,施工安裝中存在的問題主要有3點(diǎn)。1) 安裝時不嚴(yán)格按施工規(guī)范進(jìn)行施工,會出現(xiàn)壓偏、脫空、初始剪切變形大等現(xiàn)象(如圖1、圖2)。2) 支座的安裝方向不對,造成支座的轉(zhuǎn)角性能不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求,減小了支座的使用壽命。3) 四氟滑板式橡膠支座滑移面處理有誤?;逯ё泼鎽?yīng)涂滿硅脂,與不銹鋼之間形成摩擦副,用來適應(yīng)梁體的變形。但由于硅脂價格高,一些施工單位為了節(jié)約和施工方便,在安裝滑板支座的時候,在滑板支座表面只涂少量硅脂、不涂硅脂或用其他油脂代替等,以至于滑動支座與不銹鋼板之間的摩擦力增大,使得滑板支座剪切變形變大,最后致使滑板支座被破壞(如圖3、圖4所示) 。使用其他油脂,高溫易流淌。

        1.2 未有效控制支座支撐面平整度與高差

        橋梁支座的支承面通常為支座墊石,支座墊石在平整度與高度差上的要求較高,頂面高度誤差需控制在5 mm左右,而四角高差則不能超過2 mm。過去,施工人員在施工時一般會用水平尺來量控,但人員通常只能控制水平尺的兩端,另兩端則控制不了。同時,由于水平尺精度不高,支撐面與高度差并無法通過水平尺來控制符合施工規(guī)定的精度。支座安裝之后,因?yàn)槲从行Э刂浦ё蚊嫫秸扰c高度差,使得梁底下單個支座或者多個支座受力不平衡,這樣造成支座壓偏,甚至出現(xiàn)支座脫空現(xiàn)象,最終導(dǎo)致支座由于局部變形過大,加劇了支座的老化速度。

        1.3 安裝應(yīng)力未消除導(dǎo)致支座剪切變形

        板式橡膠支座在安裝后,受橋梁橫、縱坡影響,梁底和支座無法進(jìn)行完全接觸。橋梁在運(yùn)營中,車輛的行駛會反復(fù)沖擊梁板,而梁板又將沖擊輸送到支座上,因梁底和支座無法完全接觸,所以梁板和支座接觸部位的應(yīng)力增大,隨之導(dǎo)致支座剪切變形過大。

        2 橋梁板式橡膠支座病害防范的有效對策

        2.1 有效控制支座本身質(zhì)量

        施工單位想要控制內(nèi)部因素,保證支座本身的質(zhì)量,應(yīng)選擇在支座生產(chǎn)廠家直接采購,減少中間貿(mào)易商這個環(huán)節(jié)。同時,還可以派工作人員前往廠內(nèi)進(jìn)行監(jiān)督生產(chǎn),從原材料采購到整個生產(chǎn)工藝的控制都進(jìn)行監(jiān)督檢查,并隨機(jī)抽取膠料及成品進(jìn)行了檢測。支座進(jìn)入施工現(xiàn)場后,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求可對支座進(jìn)行進(jìn)一步的抽查檢驗(yàn)。

        2.2 嚴(yán)格測量控制支座支撐面平整度與高差

        為控制支座支撐面的平整度與高差,應(yīng)該嚴(yán)格控制支座墊石的強(qiáng)度、平整度與高差。施工時,施工人員可以提高一個等級的支座墊石混凝土標(biāo)號來確保支座墊石的強(qiáng)度過關(guān),而且,因?yàn)橹ё鶋|石方量小,所以只提升一個等級的標(biāo)號,并不會增添成本支出負(fù)擔(dān)。

        支座墊石施工時,為減少人為與機(jī)械可能出現(xiàn)的誤差,測量的最好選擇應(yīng)該是高精確度的電子水準(zhǔn)儀。同時,選擇產(chǎn)品支座時,應(yīng)要求生產(chǎn)廠家在標(biāo)準(zhǔn)允許范圍內(nèi)盡量保持變形均一,使產(chǎn)品受力平衡。

        2.3 控制支座安裝質(zhì)量

        安裝支座的時候,應(yīng)該嚴(yán)格核對支座的型號、數(shù)量。同時,依照設(shè)計(jì)需求,在支座墊石上測劃出支座輪廓線,安裝時就可將輪廓線當(dāng)作控制線,以精確定位支座位置,同時要注意支座的安裝方向。

        針對滑動支座滑動面被污染的問題,可以用紗布蘸取少量丙酮或酒精,把污染的滑動面擦拭干凈,放置3 min,等丙酮或酒精完全揮發(fā)掉,再按標(biāo)準(zhǔn)要求在滑動面涂滿硅脂油。應(yīng)注意不能為節(jié)省成本,使用其他油脂來替代硅脂油。

        2.4 有效消除支座所受應(yīng)力

        消除支座所受應(yīng)力的方法主要分為4種。1)增大支座上鐵板尺寸。適當(dāng)增大橡膠支座上鐵板的幾何尺寸,以此削弱支座過于集中的所受應(yīng)力。2)安裝梁板需要二次落梁。安裝梁板的時候,因?yàn)榱喊弩w積大且重量重,所以無法呈現(xiàn)設(shè)計(jì)理想形態(tài),安裝中,要多次進(jìn)行調(diào)整。而調(diào)整時,支座位置移動、初始剪切變形、被梁底刮擦等現(xiàn)象都可能出現(xiàn),假如對支座不進(jìn)行二次落梁調(diào)整,將導(dǎo)致支座初始剪切變形的不可逆,在后期橋梁運(yùn)營過程中支座的變形會愈發(fā)明顯。二次落梁指的是提起第一次落梁梁板,調(diào)整支座,使其保持最佳狀態(tài)后,再落梁,如此能減少支座病害的發(fā)生。3)通過便道或梁板橫縱連接的加強(qiáng),來單個解決支座受力問題。橋梁在施工時,橋梁一側(cè)通常會有便道,方便運(yùn)輸。而有些不能設(shè)置便道的橋梁,則可運(yùn)用鐵板等設(shè)施來橫縱向連接橋梁,防止支座單點(diǎn)受力,降低支座在運(yùn)營之前發(fā)生變形的概率。4)挑選合適的伸縮縫槽填充料。在伸縮縫沒有完工之前,在伸縮縫位置填充彈性材料,模仿伸縮縫特點(diǎn),讓梁板能夠進(jìn)行自由的滑動,削弱支座所受應(yīng)力,避免發(fā)生位移。

        3 結(jié)語

        總而言之,橋梁板式橡膠支座在我國中小橋梁建設(shè)中應(yīng)用的十分普遍,因此,針對使用過程中出現(xiàn)的各種病害問題,應(yīng)找出其原因,如板式橡膠支座開裂、未有效控制支座支撐面平整度與高差、安裝應(yīng)力未消除導(dǎo)致支座剪切變形等,并采取有效防范對策來解決,如有效控制支座本身質(zhì)量、嚴(yán)格控制支座支撐面平整度與高差、支座安裝質(zhì)量以及有效消除支座所受應(yīng)力等,以此保障橋梁運(yùn)營的安全與平穩(wěn)。

        參考文獻(xiàn)

        [1]印景泉.橋梁支座病害分析及對策分析——板式橡膠支座為例[J].建材與裝飾,2016(44):260-261.

        [2]馮震鋒.橋梁板式橡膠支座病害原因及防范對策[J].江西建材,2014(23):201,205.

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