陳華明，溫偉標

(廣東交科檢測有限公司,廣州 510550)

0 引言

支座是連接橋梁上、下部結構的重要部件，它在將上部結構作用力傳遞給下部結構的同時，保證了活載、溫度和混凝土收縮和徐變等因素作用下結構受力變形與理論計算圖式相符，支座質量直接影響橋梁的適用性和耐久性[1]。

板式橡膠支座具有構造簡單、易于制造、造價低廉、節(jié)省鋼材等特點，材料來源充足，在我國公路橋梁中得到了廣泛的應用。然而，由于板式橡膠支座部件的設計、生產(chǎn)和安裝費用占比并不大，其設計、生產(chǎn)和施工質量控制容易成為工程技術人員忽視的薄弱環(huán)節(jié)。近年來，隨著我國高速公路建設的大力發(fā)展，板式橡膠支座的生產(chǎn)廠家日益增多，市場競爭加劇，不少廠家為了占領市場，增加利潤，盲目降低成本，板式橡膠支座產(chǎn)品質量參差不齊。板式橡膠支座施工措施不到位，某些施工技術人員支座安裝技術能力欠缺，板式橡膠支座出現(xiàn)早期病害等現(xiàn)象也越來越普遍。

本文根椐近年來廣東省100余座新建橋梁定期檢查的結果，對公路橋梁板式橡膠支座的早期主要病害成因及危害進行了分析，并從現(xiàn)有板式橡膠支座設計選型、質量檢測、施工質量控制和廠家信用評價等方面進行研討，提出板式橡膠支座的質量控制措施，為防治橋梁板式橡膠支座早期病害提供借鑒。

1 板式橡膠支座早期病害成因及危害

導致橋梁板式橡膠支座早期病害的因素多樣而復雜，其可能來自于支座設計選型、產(chǎn)品生產(chǎn)、安裝、維護等過程。經(jīng)過分析廣東省100余座新建橋梁板式橡膠支座的病害情況，早期病害形式主要表現(xiàn)為：膠體開裂、剪切變形超限、偏位和滑移、脫空等。病害成因及危害分析見表1。

表1 板式橡膠支座早期病害成因及危害分析

(續(xù)表1)

2 橡膠支座質量控制措施

2.1 設計選型

我國板式橡膠支座的技術標準主要有：

(1)公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范(JTG 3362-2018)。

(2)公路橋梁板式橡膠支座(JT/T 4-2019)。

(3)鐵路橋梁板式橡膠支座(TB/T 1893-2006)。

(4)普通橡膠支座(GB 20688.4-2007)。

(5)公路橋梁板式橡膠支座病害評定技術標準(DB32/T 2172-2012)。

其中，第(1)和(2)項標準用于板式橡膠支座的選型設計，第(2)～(4)項標準用于板式橡膠支座產(chǎn)品的質量檢驗，第(5)項標準主要用于營運中板式橡膠支座病害狀況的技術評定。

目前我國在橋梁板式橡膠支座的選型設計中主要依據(jù)《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTG 3362-2018)和《公路橋梁板式橡膠支座》(JT/T 4-2019)，其中《公路橋梁板式橡膠支座》(JT/T 4-2019)以表格的形式給出了矩形和圓形狀板式橡膠支座的規(guī)格系列參數(shù)，我國橋梁工程主要參照該規(guī)格參數(shù)進行板式橡膠支座的設計?！豆窐蛄喊迨较鹉z支座》(JT/T 4-2019)中板式橡膠支座抗壓彈性模量E不是固定值，而是與支座形狀系數(shù)S相關的，其換算關系如下：

E=5.4G·S2

(1)

式中：E—支座抗壓彈性模量；

G—支座抗剪彈性模量，一般取值 1.0；

S—支座形狀系數(shù)。

由于板式橡膠支座抗壓彈性模量是隨著形狀系數(shù)線性變化的，形狀系數(shù)越小抗壓彈性模量越小。應力一樣時，變形越大支座橡膠層鼓起就越大，在應力持續(xù)作用下，容易引起早期開裂，特別是在支座總厚度較小的情況下，這一現(xiàn)象尤為突出，這也在橋梁支座檢查中得到驗證。結合廣東省多條高速公路常用的板式橡膠支座形狀系數(shù)及設計荷載變形的計算結果(表2)，大部分形狀系數(shù)在8～10之間，避免了板式橡膠支座變形過大的問題，其實際使用的效果較好，因此建議在設計上優(yōu)先選用形狀系數(shù)相對較大的支座。

表2 高速公路板式橡膠支座形狀系數(shù)

2.2 質量檢測

目前公路行業(yè)板式橡膠支座產(chǎn)品質量檢驗標準主要為《公路橋梁板式橡膠支座》(JT/T 4-2019)。該標準圍繞其基本組成—鋼板和橡膠材料使用性能、支座結構成品是否合理兩方面作出了具體規(guī)定。標準中將板式橡膠支座的質量檢驗分為出廠檢驗和型式檢驗，其與國家標準《普通橡膠支座》(GB 20688.4-2007)和鐵路行業(yè)標準《鐵路橋梁板式橡膠規(guī)范》(TB/T 1893-2006)相比，在板式橡膠支座的基本力學性能規(guī)定方面相對嚴格(表3)。

