文／傅希升 煙臺(tái)公路工程質(zhì)量監(jiān)測中心 山東煙臺(tái) 264000

引言：

近年來，我國公路橋梁工程數(shù)量日漸增多，促使公路橋梁施工建設(shè)水平不斷提升。為了滿足區(qū)域之間交通運(yùn)輸需求、促進(jìn)區(qū)域之間經(jīng)濟(jì)交互往來，大跨度、大噸位的橋梁工程數(shù)量增多，這也對公路橋梁建設(shè)工藝帶來了挑戰(zhàn)。公路橋梁橡膠支座是公路橋梁建設(shè)當(dāng)中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，可以有效的將橋梁上的承載力傳輸?shù)较虏拷Y(jié)構(gòu)當(dāng)中。公路橋梁橡膠支座的質(zhì)量直接影響著整個(gè)公路橋梁工程質(zhì)量，質(zhì)量過硬的支座可以滿足橋梁上部結(jié)構(gòu)荷載需求，而且還可以結(jié)合外界溫度環(huán)境變化滿足混凝土結(jié)構(gòu)的伸縮形變需求，從而避免公路橋梁出現(xiàn)損傷問題，對整個(gè)公路橋梁運(yùn)行安全、運(yùn)行質(zhì)量起到了重要作用。在我國公路橋梁施工技術(shù)不斷創(chuàng)新的放下，橋梁支座類型也不斷增多，在很大程度上確保了公路橋梁的安全穩(wěn)定。為了確保公路橋梁橡膠支座質(zhì)量、保障公路橋梁穩(wěn)定安全，本文將針對公路橋梁橡膠支座的使用壽命與應(yīng)用對策進(jìn)行詳細(xì)分析。

1、公路橋梁橡膠支座常見類型

1.1 板式橡膠支座

板式橡膠支座是公路橋梁橡膠支座當(dāng)中比較常見的類型之一，板式橡膠支座是由多層天然橡膠與至少兩層以上相同厚度的薄鋼板，經(jīng)過鑲嵌、粘合、硫化等一系列工藝制作成的橋梁橡膠支座。板式橡膠支座自身具備一定應(yīng)用優(yōu)勢，具備強(qiáng)大的豎向剛度，可以有效的承受垂直荷載，并且可以將上部的構(gòu)造壓力，可靠的傳遞給橋梁墩臺(tái)，這樣便可以實(shí)現(xiàn)橋面荷載力向下傳輸，實(shí)現(xiàn)了荷載力高效傳遞。此外，板式橡膠支座具備良好彈性，可以適應(yīng)梁端轉(zhuǎn)動(dòng)，切實(shí)有效的將較大的剪切變形力進(jìn)行水平轉(zhuǎn)移。一般情況下，板式橡膠支座可以按照形狀進(jìn)行劃分，可以分為矩形、圓形兩種產(chǎn)品。結(jié)合功能性來看，針對是否可以提供水平位移，可以劃分為聚四氟乙烯滑板支座和普通橡膠支座。

1.2 盆式橡膠支座

盆式橡膠支座可以結(jié)合其應(yīng)用范圍來進(jìn)行劃分，主要可以劃分為三個(gè)類別，分別是公路橋梁盆式橡膠支座、鐵路橋梁盆式橡膠支座、盆式橡膠支座衍生品。一般情況下，公路橋梁所使用的盆式橡膠支座型號(hào)有GPZ 盆式橡膠支座、GPZ（Ⅱ）盆式橡膠支座、GPZ（KZ）盆式橡膠支座等幾個(gè)系列。此外，盆式橡膠支座的衍生品也相對較多，例如QPZ 盆式橡膠支座、KPZ 盆式橡膠支座、彈性減震球星鋼支座、自調(diào)高盆式橡膠支座等內(nèi)容。

圖1 盆式橡膠支座基本結(jié)構(gòu)

