桥梁橡胶支座应用中的质量问题分析及对策论文_李正华

桥梁橡胶支座应用中的质量问题分析及对策论文_李正华

[摘要]随着我国公路桥梁等交通设施的不断完善,为促进社会交通事业健康发展,对其建设过程中所匹配的相关技术工具进行检测和养护的工作也提上日程。橡胶支座作为桥梁建设过程不可忽视的重要固定工具,理应受到重视。本文对此进行研究分析,首先提出橡胶支座存在的质量问题,进而提出具体对策。

[关键词]桥梁;橡胶支座;质量问题;分析及对策

引言

在公路桥梁建设过程中,为了保证桥梁稳定性,需要提升其耐磨性和平滑力度。在车辆通过进行倾轧,如果因为桥梁支座出现裂缝,容易发生安全事故。而桥梁支座是一种适应现代化发展的科技产物,它摆脱了传统桥梁转角能力低下的问题,大大提升了公路桥梁的承载力。然而,在施工过程中,由于对桥梁支座缺乏重视,容易出现质量问题,从而对桥梁的质量产生不利影响。因此,需要对此做出相应的策略探索。

1.桥梁橡胶支座质量问题产生的来源

由于桥梁施工规模的不断扩大,而立交桥以及大跨度桥梁不断显现,也造成交通承载力相适应的橡胶支座种类不断显现。而不同种类的桥梁橡胶支座所产生的质量问题也各有不同,本文主要以板式支座作为研究对象。在橡胶支座的发展过程中,会出现材料老化和施工不严谨的问题,造成支座塌陷和磨损[1]。而这就要从桥梁支座的发展过程来说,因为一开始交通建设的要求并不高,交通规模也并不大,所以通常很多公路和桥梁并不设置桥梁支座,有的桥梁虽然设置了一定的支座,仅仅是以钢制品作为材料缝合的,不具有高效的坚固性。而随着社会发展,如果一直不予以更换,容易促使支座在倾轧过程中扁平或者出现轴旋转的情况,难以抵抗重大外力的压迫,便渐渐断裂,而桥梁也会随之出现裂缝。

我们从材料的老化来看,这是桥梁支座产生质量问题的基础。很多桥梁支座与桥梁匹配度不高,这是很关键的问题。一般在支座安装前期,施工人员就必须对桥梁所能承载的坡度进行测量,同时需要对桥梁支座的合成面积进行计算,确保其能够在不影响桥梁截面的情况下安装完全。但是大部分桥梁支座并没有符合桥梁施工的要求,仅仅是单独的进行安装,没有考虑到桥梁支座位置的可调节性,以板式桥梁支座来说,它是一种调节性较小的支座,因其端口细小且用细钳固定以后,容易在桥梁表面出现裂纹,从而完整的镶嵌。但是一般来说,这种桥梁支座很难硬取,因其转角周度较大,一旦出现材料老化的问题,只能等待桥梁一同老化,所以在最初安装板式桥梁的过程中,就必须对其安装方法以及纵横限位概念等熟悉[2]。

但是尽管如此,很大程度上的材料老化问题都是天然形成的,这来源于支座本身的质量不过关,没有完整的绝缘构造,无法抵抗长久时间的气体侵蚀。还有的材料出现钢件脱焊和聚四氟乙烯滑板磨损等常见问题,这都是因为支座本身自带的缺陷,在经过长时间未曾更换以后就会出现大范围的表皮磨损迹象,需要运送至生产厂家反复检验[3]。除了提到的钢件脱焊来自于盆式橡胶支座以外,板式橡胶支座也容易出现相交老化开裂以及钢板外露等情况,这些情况无一例外都是内部质量不过关导致的,虽然最初的外在表皮能够容纳桥梁厚度,但是随着腐蚀过后形成的内部橡胶塑料暴露以后,将无法牢牢的安装在桥梁之中,久而久之就会完全脱落。

而相比之下,橡胶支座所产生的质量问题更大程度可能来自于施工的不严谨,这是由于橡胶支座容易受到外部因素影响,由于施工人员未能严格按照施工规范进行支座安装,许多支座原本构造过关,却被定轴在偏低的位置,支座难以承受向下的俯冲力,就会弯曲甚至变形,难以集中纵横拐点支撑桥梁面积[4]。除此之外,在进行支座安装时需要利用支承垫石受力托起支座,但是很多施工人员没有准确的标高,造成预制梁在工程建设过程中容易横向偏移,从而剪切支座。而这也是支座质量问题的重要来源,当然,在施工过程中,原本支承垫石就是较为重要的支座安装基础,不仅仅是托起支座,还应该稳固的粘贴在垫石之上。但是很多施工人员依旧没有规范操作,导致吊梁的过程中可以随意拖动支座,这种情况的最直接后果就是促使方向位置都会在内部偏移,从而无法均衡受力,而板式支座最为普遍,因为这种支座材质较为笨重,一旦跟随吊梁拖动,就会压垮横梁,难以真正的提高桥梁运载效率。

