鐵路橋梁板式橡膠支座病害原因及處治對(duì)策研究

1、鐵路橋梁板式橡膠支座病害原因及處治對(duì)策研究1.鐵路橋梁板式橡膠支座病害的緣由分析鐵路橋梁板式橡膠支座的常見病害，有支座脫空、剪切變形、中間膠層鼓凸變形、橡膠層開裂、支座位置串動(dòng)、附屬構(gòu)件次生病害幾種，這些病害產(chǎn)生的緣由，需要從設(shè)計(jì)、加工制造、施工三方面的角度舉行分析：（1）設(shè)計(jì)方面緣由。設(shè)計(jì)是板式橡膠支座病害防治的關(guān)鍵，但倘若設(shè)計(jì)關(guān)把控不嚴(yán)，反而會(huì)成為病害滋生的誘因，詳細(xì)表現(xiàn)為設(shè)計(jì)工程師沒有全面了解板式橡膠支座的性能，在設(shè)計(jì)計(jì)算的過程中，缺乏對(duì)支座承載能力、抗剪能力、偏轉(zhuǎn)驗(yàn)算、抗滑性能等的周全考慮，所設(shè)計(jì)的支座無法全面滿意實(shí)際的承載、抗剪、抗滑、抗拉等受力要求。另外相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)范不完美，同樣使

2、得支座的質(zhì)量大打折扣，譬如目前設(shè)計(jì)規(guī)范規(guī)定避開支座最外緣局部脫空的措施，是在最大活載撓曲轉(zhuǎn)角作用下，對(duì)支座最外緣壓縮變形量舉行驗(yàn)算，但一旦梁上荷載消退，支座受到預(yù)拱度和混凝土收縮徐變的共同作用，反而會(huì)加劇最外緣的脫空。（2）加工制造方面緣由。橡膠材料是板式橡膠支座病害處治的基礎(chǔ)，也是提高支座性能指標(biāo)的關(guān)鍵，但因?yàn)橄鹉z材料配方、加工、制造等方面因素的影響，造成支座受力的差異，譬如個(gè)別支座受力偏大。國(guó)內(nèi)諸多支座的生產(chǎn)商，生產(chǎn)質(zhì)量問題十分突出，譬如個(gè)別廠家采用劣質(zhì)鋼板，導(dǎo)致支座受力太大而消失連鎖型的破壞。目前板式橡膠支座的加工制造問題，表現(xiàn)為選用材料品種規(guī)格不規(guī)范、支座橡膠層厚度不勻稱、金屬板厚度層

3、數(shù)不規(guī)范、橡膠層與金屬板粘結(jié)力不足、廠家不了解支座技術(shù)性能和盲目生產(chǎn)等。這樣的支座應(yīng)用到鐵路橋梁工程當(dāng)中，很有可能造成事故隱患。（3）施工方面緣由。板式橡膠支座的安裝施工，直接關(guān)系到支座的受力情況和耐久性能，但實(shí)際施工過程中，常見以下幾方面的質(zhì)量問題：支座墊石施工質(zhì)量不過關(guān)，譬如強(qiáng)度低于C30，使得墊石混凝土強(qiáng)度不夠；支座安放時(shí)沒有控制好中心線，與設(shè)計(jì)中心線不重合，影響支座的受力狀態(tài)；支座的規(guī)格型號(hào)與設(shè)計(jì)規(guī)范要求不吻合，埋伏了梁體不正?；瑒?dòng)的隱患；支座安裝后，沒有清除周邊的雜物，使支座不能夠傳遞荷載，從而喪失部分或者所有作用。2.鐵路橋梁板式橡膠支座病害的處治措施鑒于鐵路橋梁板式橡膠支座存在的

4、病害問題，以及結(jié)合這些病害問題產(chǎn)生的緣由，我們需要從設(shè)計(jì)、加工制造、施工等角度，探討這些病害的處治方法，筆者綜合相關(guān)的施工技術(shù)閱歷，將其總結(jié)為以下三方面的措施：2.1設(shè)計(jì)方面的措施鐵路橋梁橡膠支座的設(shè)計(jì)，從新型支座設(shè)計(jì)、箱梁底部支座布置方式改進(jìn)、支座使用應(yīng)力降低幾個(gè)方面，削減支座使用時(shí)發(fā)生病害的概率。（1）新型支座設(shè)計(jì)。鑒于支座存在串動(dòng)和脫空的病害現(xiàn)象，在設(shè)計(jì)新型支座的時(shí)候，要確保支座的平均受力，盡可能削減支座安裝的偏差，確保能夠在水平作使勁下，有效防止支座的移動(dòng)，筆者認(rèn)為有須要綜合考慮支座的結(jié)構(gòu)型式、反力大小和縱橫坡大小，并在舉行嚴(yán)謹(jǐn)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證之后，才干夠應(yīng)用到實(shí)際橋梁工程施工當(dāng)中。（2）箱梁