表3 板式橡膠支座基本力學性能各標準規(guī)定值對比

采用《公路橋梁板式橡膠支座》(JT/T 4-2019)標準，經(jīng)出廠檢驗合格的產(chǎn)品，雖然一定程度上使其基本力學性能滿足短期檢驗荷載作用的要求，卻難以實現(xiàn)板式支座產(chǎn)品質量的有效控制。其存在的不足：(1)單一的進行板式橡膠支座基本力學性能指標檢測，并不能完整和全面反映板式橡膠支座的實際質量狀況，無法實現(xiàn)板式橡膠支座長期使用性能老化性能檢驗；(2)現(xiàn)有公路行業(yè)標準中雖對影響板式橡膠支座長期使用性能的抗剪切老化試驗方法進行了規(guī)定，但在進場檢驗中并未作強制性要求，導致在工程建設中某些建設單位在板式橡膠支座進場檢驗時，未對其進行抗剪切老化試驗，給耐老化能力較差的板式橡膠支座流入橋梁工程建設提供了漏洞。

基于上述情況，為保證橡膠支座的產(chǎn)品質量，建議：(1)定期抽檢橡膠的物理性能，并增加對橡膠類型的鑒定；優(yōu)先對成品樣檢測，當成品無法制樣時到廠家抽原檢材料。建議進場前到廠家抽檢采用的橡膠進行全套物理性能檢測，進場后每個品牌每季度抽檢一次橡膠物理性能，每個項目每個品牌不少于3次。檢測指標采用《公路橋梁板式橡膠支座》(JT/T 4-2019)中的表2。(2)嚴格執(zhí)行《公路橋梁板式橡膠支座》(JT/T 4-2019)的相關規(guī)定，并進行極限抗壓強度、抗剪切粘結性與抗剪切老化交叉檢驗，保證板式橡膠支座的產(chǎn)品質量。

2.3 施工質量控制

從目前橋梁板式橡膠支座安裝現(xiàn)狀來看，主要存在部分施工人員素質低、支座安裝方法不正確及操作不規(guī)范等問題，導致橋梁支座安裝中經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的質量問題，因此應采取行之有效的措施，加強施工質量控制。

(1)制定科學合理的施工組織方案。結合施工現(xiàn)場實際情況，充分考慮橋梁支座安裝的技術特點，對施工人員、施工機械、施工材料等進行合理安排，合理選擇施工技術。

(2)加強施工管理，做好技術交底，跟蹤工序檢查。

(3)做好施工現(xiàn)場的質量監(jiān)督。在橋梁支座施工過程中，嚴格按照設計與規(guī)范要求，對梁的安裝、支座墊石等方面進行嚴格的質量監(jiān)督，保證施工質量。

2.4 生產(chǎn)廠家信用評價

鑒于目前國內(nèi)板式橡膠支座的生產(chǎn)廠家眾多，而各廠家板式橡膠支座的生產(chǎn)管理水平差異性較大，為了保證橋梁工程建設中所采用的板式橡膠支座均來自生產(chǎn)技術水平較高的板式橡膠支座廠家，可以對生產(chǎn)廠家建立信用評價，擇優(yōu)選擇生產(chǎn)廠家。

2.4.1 建立生產(chǎn)廠家的初始信用等級

根據(jù)以往板式橡膠支座的使用情況和近年來的檢測數(shù)據(jù)資料，依據(jù)一定的分類評價體系進行評價，得出初始信用等級。

2.4.2 驗證試驗評價

對板式橡膠支座產(chǎn)品依據(jù)《公路橋梁板式橡膠支座》(JT/T4-2019)的相關規(guī)定進行抽檢試驗，并按不合格和合格兩個等級評價。

2.4.3 在建項目抽檢評價

分優(yōu)秀、合格、不合格三個等級，根據(jù)抽檢的力學性能和橡膠物理性能的檢測結果進行評價。對于抽檢支座檢測結果全部符合招標標準，且無出現(xiàn)復檢現(xiàn)象的品牌給予優(yōu)秀評價；對于經(jīng)過復檢合格的品牌給予合格評價;對出現(xiàn)不符合招標標準的支座給予不合格評價，按不合格率扣分。對半年內(nèi)同時在不同的在建項目出現(xiàn)不合格項的品牌進行通報處理，并降低信用等級。

2.4.4 營運項目質量抽檢評價

分優(yōu)秀、合格、不合格三個等級，根據(jù)橋梁支座定期檢測的病害率進行評價。根據(jù)所有檢測項目使用年限和交通量等情況，病害率平均值上下15%波動者給予合格評價；病害率小于平均值15%以下者給予優(yōu)秀評價；病害率大于平均值15%以上者給予不合格評價。

3 結論與建議

板式橡膠支座早期病害的原因是多方面的，既有板式橡膠支座自身質量方面的缺陷，也包括板式橡膠支座設計、施工、產(chǎn)品質量等方面的不足。因此，早期病害防治應從支座設計選型、支座質量檢測、施工質量控制和廠家信用評價等方面建立板式橡膠支座質量控制體系。

(1)在板式橡膠支座的選型設計中，除了嚴格執(zhí)行現(xiàn)行相關規(guī)范的規(guī)定外，建議盡量選擇形狀系數(shù)相對較大的支座，避免板式橡膠支座變形過大的問題，確保橡膠支座使用性能滿足設計要求。

(2)定期抽檢板式橡膠支座橡膠的物理性能，并增加對橡膠類型的鑒定；優(yōu)先對成品樣檢測，當成品無法制樣時到廠家抽檢原材料。建議進場前到廠家抽檢采用的橡膠，進行全套物理性能檢測，進場后每個品牌每季度抽檢一次橡膠物理性能，確保支座組成材料的質量。

(3)在板式橡膠支座的進場檢驗上，應進行抗剪切粘結性與抗剪切老化檢驗。

(4)嚴格控制板式橡膠支座的施工安裝質量，制定科學合理的施工組織方案，做好施工過程的監(jiān)督檢查。

(5) 建立生產(chǎn)廠家的信用評價體系，擇優(yōu)選擇優(yōu)質產(chǎn)品。