橋梁橡膠支座的檢測及維護

李志軍

摘 要：橋梁結構在使用階段，因自然老化或者受到外力的破壞，會出現橋面、梁肋破損等情況，橋梁橡膠支座作為緩沖構件，更是直接影響著橋梁功能的發揮和使用壽命。文章結合工程實例，對橋梁支座檢測及維修方案進行了分析，從而有效的評估維修加固的效果。

關鍵詞：橋梁橡膠支座；檢測；維護

中圖分類號：U443. 36 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）01（a）-0000-00

橡膠支座因具有緩沖隔震的作用，被認為豎向承載能力安全可靠，能適應橋梁上部結構的轉動和位移，且施工安裝方便，在橋梁中得到了廣泛地應用。支座是橋梁的重要部件，日常養護與檢查至關重要，橡膠支座主要存在開裂、嚴重剪切變形、脫空、錯位等病害。對于常見病害的處理，應做到及時發現、及時處理，同時為支座養護提供相應的處治措施，以保證橋梁的安全和穩定。下面結合工程實例，對常見病害的檢測和維護方法進行了分析。

1工程概況

某橋梁工程，中心樁號為 K9+096，跨徑為（10.0+10.0+10.0）m，每跨由 24 片簡支板組成，分南北兩幅，每幅 12 片板，板寬 0.99 m，兩側腹板高 10.0 cm，每片板端部有 2 個板式橡膠支座，支座尺寸為（10.0×10.0×3.0）cm。該橋至今通車 11 年，因車輛超限通行對支座造成嚴重損傷。在接受業主單位委托后，檢測組對該橋梁進行了實地的檢測，并提出維修方案，筆者全程參與了實施過程。

2 病害檢測

（1）根據竣工圖紙，對橋梁構件進行編號及受力分析，同時繪制分布圖；根據相關資料分析調查橋梁所處環境、通車狀況。

（2）檢測工具選擇。由于該橋橋下凈高 3.2 m，邊跨采用折疊步梯檢測，中垮搭設腳手架檢測；中垮簡支梁梁底與蓋梁間距 5.5 cm，對支座檢測難度較大，且橋下光線較差，間隙內存在雜物難以清除，人眼很難直接觀測到橡膠支座，故需借助攝像機探頭進行檢測。邊跨梁底與橋臺間距 5.3 cm，但梁端支座埋設較深，光線黑暗，局部支座處橋臺存在積泥現象，需用高壓水槍沖洗處理后用吹風機冷風吹干后檢測，同時借助內窺鏡進行詳細檢測。

（3）根據檢測圖片、影像、檢測數據分析，根據分析結果決定是否存在病害。

3控制數據選擇

通過檢測發現，該橋南幅大部分支座存在老化、剪切變形超限、不均勻鼓凸、局部脫空等現象，且板梁梁底橫向縱向裂縫超限，橋面鋪裝縱向開裂嚴重，鉸鋒破損且滲水嚴重，存在單板受力情況，不能維持正常使用功能，存在較大的安全隱患，但墩臺構件情況較好，故選擇對南幅進行整體換梁處理，對支座進行整體更換處理；北幅橋面鋪裝及梁底情況較好，裂縫超限較少，但絕大部分支座存在老化、剪切變形超限、橡膠開裂嚴重等現象，故對北幅梁底進行加固處理，對支座采用扁型千斤頂法進行更換處理。由于該橋為簡支梁橋，橫向聯系主要靠鉸縫及橋面鋪裝承擔，豎向剛度較小，主要考慮空心板梁不均勻誤差所產生的剪應力；由于千斤頂頂面面積大于支座面積，故不存在局部受力問題。