1.3 球型橡膠支座

球型橡膠支座的組成比較復(fù)雜，球型橡膠支座一般是由上支座板、下支座板、球型板、聚四氟乙烯滑板、橡膠擋圈等諸多部分組成的橡膠支座。球型橡膠支座是在盆式橡膠支座的基礎(chǔ)上，將盆式橡膠支座當(dāng)中的橡膠板改成了球型。因?yàn)榍蛐拖鹉z支座中間的鋼板以及底盆也相應(yīng)的改成了球面，所以在使用球型橡膠支座的過程中，可以在一定程度上降低摩擦系數(shù)。球型橡膠支座的位移是由上支座板、平面四氟板之間的滑動(dòng)來實(shí)現(xiàn)。在球型橡膠支座上一般會(huì)設(shè)置導(dǎo)向槽、導(dǎo)向環(huán)等裝置，以此來約束支座的單向或者多向運(yùn)動(dòng)位移。結(jié)合路橋工程的建設(shè)需求，還可以將球型單向活動(dòng)支座改變成固定支座，通過球型板和球面四氟板之間的滑動(dòng)，來滿足支座轉(zhuǎn)角需求。

2、公路橋梁橡膠支座使用壽命的影響因素

2.1 橡膠支座質(zhì)量因素

影響公路橋梁橡膠支座使用壽命的主要因素之一，便是橡膠支座自身的質(zhì)量。造成橡膠支座質(zhì)量問題的原因，多數(shù)是因?yàn)樯a(chǎn)廠家在制作橡膠支座的過程中，工藝不達(dá)標(biāo)或者生產(chǎn)操作不到位、產(chǎn)品檢查不到位等諸多因素影響。一般情況下，公路橋梁橡膠支座質(zhì)量問題主要表現(xiàn)在橡膠支座金屬板、橡膠材質(zhì)本身的質(zhì)量問題。尤其是一些生產(chǎn)規(guī)模相對較小的生產(chǎn)廠家，很容易因?yàn)樵O(shè)備精度較低、工人整體水平較差等諸多問題，造成公路橋梁橡膠支座生產(chǎn)質(zhì)量問題。甚至一些不法生產(chǎn)商，為了實(shí)現(xiàn)自身經(jīng)濟(jì)效益最大化，會(huì)在公路橋梁橡膠支座生產(chǎn)的過程中，摻雜一些再生橡膠來節(jié)約成本，這就會(huì)促使橡膠材料的老化速度加快，嚴(yán)重影響了公路橋梁橡膠支座使用壽命。為此，在應(yīng)用公路橋梁橡膠支座之前，必須要對橡膠支座的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控，相關(guān)質(zhì)量監(jiān)督管理部門應(yīng)該執(zhí)行自身責(zé)任，嚴(yán)格開展市場監(jiān)督管理檢查，盡可能確保公路橋梁橡膠支座質(zhì)量，強(qiáng)化質(zhì)量檢測，杜絕劣質(zhì)公路橋梁橡膠支座流入到施工現(xiàn)場當(dāng)中。

2.2 橡膠支座安裝工藝影響

公路橋梁橡膠支座安裝是橡膠支座使用當(dāng)中最為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，直接影響著橡膠支座的應(yīng)用效率，對整個(gè)橋梁工程都起到了直接影響。安裝工藝技術(shù)水平，對整個(gè)路橋工程的安全穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)都起到了一定作用，所以必須要對公路橋梁橡膠支座安裝環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格把控。若安裝技術(shù)質(zhì)量較差、安裝工作無法安裝標(biāo)準(zhǔn)要求實(shí)施，即使質(zhì)量再好的橋梁橡膠支座，也會(huì)暴殄天物，無法展現(xiàn)出其價(jià)值，很難確保橋梁結(jié)構(gòu)的安全穩(wěn)定性。在實(shí)際開展公里橋梁施工的過程中，一些安裝施工人員自身的責(zé)任心較弱，并且缺乏一定的專業(yè)安裝知識(shí)，很難結(jié)合橋梁工程的實(shí)際建設(shè)需求，高質(zhì)量開展橋梁橡膠支座安裝，造成公路橋梁橡膠支座在應(yīng)用過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題。針對常見的安裝工藝問題來說，主要有支座位置墊襯不平整、設(shè)計(jì)與安裝實(shí)際情況不符合、公路橋梁橡膠支座型號(hào)和橋墩型號(hào)不匹配造成支座位移等諸多問題，這些問題都很容易損耗公路橋梁橡膠支座使用壽命。

