淺談公路橋梁板式橡膠支座質(zhì)量控制
摘要： 闡述公路橋梁板式橡膠支座安裝出現(xiàn)的質(zhì)量問題，通過分析其結(jié)構(gòu)作用、安裝方法、產(chǎn)生質(zhì)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(zhì)量意識(shí)，加強(qiáng)橋梁支座質(zhì)量控制。
關(guān)鍵詞： 橋梁,橡膠支座,質(zhì)量控制
引言：在公路橋梁結(jié)構(gòu)中，橋梁支座作為橋梁上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的連接點(diǎn)，它的作用是將上部結(jié)構(gòu)傳遞的荷載合理安全的傳遞到下部結(jié)構(gòu)，同時(shí)也承擔(dān)上部結(jié)構(gòu)在荷載、溫度變化、混凝土收縮等因素作用下一定范圍內(nèi)的自由變形，以使整個(gè)橋梁結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況盡可能的符合設(shè)計(jì)計(jì)算模式，并保護(hù)梁端、墩臺(tái)帽等相關(guān)結(jié)構(gòu)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(shí)現(xiàn)其合理安全的傳遞荷載和一定范圍的自由變形，達(dá)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(guān)鍵點(diǎn)之一。但其由于在橋梁的成本造價(jià)中占有很小的比例，在施工安裝過程中往往不引起高度質(zhì)量重視，造成上部結(jié)構(gòu)施工完成后，在交竣工驗(yàn)收或運(yùn)營期間橋梁定檢等質(zhì)量檢查過程中發(fā)現(xiàn)支座出現(xiàn)脫空、偏壓、開裂等質(zhì)量問題需更換，其帶來的施工損失或養(yǎng)護(hù)成本數(shù)十倍的增加，為此加強(qiáng)施工過程中支座安裝質(zhì)量控制成為橋梁質(zhì)量控制關(guān)鍵點(diǎn)之一。
一般橋梁支座按照其結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)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(zhì)量控制，盡可能的減小由此帶來的質(zhì)量隱患和經(jīng)濟(jì)損失，結(jié)合綜上所述情況現(xiàn)就板式橡膠支座施工質(zhì)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(diǎn)。
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(gòu)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(cè)向膨脹，在四周產(chǎn)生較大的凸突，此處橡膠有較大的拉伸變形，而產(chǎn)生應(yīng)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(jié)構(gòu)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(yīng)梁端轉(zhuǎn)動(dòng)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(shù)可使橋梁上部構(gòu)造水平位移不受限制。具體結(jié)構(gòu)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(tái)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(shè)備滑移可作滑塊使用(活動(dòng)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(chǎn)，適用的溫度-25～60℃。b.耐寒型橡膠支座，采用天然橡膠(NR)生產(chǎn)，適用的溫度-40～60℃。
其一般代號(hào)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(diǎn)。
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(yīng)梁端的轉(zhuǎn)動(dòng)，較大的剪切變形以滿足上部構(gòu)造的水平位移，產(chǎn)生較好的防震作用，能減輕動(dòng)載對(duì)上部構(gòu)造與墩臺(tái)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(gòu)造多的變形。在彎、斜橋的使用中優(yōu)點(diǎn)突出。同時(shí)特殊的球冠圓板式橡膠支座還具有在梁端作用力作用時(shí)通過球形表面橡膠層調(diào)整受力中心的位置，逐漸將力擴(kuò)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(chǎng)所。
它與原用的鋼支座相比有明顯的優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在其結(jié)構(gòu)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(yīng)寬橋、曲線橋、斜橋等上部結(jié)構(gòu)在各方面的變形。另外，當(dāng)各種車輛通過橋梁時(shí)，橡膠支座能均勻分布水平力，吸收部分振動(dòng)，從而延長橋梁壽命。
二、板式橡膠支座的施工安裝技術(shù)要求及質(zhì)量控制措施
1、施工安裝的技術(shù)要求。
(1)施工準(zhǔn)備。