2.支座的效果实现

桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要构件,其主要功能是将上部结构承受的各种荷载传递给墩台,并能适用上部结构由于荷载、温度变化[5]、混凝土收缩等产生的变形(水平位移及转角),使上部结构的实际受力情况符合设计要求。还能阻抗风力、地震波等引起的结构平移、减轻震动对结构的不利影响。橡胶支座的传力通过橡胶板来实现。支座位移通过聚四氟乙烯板的滑动或橡胶的剪切来实现,支座转角则通过橡胶的压缩变形来实现。

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3.公路桥梁板式橡胶支座的常见质量成因分析

3.1龟裂裂纹

板式橡胶支座最为常见的质量问题就是由于不均匀鼓凸造成的表皮波纹,这种现象产生的根本原因就是板式橡胶难以受力,在高压荷载作用下呈现的不均匀规模。施工人员没有重视坡度的范围以及侧重点,板式橡胶支座无法调节正确的拐轴,促使板式橡胶表面出现密密麻麻的波点,不能稳步地粘贴在垫石上,但是这种现象也不完全是施工不规范造成的,很多板式橡胶支座在一定年限的使用后本身就会出现龟裂裂纹,但是其宽度和深度并不算特别严峻,但是有一些支座泛起大量的起鼓开裂现象,自身的质量问题占有较大比例。

3.2钢板外露

一般来说,板式橡胶支座出现钢板外露的问题,是因为支座在制作过程中就没有遵循内部构造原理造成的,内部理应有防磨损的绝缘体,但是绝大多数板式橡胶支座为了节省成本,却忽视了这一重要问题。

3.3支座脱空

这种现象较为严峻,当板式橡胶支座在桥梁底面和支承垫石侧面形成的缝隙拐角度数过大时,就会促使支座顶底面完全与桥梁接触,这样的话就容易造成外在的支座局部气压增加,从而无法抵消原有的垫石压力,从而被牢牢地向上托起,造成局部脱空。

另一方面,由于支座形成了局部脱空,就会直接的与空气接触,但是大多数板式橡胶支座并没有相应的防腐效果,同时由于转角角度过大,就会造成橡胶表皮急剧老化,从而造成桥梁崩塌的不良后果。

4.板式橡胶支座质量防治措施

设计人员在支座安装过程中,需要按照板式橡胶支座的安装技术和施工工艺进行规范安装。支座的安装质量将直接影响支座的受力状况,在重视竖向承载力验算的同时,也应该重视其耐久性能。同时,验算水平承载力、剪切变形和转角,尤其是支座变形验算需得到极大的重视。需要对以下几个指标进行鉴别:

(1)支座垫石施工质量是否合格。支座安放时,支座中心线与设计支座中的实际转角超出 相应规格支座允许转角的情况,应进行单独设计,而不能直接选用。支座心线不重合,支座就位不准确,使支座处在与设计状态不相符的受力状态。(2)设计时应在上下表面设置承压钢板。 桥梁设计有纵横坡时,梁底预埋钢板应均匀接触,消除梁体和墩顶混凝土表面不平整确 保底面水平,但根据目前的施工工艺和技术所带来的不利影响,很难做到完全水平,且梁体不稳定[6]。当前国内生产板式橡胶支座的生产厂家众多,在依据轻微的转动变形,影响预埋钢板的精确度等基础因素的前提下,支座的选用环节上应当严格管理。支座出现局部脱空和偏压、初始剪切变形过大等现象直接影响着其以后使用过程中的可靠性和寿命,应严格选用质量过关和信誉良好的厂家生产的产品。

除此以外,需要不断检测各个阶段橡胶支座的水平,再安装过程是否能够匹配真实的运营效果,尽可能的合理安排分工,每个季度进行反复检验,从而有效的提升安装质量。

5.结语

综上所述,随着我国交通设施建设规模的不断扩大,桥梁交通也步入正轨,而桥梁支座作为稳定桥梁建设安全的重要工具,理应受到重视。当前由于桥梁支座存在许多质量问题,容易带来不利影响。由于桥梁支座种类众多,所产生质量问题不尽相同,所以需要具体分析,本文以板式桥梁支座为例,对其具体安装过程的质量问题成因进行分析,进而指出具体对策。可以看到,板式桥梁支座由于自身质量构造和施工技术不高等问题,出现裂纹以及鼓凸等现象,应该针对设计环节以及施工工艺等方向进行有效的对策探索。

[参考文献]

[1]李玉.在公路桥梁板式橡胶支座病害分析及对策研究和分析[J].公路交通,2018(11):236-237.

[2]刘利..在公路桥梁板式橡胶支座病害分析及对策研究[D].中国铁道科学研究院,2015(10):190

[3]杨常生. 公路桥梁板式橡胶支座应用分析与研究[D].天津大学,2015(18):201

[4]奚勇.桥梁橡胶支座应用中的质量问题分析及对策[J].世界桥梁,2014(04):68-70+75.

[5]朱斌.桥梁橡胶支座应用中的质量问题分析及对策[J].工业桥梁,2014(14):51-47+75.

[6]黄海涛.桥梁橡胶支座应用中的质量问题分析及对策[J].桥梁建设,2014(11):28-10+35.

论文作者:李正华

论文发表刊物:《科学与技术》2019年第20期

论文发表时间:2020/4/28

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