2.3 橡膠支座維護(hù)工作影響

在公路橋梁竣工完畢之后，橡膠支座還要定期進(jìn)行檢修維護(hù)。專業(yè)技術(shù)人員會(huì)結(jié)合公路橋梁運(yùn)行的實(shí)際情況，定期開展橡膠支座維護(hù)保養(yǎng)，以便于在展現(xiàn)出橡膠支座應(yīng)用功效的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化橡膠支座的使用質(zhì)量和使用壽命。若忽視了橡膠支座后期的養(yǎng)護(hù)管理，那么很難達(dá)到橡膠支座的預(yù)期使用效果，也很難延長橡膠支座的使用壽命，長時(shí)間不開展維護(hù)保養(yǎng)，會(huì)促使橡膠支座出現(xiàn)大量積灰情況，長久的灰塵侵蝕，會(huì)造成橡膠支座內(nèi)部細(xì)小的結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破壞問題，這也會(huì)加速橡膠支座的老化程度，甚至?xí)斐上鹉z支座完全破損。為此，公路橋梁橡膠支座定期維護(hù)對橡膠支座的使用壽命也具備極大的影響，必須要重視起定期檢修維護(hù)工作，杜絕不必要的大修，切實(shí)有效確保公路橋梁安全穩(wěn)定運(yùn)行。

3、公路橋梁橡膠支座的應(yīng)用策略

3.1 做好公路橋梁橡膠支座設(shè)計(jì)

在公路橋梁橡膠支座應(yīng)用的過程中，最為首要的環(huán)節(jié)便是做好橡膠支座設(shè)計(jì)，應(yīng)該結(jié)合公路橋梁工程的實(shí)際情況，按照橡膠支座不同功能，科學(xué)合理的開展橡膠支座設(shè)計(jì)。結(jié)合橡膠支座的不同功能，可以將橡膠支座氛圍兩個(gè)類別，分別是固定橡膠支座、滑動(dòng)橡膠支座。針對固定橡膠支座來說，便是可以將橋梁結(jié)構(gòu)穩(wěn)固在墩臺(tái)上，這樣不僅可以有效的傳遞水平力，而且還可以傳遞向應(yīng)力，在限制位移的基礎(chǔ)上，還可以實(shí)現(xiàn)橋跨轉(zhuǎn)動(dòng)。針對滑動(dòng)橡膠支座來說，主要作用和固定橡膠支座存在一定區(qū)別，滑動(dòng)橡膠支座可以在傳遞向應(yīng)力的過程中，保障一定的作用力，在溫差較為嚴(yán)重的環(huán)境下，在溫差、混凝土收縮等諸多作用下，完成自動(dòng)移動(dòng)和平移。為了切實(shí)保障橡膠支座滿足公路橋梁工程建設(shè)需求，應(yīng)該對橡膠支座進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，結(jié)合不同結(jié)構(gòu)的橋梁，從支座的承受力情況、位移情況等諸多層次進(jìn)行分析，明確橡膠支座的性能，確保數(shù)據(jù)合理以及精準(zhǔn)性。切實(shí)結(jié)合公路橋梁實(shí)際需求，對各項(xiàng)力的作用情況進(jìn)行分析，詳細(xì)周密計(jì)算之下，確保橡膠支座設(shè)計(jì)更加合理。此外，還應(yīng)該對橋體本身進(jìn)行分析考量，對橋身的型號(hào)、跨度、寬度、施工材料、尺寸、平衡系統(tǒng)、振動(dòng)周期等諸多內(nèi)容進(jìn)行詳細(xì)分析，從而設(shè)計(jì)出契合橋梁實(shí)際需求的橡膠支座。

3.2 合理選用橡膠支座類型

結(jié)合當(dāng)前公路橋梁建設(shè)的實(shí)際情況來看，公路橋梁橡膠支座常見的類型有板式橡膠支座、球型橡膠支座、盆式橡膠支座。不同類型的橡膠支座具備獨(dú)特性，并且適用的公路橋梁情況也存在差異，所以在選擇公路橋梁橡膠支座類型的過程中，必須要對常見的橡膠支座類型進(jìn)行分析，充分了解各類橡膠支座的性能，并且明確出橡膠支座設(shè)計(jì)參數(shù)，真正實(shí)現(xiàn)合理應(yīng)用。