5、底部支座布置方式的改進(jìn)。箱梁底部支座的布置，要對(duì)照計(jì)算不同支座數(shù)量的布置方案，并分析對(duì)端橫梁關(guān)鍵截面橫向應(yīng)力的影響情況，考慮哪一種方式對(duì)端橫梁受力最有利。（3）支座使用應(yīng)力的降低。在把握橡膠材料力學(xué)性能的基礎(chǔ)上，選用具有較高抗壓強(qiáng)度、良好彈性、徐變變形小、適應(yīng)溫度變化影響、耐老化性能優(yōu)越、良好粘結(jié)性能、良好耐磨耗性能的材料，譬如美國(guó)進(jìn)口的開姆洛克膠，以降低支座的使用應(yīng)力，提高支座的耐久性能。2.2加工制造方面的措施目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)板式橡膠支座的水平低下，筆者建議全面規(guī)范囫圇加工制造的環(huán)節(jié)。（1）控制煉膠質(zhì)量。首先是對(duì)原材料舉行嚴(yán)格檢驗(yàn)，并清洗和烘干軟化生膠，粉碎全部配料和固體添加劑之后，按照配方比

6、舉行勻稱配料，可借助計(jì)量器舉行校準(zhǔn)。第二是嚴(yán)格根據(jù)工藝的規(guī)范要求，舉行投料混煉，在此過程中，一方面要嚴(yán)格核對(duì)膠號(hào)、協(xié)作劑、配方等，保證協(xié)作劑處于凝聚勻稱狀態(tài)，避開消失早期焦燒狀況，另一方面是在混煉完成后，將滑石粉勻稱散布在半成品橡膠上面，然后舉行強(qiáng)制冷卻，并存放在通風(fēng)和恒溫位置。（2）改進(jìn)硫化工藝。為了提高橡膠的物理機(jī)械性能，我們需要硫化橡膠，將硫化機(jī)加入到橡膠里，改善橡膠的定伸應(yīng)力、彈性、硬度、拉伸強(qiáng)度等性能，其中硫磺用量需要控制在合適范圍內(nèi)，避開消失噴硫現(xiàn)象，同時(shí)還需要在盡可能低的溫度下，勻稱硫化的程度。在實(shí)際施工當(dāng)中，臨近熱模板支座表面橡膠，常常存在焦燒現(xiàn)象，要求我們根據(jù)支座的厚度和橡膠

7、的傳熱效率，在配比之前舉行實(shí)驗(yàn)，高精度控制硫化溫度，按照橡膠物理性能，減輕過硫化的程度，使得支座內(nèi)部和外部硫化勻稱。（3）提高加工精度。支座內(nèi)部受力勻稱保證，要求控制好支座的外形尺寸、外觀質(zhì)量和內(nèi)部橡膠層質(zhì)量，其中支座外形尺寸控制重點(diǎn)包括矩形支座的長(zhǎng)度范圍和厚度范圍、圓形支座的直徑范圍和厚度范圍，而支座的外觀質(zhì)量，則要求檢查是否存在氣泡、雜質(zhì)、高低不平、側(cè)面裂紋、鋼板外露、掉塊、機(jī)械損傷等質(zhì)量問題，其內(nèi)橡膠層質(zhì)量則關(guān)注橡膠層厚度、鋼板與橡膠粘結(jié)程度、橡膠層剝離膠層狀況等。2.3施工方面的措施橡膠支座位于橋梁的上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)銜接點(diǎn)，直接關(guān)系到橋梁的平安性和耐久性，在施工的時(shí)候，需要做好以下幾

8、方面施工技術(shù)措施。（1）打算工作。首先是取樣實(shí)驗(yàn)補(bǔ)償收縮砂漿和混凝土等原材料，控制好砂漿和混凝土的協(xié)作比。第二是將支承墊石設(shè)置在墩臺(tái)頂，便利支座的安裝、調(diào)節(jié)和更換，其中墊石內(nèi)部要求布置鋼筋網(wǎng)，并保證表面平整。（2）控制施工精度。鐵路橋梁每片梁底通常安裝有2-4個(gè)支座，對(duì)于這些支座的精度要求，是保持支承墊石平面的全都，同時(shí)避開偏壓、受力不均等現(xiàn)象。首先需要清潔墩臺(tái)墊石的頂面，可用水泥砂漿調(diào)節(jié)墊石標(biāo)高的差距。第二是按照設(shè)計(jì)圖紙標(biāo)出支承墊石的中心，以確保支座中心和支承墊石頭中心線重合在一起。再次是在支承墊石和支座的中間鋪設(shè)水泥砂漿，便于在梁體的壓力下，支座舉行自動(dòng)找平。（3）改進(jìn)安裝工藝。安裝開頭后，檢查支承墊石標(biāo)高、預(yù)留孔直徑、預(yù)留孔深度、預(yù)留孔位置、支座中心線，然后確保固定支座和活動(dòng)支座安放的精確性，將支座就位部分的墊石表面舉行鑿毛，清除預(yù)留錨栓孔的雜物，并通過千斤頂調(diào)節(jié)梁體位置和標(biāo)高，制備砂漿和重力灌漿，在灌漿材料達(dá)到規(guī)定強(qiáng)度之后，方可拆除鋼模板和暫時(shí)千斤頂。3.結(jié)束語(yǔ)綜上所述，鐵路橋梁板式橡膠支座常見支座脫空、剪切變形、中間膠層鼓凸變形、橡膠層開裂、支座位置串動(dòng)等病害，對(duì)這些病害的處治，要求重