鐵路橋梁板式橡膠支座病害原因及處治對策研究

1、鐵路橋梁板式橡膠支座病害原因及處治對策研究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、附屬構(gòu)件次生病害幾種，這些病害產(chǎn)生的緣由，需要從設計、加工制造、施工三方面的角度舉行分析：（1）設計方面緣由。設計是板式橡膠支座病害防治的關(guān)鍵，但倘若設計關(guān)把控不嚴，反而會成為病害滋生的誘因，詳細表現(xiàn)為設計工程師沒有全面了解板式橡膠支座的性能，在設計計算的過程中，缺乏對支座承載能力、抗剪能力、偏轉(zhuǎn)驗算、抗滑性能等的周全考慮，所設計的支座無法全面滿意實際的承載、抗剪、抗滑、抗拉等受力要求。另外相關(guān)的設計規(guī)范不完美，同樣使

2、得支座的質(zhì)量大打折扣，譬如目前設計規(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，對支座最外緣壓縮變形量舉行驗算，但一旦梁上荷載消退，支座受到預拱度和混凝土收縮徐變的共同作用，反而會加劇最外緣的脫空。（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的關(guān)鍵，但因為橡膠材料配方、加工、制造等方面因素的影響，造成支座受力的差異，譬如個別支座受力偏大。國內(nèi)諸多支座的生產(chǎn)商，生產(chǎn)質(zhì)量問題十分突出，譬如個別廠家采用劣質(zhì)鋼板，導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。這樣的支座應用到鐵路橋梁工程當中，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)，譬如強度低于C30，使得墊石混凝土強度不夠；支座安放時沒有控制好中心線，與設計中心線不重合，影響支座的受力狀態(tài)；支座的規(guī)格型號與設計規(guī)范要求不吻合，埋伏了梁體不正?；瑒拥碾[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，我們需要從設計、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設計方面的措施鐵路橋梁橡膠支座的設計，從新型支座設計、箱梁底部支座布置方式改進、支座使用應力降低幾個方面，削減支座使用時發(fā)生病害的概率。（1）新型支座設計。鑒于支座存在串動和脫空的病害現(xiàn)象，在設計新型支座的時候，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，筆者認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，并在舉行嚴謹實驗驗證之后，才干夠應用到實際橋梁工程施工當中。（2）箱梁

5、底部支座布置方式的改進。箱梁底部支座的布置，要對照計算不同支座數(shù)量的布置方案，并分析對端橫梁關(guān)鍵截面橫向應力的影響情況，考慮哪一種方式對端橫梁受力最有利。（3）支座使用應力的降低。在把握橡膠材料力學性能的基礎(chǔ)上，選用具有較高抗壓強度、良好彈性、徐變變形小、適應溫度變化影響、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，譬如美國進口的開姆洛克膠，以降低支座的使用應力，提高支座的耐久性能。2.2加工制造方面的措施目前國內(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。首先是對原材料舉行嚴格檢驗，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，可借助計量器舉行校準。第二是嚴格根據(jù)工藝的規(guī)范要求，舉行投料混煉，在此過程中，一方面要嚴格核對膠號、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，然后舉行強制冷卻，并存放在通風和恒溫位置。（2）改進硫化工藝。為了提高橡膠的物理機械性能，我們需要硫化橡膠，將硫化機加入到橡膠里，改善橡膠的定伸應力、彈性、硬度、拉伸強度等性能，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，同時還需要在盡可能低的溫度下，勻稱硫化的程度。在實際施工當中，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，在配比之前舉行實驗，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包括矩形支座的長度范圍和厚度范圍、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，直接關(guān)系到橋梁的平安性和耐久性，在施工的時候，需要做好以下幾

8、方面施工技術(shù)措施。（1）打算工作。首先是取樣實驗補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置在墩臺頂，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個支座，對于這些支座的精度要求，是保持支承墊石平面的全都，同時避開偏壓、受力不均等現(xiàn)象。首先需要清潔墩臺墊石的頂面，可用水泥砂漿調(diào)節(jié)墊石標高的差距。第二是按照設計圖紙標出支承墊石的中心，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水泥砂漿，便于在梁體的壓力下，支座舉行自動找平。（3）改進安裝工藝。安裝開頭后，檢查支承墊石標高、預留孔直徑、預留孔深度、預留孔位置、支座中心線，然后確保固定支座和活動支座安放的精確性，將支座就位部分的墊石表面舉行鑿毛，清除預留錨栓孔的雜物，并通過千斤頂調(diào)節(jié)梁體位置和標高，制備砂漿和重力灌漿，在灌漿材料達到規(guī)定強度之后，方可拆除鋼模板和暫時千斤頂。3.結(jié)束語綜上所述，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、支座位置串動等病害，對這些病害的處治，要求重