（1）板式橡膠支座。針對板式橡膠支座來說，因?yàn)槠鋺?yīng)用原理是以橡膠的彈性壓縮為核心，以膠塊剪切變形來實(shí)現(xiàn)水平位移，促使承載力轉(zhuǎn)移。針對板式橡膠支座來說，一般沒有固定以及移動(dòng)類型之分，因?yàn)槿菰S水平位移量相對較小，所以板式橡膠支座更加適合中小跨度的橋梁。橋梁跨度為20m 以內(nèi)、橡膠支座業(yè)力2000KN 以下的橋梁比較適合板式橡膠支座。在具體進(jìn)行板式橡膠支座應(yīng)用的過程中，還應(yīng)該結(jié)合橋梁工程實(shí)際情況，結(jié)合橋梁位移量、支座業(yè)力大小等因素，設(shè)計(jì)板式橡膠支座的型號(hào)、規(guī)格、尺寸。板式橡膠支座應(yīng)該盡量保持水平安裝，必要時(shí)可以傾斜安裝，安裝的過程中大縱坡應(yīng)該≤2%，彎曲的橋梁工程不應(yīng)用板式橡膠支座。

（2）球型橡膠支座。球型橡膠支座是一種具備創(chuàng)新性的公路橋梁橡膠支座類型，是上世紀(jì)末才研究出來的橡膠支座類型。球型橡膠支座的構(gòu)造特點(diǎn)是在板式橡膠支座的頂面上，增加了4-10mm 高度不等的橡膠球面。最初開發(fā)者的本意，便是促使橡膠支座受力均勻，但是在實(shí)際進(jìn)行應(yīng)用研究的過程中，在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)隨著橋梁坡度增加，球型橡膠支座會(huì)產(chǎn)生偏壓、脫空等諸多問題，促使球型橡膠支座損壞等情況相對較多，所以在使用球型橡膠支座時(shí)應(yīng)該慎重。

（3）盆式橡膠支座。針對盆式橡膠支座來說，其主要的工作原理便是在一盆形的底座內(nèi)，放置受壓橡膠塊，借助三向受力狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)承載力傳輸分散。在引入盆式橡膠支座的過程中，放置在中間支撐鋼板上的聚四氟乙烯板會(huì)與不透鋼板之間進(jìn)行相對運(yùn)動(dòng)，在低摩擦系數(shù)的作用下，實(shí)現(xiàn)橋梁的水平位移。盆式橡膠支座可以滿足大的支座業(yè)力和大水平位移，可以滿足大轉(zhuǎn)角的需求，非常適用于規(guī)模和跨度先對較大的橋梁。所以針對跨度大于20m、支座業(yè)力大于2000KN 的橋梁，可以使用盆式橡膠支座。此外，盆式橡膠支座自身具備一定的安全性與穩(wěn)定性，經(jīng)濟(jì)性也相對較好，可以滿足大型橋梁建設(shè)應(yīng)用。

3.3 做好支座安裝現(xiàn)場質(zhì)量檢驗(yàn)

公路橋梁橡膠支座在應(yīng)用之前必須要對其質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格分析和檢測，只有確保質(zhì)量過關(guān)的公路橋梁橡膠支座，才能夠應(yīng)用到施工建設(shè)過程中。在橡膠支座安裝之前，必須要對其產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行分析把控，杜絕三無產(chǎn)品和假冒偽劣產(chǎn)品，進(jìn)場的橡膠支座必須要具備合格證書和生產(chǎn)廠家標(biāo)識(shí)，明確橡膠支座的生產(chǎn)日期。在對其產(chǎn)品基本質(zhì)量標(biāo)識(shí)與規(guī)格檢查完畢之后，再對其外觀、規(guī)格、數(shù)量等進(jìn)行檢查。做好公路橋梁橡膠支座的現(xiàn)場抽樣檢測，針對板式橡膠支座來說，在進(jìn)行現(xiàn)場抽樣檢測的過程中，應(yīng)該明確板式橡膠支座的抗壓彈模、抗剪力彈模、極限抗壓強(qiáng)度等。此外，還應(yīng)該對四氟板式橡膠支座、球冠板式橡膠支座等進(jìn)行分別檢測，明確四氟板與不銹鋼板之間的摩擦系數(shù)和允許剪切形變情況。針對盆式橡膠支座檢測的過程中，因?yàn)榕枋较鹉z支座自身具備一定的獨(dú)特性，很難對其整體情況進(jìn)行檢測，那么應(yīng)該選擇具備代表性的能力進(jìn)行測驗(yàn)。嚴(yán)格檢測盆式橡膠支座的承載力、豎向壓縮變形能力、鋼盆環(huán)向變形、摩擦系數(shù)等內(nèi)容。切實(shí)做好公路橋梁橡膠支座的質(zhì)量檢測，切實(shí)確保公路橋梁橡膠支座的質(zhì)量，為后續(xù)橡膠支座高質(zhì)量應(yīng)用奠定良好基礎(chǔ)保障。