4方案實施

4.1準備工作

①墩臺位置設置平臺，平臺最小長度與寬度均應滿足作業的要求，同時平臺支架應具有足夠的強度及穩定性，確保作業過程中的安全性；

②將校驗好的超薄液壓千斤頂組、液壓表、高壓泵站安裝到位，并清除千斤頂處的雜物，以確保水平穩定作業；

③對每一板梁安裝電子位移計，安裝時應頂緊梁底并統一調零處理。

4.2更換作業

①對端頭板梁腹板設置安裝液壓千斤頂，千斤頂的頂面與底面應用鋼板墊平墊實。

②合理布置液壓系統設備，連接好送油管，檢查到位后準備頂升作業。

③安排相關檢測人員觀測設備讀數，頂升開始，同時緩慢給油，觀測壓力表、流量表數據，當壓力達到計算值 85%時停止加壓，關閉閥門，對各裝置構件進行檢查，觀察是否有漏油現象，待一切正常后開始整體頂升，頂升速度為 3.0 mm/min，當頂升高度達 3.0 mm 時暫停頂升，觀察各電子位移計讀數，若有相差，應作調整，若無，應對支座墊設薄鋼板。頂升速度應由慢到快，在頂升過程中，應確保頂升高度的均勻性，同時保持液壓千斤頂橫向頂力的一致性以確保梁體不受破壞。

④頂升時，千斤頂應分級加載，每級為 5 MPa，當梁體頂升至設計高度時，停止加壓，做穩壓處理。頂升過程中，加強板梁橫向及縱向的變形觀測，相鄰板梁位移計讀數差小于 1.0 mm。

⑤當頂升高度達到可更換高度時，關緊可更換支座處的壓力閥，穩定在該高度，立即對該支座進行更換，支座更換應逐個進行。

⑥對要更換的支座位置進行測量記錄后用專用工具將原支座取出，安裝新支座時應與原支座位置一致，仔細檢查安裝是否到位。按上述方法對其他跨支座進行更換處理。

（3）落梁

當支座更換完成后，統一打開閘門，按頂升過程中的順序緩慢均勻回落千斤頂，使梁底回落到位，整個回落過程采取同頂升時相同的監控措施及安全保障。

（4）質量驗收

當支座更換結束后，對支座進行系統檢查，新更換的支座位置誤差不大于 1.0 cm，確保支座與板梁底面及墩臺表面接觸緊密。若發現支座位置誤差超限或支座接觸不緊密影響支座正常作用時，應重新頂升對其進行調整，重新頂升應避免單獨對梁體進行頂升的現象。

（5）注意事項

①頂升過程中應對梁體接縫及橋面進行觀測，并以此控制及評判作業效果。

②在各梁端千斤頂處設制保護墩，保護墩應與梁體同時升高并時刻楔緊。若存在單板掉頂現象時，應立即關閉進油閥閥門，停止作業，在相應板支座處增設保護環，而后整體回落至保護墩與梁底的距離，更換失效的千斤頂，經檢查后繼續頂升作業。

③作業過程中會引起橋梁結構應力的變化，因此在頂升時嚴格控制梁體位移，同時時刻觀察橋面變化情況。

④嚴格控制頂升的速度與頂升高度，由于墩臺無相關資料記錄，模擬計算時按相鄰墩臺總沉降差1.5cm 計算，每一處梁頂升總高度嚴格控制在 5.0mm以內。

5工后檢測與評估

該橋支座更換2月后再次對該橋進行檢測，發現無任何由頂升引起的病害出現，新更換的支座工作正常，無明顯病害。該檢測維修方案受到業主及專家們的認可與好評。該方法與其他傳統方法比較有以下優點：

（1）對橋梁本身無任何損壞，作業完成后不改變橋梁的結構受力特性。

（2）該方法利用橋梁本身下部結構承載，無需搭設臨時承載平臺，可節省大量的工時及造價。

（3）該方法操作簡單，原理與其他千斤頂相同，主要是加強對豎向位移的控制。

（4）扁型千斤頂組設備占用空間小，運輸方便，在作業過程中可快速更換，機動靈巧。

（5）整個頂升回落過程完全在橋下進行，對橋面通行無影響，方便整條線路的運營。

（6）與傳統方法相比，更經濟、更實用，非常適合養護作業。

6結語

支座是橋梁的重要部件，日常養護與檢查至關重要，對于常見病害的處理，應做到及時發現、及時處理，科學地制定養護維修方案，以預防為主，保持支座工作環境的安全整潔，從而延長橋梁及支座的使用壽命。

參考文獻

[1] 李柏春. 公路橋梁橡膠支座的使用壽命與應用[J]. 黑龍江科技信息. 2013（19）.

[2] 凌祺，高路恒. 剛性纖維在橋梁橡膠支座中應用[J]. 交通科技與經濟. 2014（01）.

[3] 李炳林. 公路橋梁橡膠支座更換技術探討[J]. 青海交通科技. 2013（02）.