在進(jìn)行橋梁橡膠支座施工前應(yīng)測(cè)量放線，將控制軸線和標(biāo)高控制點(diǎn)標(biāo)注清楚，在墩柱蓋梁、橋臺(tái)臺(tái)座上，用墨線標(biāo)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(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求，確認(rèn)墊石地腳螺栓預(yù)留孔相對(duì)尺寸、直徑及深度符合施工要求，保證預(yù)留孔清理干凈、孔內(nèi)無雜物，墊石高程要符合設(shè)計(jì)要求，采用水平尺量測(cè)，需要找平時(shí)，一般應(yīng)用環(huán)氧砂漿找平;同時(shí)嚴(yán)格控制預(yù)制梁底部端頭支座位置預(yù)埋連接件規(guī)范施作;施工前必須確認(rèn)到場(chǎng)后的橡膠支座產(chǎn)品的合格證與有關(guān)技術(shù)指標(biāo)，嚴(yán)格現(xiàn)場(chǎng)抽樣送外第三方檢驗(yàn)驗(yàn)證，外觀質(zhì)量采用目測(cè)方法或用量具宜逐塊檢測(cè)，。確認(rèn)橡膠支座類型、幾何尺寸等�，F(xiàn)場(chǎng)必須有專業(yè)工程師負(fù)責(zé)復(fù)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(shí),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(shí)支座上(臨時(shí)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(dá)到強(qiáng)度后拆除臨時(shí)支座完成體系轉(zhuǎn)換。少跨且小低跨度(1-2跨)公路橋梁板式橡膠支座安裝時(shí)，嚴(yán)格梁體準(zhǔn)確定位后，也可直接將正式支座安放在正確位置。
2、質(zhì)量控制措施。
(1)橡膠支座進(jìn)場(chǎng)時(shí)應(yīng)檢查產(chǎn)品的合格證與有關(guān)技術(shù)指標(biāo)。外觀質(zhì)量：用目測(cè)方法或用量具宜逐塊檢測(cè)。同時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)隨機(jī)抽樣送至有相關(guān)檢驗(yàn)資質(zhì)的權(quán)威單位進(jìn)行對(duì)比檢驗(yàn)。
(2)支座安裝是重要環(huán)節(jié)，支座水平面(墊石頂面)應(yīng)仔細(xì)校核，即支座平面位置要正確，高程要準(zhǔn)確，平面應(yīng)水平(平整)。(2)支座不得發(fā)生歪斜，不得脫空。(3)滑動(dòng)支座的滑動(dòng)方向應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。(4)安裝溫度為5~25度。(5)錨栓位置應(yīng)準(zhǔn)確，并做防腐處理。
(3)支座與梁、板不密貼或不準(zhǔn)時(shí)，頂起梁、板(不得用撬棍移動(dòng)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(jié)并找平，使之達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。
(4)聚四氟乙烯滑板式橡膠支座(儲(chǔ)油槽應(yīng)涂滿硅脂)安裝就位后及時(shí)安裝防塵罩。
三、板式橡膠支座出現(xiàn)的質(zhì)量問題、產(chǎn)生原因及處理措施。
1、出現(xiàn)的質(zhì)量問題。由于設(shè)計(jì)、施工及生產(chǎn)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(yán)重、移位、砼(砂漿)污染、開裂等多種質(zhì)量問題。
2、產(chǎn)生原因。
(1)設(shè)計(jì)原因。由于設(shè)計(jì)考慮不足或不恰當(dāng)，支座與橋梁結(jié)構(gòu)不匹配(承受荷載偏小的情況下)，在產(chǎn)品質(zhì)量合格和施工質(zhì)量保證的情況下，長期動(dòng)荷載的作用下，造成支座開裂，多為橡膠層與內(nèi)置鋼板間產(chǎn)生的水平開裂。
(2)生產(chǎn)廠家(供貨商)原因。橋梁支座出現(xiàn)的好多問題前些年有關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，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(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)性能及其在橋梁結(jié)構(gòu)中承擔(dān)的作用的重要性，造成產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，不合格。主要表現(xiàn)在橡膠材料和鋼板不規(guī)范(采用再生膠)，不按產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)，解剖后橡膠層厚度不均勻，鋼板厚度層數(shù)不規(guī)范，制造工藝差，橡膠層與鋼板粘結(jié)力差。造成剛剛安裝完畢一小段時(shí)間僅是施工車輛小量通行產(chǎn)生開裂，其裂縫形式水平和豎向都有。
3、施工單位質(zhì)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(rèn)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(zhǔn)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(rèn)真仔細(xì)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(yán)重等，最終造成在一定時(shí)間內(nèi)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(dǎo)致支座開裂破壞不能正常使用，嚴(yán)重開裂破壞的情況甚至造成橋梁其它結(jié)構(gòu)損傷，因此發(fā)現(xiàn)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(shí)認(rèn)真修整復(fù)位處理，一旦出現(xiàn)大的變形或開裂情況無條件必須進(jìn)行更換。其更換采取液壓千斤頂一端整跨同時(shí)起頂，否則將引起梁、橋面系等多處結(jié)構(gòu)產(chǎn)生質(zhì)量安全問題，一般交由專業(yè)施工隊(duì)伍進(jìn)行。
四、結(jié) 語
綜上所述，近年來在橋梁橡膠支座的使用過程中，出現(xiàn)了各種質(zhì)量問題和隱患，歸根結(jié)底為設(shè)計(jì)選配、產(chǎn)品品質(zhì)、施工過程質(zhì)量控制三方面。任何一方面出現(xiàn)問題都將嚴(yán)重影響支座的設(shè)定使用年限，即安全性和耐久性。如何避免支座質(zhì)量問題的多發(fā)、頻發(fā)現(xiàn)象，我認(rèn)為從出現(xiàn)質(zhì)量問題的源頭抓起，即通過設(shè)計(jì)單位謹(jǐn)慎的匹配設(shè)計(jì)，通過供應(yīng)商提供與設(shè)計(jì)質(zhì)量匹配的合格產(chǎn)品，通過施工單位嚴(yán)格規(guī)范的質(zhì)量過程控制施工，最終的結(jié)果必將是大家皆大歡喜。
參考文獻(xiàn)：
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