3.4 嚴(yán)格把控支座安裝技術(shù)

針對公路橋梁橡膠支座安裝來說，因?yàn)椴煌窐蛄合鹉z支座構(gòu)件的品種、規(guī)格、安裝位置等存在不同差異，所以必須要在安裝之前對各個(gè)環(huán)節(jié)開展核對。對固定支座、單向和多活動(dòng)支座結(jié)合設(shè)計(jì)圖紙的內(nèi)容進(jìn)行規(guī)劃定位，確保其安裝位置精準(zhǔn)性。此外，還應(yīng)該確保支座安裝部位的干凈、平整，埋設(shè)鋼墊板。橋墩頂面支座安裝部位，應(yīng)該使用高標(biāo)號(hào)砂漿作為支座的墊石。針對墊石高度來說，應(yīng)該結(jié)合公路橋梁的實(shí)際情況，結(jié)合養(yǎng)護(hù)和檢查需求，明確墊石高度。在進(jìn)行公路橋梁橡膠支座安裝時(shí)，應(yīng)該結(jié)合不同公路橋梁橡膠支座類型，引入不同的安裝技術(shù)工藝，確保工藝實(shí)施質(zhì)量。嚴(yán)格按照《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的要求，明確公路橋梁橡膠支座安裝技術(shù)。結(jié)合公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的要求，規(guī)定控制支座安裝誤差，尤其保證支座平面兩個(gè)方向的水平是至關(guān)重要的，否則將影響支座的使用性能。對活動(dòng)支座的相對滑移表面安裝前應(yīng)清洗干凈,在四氟乙烯滑板的儲(chǔ)油坑內(nèi)注滿硅脂潤滑劑,注意不得夾有灰塵和雜質(zhì)。保證滑動(dòng)面在橋梁位移時(shí)自由滑動(dòng),以盡量減少由于支座位移所產(chǎn)生的附加約束力。

3.5 定期開展檢修維護(hù)

公路橋梁橡膠支座檢修維護(hù)的意義重大，不僅可以延長公路橋梁橡膠支座的使用壽命，而且還可以確保這個(gè)公路橋梁工程經(jīng)濟(jì)效益和運(yùn)行安全。所以必須要結(jié)合公路橋梁實(shí)際情況，定期開展檢修維護(hù)工作。制定出完善的檢修維護(hù)制度，明確公路橋梁橡膠支座是否出現(xiàn)龜裂、支座位移、灰塵堆積等諸多情況。固定檢查公路橋梁橡膠支座腳螺栓，杜絕松動(dòng)和銹蝕情況，若出現(xiàn)問題應(yīng)該第一時(shí)間進(jìn)行處理，保障公路橋梁橡膠支座運(yùn)行質(zhì)量。

結(jié)語：

總而言之，在公路橋梁建設(shè)當(dāng)中，相比其他建設(shè)環(huán)節(jié)來說，雖然公路橋梁橡膠支座施工建設(shè)不起眼，但是對整個(gè)橋梁主體的安全穩(wěn)定性，都起到了決定性的作用，并且可以展現(xiàn)出減震的作用。公路橋梁橡膠支座作為公路橋梁建設(shè)當(dāng)中最為主要的環(huán)節(jié)，是橋梁結(jié)構(gòu)當(dāng)中重要組成，對整個(gè)橋梁起到了承上啟下的作用。所以，在開展公路橋梁建設(shè)的過程中，必須要重視起公路橋梁橡膠支座的重要性，確保公路橋梁橡膠支座應(yīng)用效率，探尋出延長公路橋梁橡膠支座使用壽命的策略，確保整個(gè)公路橋梁工程的安全與穩(wěn)定性。