橋梁橡膠支座的檢測(cè)及維護(hù)

李志軍

摘 要：橋梁結(jié)構(gòu)在使用階段，因自然老化或者受到外力的破壞，會(huì)出現(xiàn)橋面、梁肋破損等情況，橋梁橡膠支座作為緩沖構(gòu)件，更是直接影響著橋梁功能的發(fā)揮和使用壽命。文章結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)橋梁支座檢測(cè)及維修方案進(jìn)行了分析，從而有效的評(píng)估維修加固的效果。

關(guān)鍵詞：橋梁橡膠支座；檢測(cè)；維護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào)：U443. 36 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）01（a）-0000-00

橡膠支座因具有緩沖隔震的作用，被認(rèn)為豎向承載能力安全可靠，能適應(yīng)橋梁上部結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)和位移，且施工安裝方便，在橋梁中得到了廣泛地應(yīng)用。支座是橋梁的重要部件，日常養(yǎng)護(hù)與檢查至關(guān)重要，橡膠支座主要存在開(kāi)裂、嚴(yán)重剪切變形、脫空、錯(cuò)位等病害。對(duì)于常見(jiàn)病害的處理，應(yīng)做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理，同時(shí)為支座養(yǎng)護(hù)提供相應(yīng)的處治措施，以保證橋梁的安全和穩(wěn)定。下面結(jié)合工程實(shí)例，對(duì)常見(jiàn)病害的檢測(cè)和維護(hù)方法進(jìn)行了分析。

1工程概況

某橋梁工程，中心樁號(hào)為 K9+096，跨徑為（10.0+10.0+10.0）m，每跨由 24 片簡(jiǎn)支板組成，分南北兩幅，每幅 12 片板，板寬 0.99 m，兩側(cè)腹板高 10.0 cm，每片板端部有 2 個(gè)板式橡膠支座，支座尺寸為（10.0×10.0×3.0）cm。該橋至今通車(chē) 11 年，因車(chē)輛超限通行對(duì)支座造成嚴(yán)重?fù)p傷。在接受業(yè)主單位委托后，檢測(cè)組對(duì)該橋梁進(jìn)行了實(shí)地的檢測(cè)，并提出維修方案，筆者全程參與了實(shí)施過(guò)程。

2 病害檢測(cè)

（1）根據(jù)竣工圖紙，對(duì)橋梁構(gòu)件進(jìn)行編號(hào)及受力分析，同時(shí)繪制分布圖；根據(jù)相關(guān)資料分析調(diào)查橋梁所處環(huán)境、通車(chē)狀況。

（2）檢測(cè)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(cè)，中垮搭設(shè)腳手架檢測(cè)；中垮簡(jiǎn)支梁梁底與蓋梁間距 5.5 cm，對(duì)支座檢測(cè)難度較大，且橋下光線較差，間隙內(nèi)存在雜物難以清除，人眼很難直接觀測(cè)到橡膠支座，故需借助攝像機(jī)探頭進(jìn)行檢測(cè)。邊跨梁底與橋臺(tái)間距 5.3 cm，但梁端支座埋設(shè)較深，光線黑暗，局部支座處橋臺(tái)存在積泥現(xiàn)象，需用高壓水槍沖洗處理后用吹風(fēng)機(jī)冷風(fēng)吹干后檢測(cè)，同時(shí)借助內(nèi)窺鏡進(jìn)行詳細(xì)檢測(cè)。

（3）根據(jù)檢測(cè)圖片、影像、檢測(cè)數(shù)據(jù)分析，根據(jù)分析結(jié)果決定是否存在病害。

3控制數(shù)據(jù)選擇

通過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，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(xiàn)象，且板梁梁底橫向縱向裂縫超限，橋面鋪裝縱向開(kāi)裂嚴(yán)重，鉸鋒破損且滲水嚴(yán)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(tái)構(gòu)件情況較好，故選擇對(duì)南幅進(jìn)行整體換梁處理，對(duì)支座進(jìn)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(kāi)裂嚴(yán)重等現(xiàn)象，故對(duì)北幅梁底進(jìn)行加固處理，對(duì)支座采用扁型千斤頂法進(jìn)行更換處理。由于該橋?yàn)楹?jiǎn)支梁橋，橫向聯(lián)系主要靠鉸縫及橋面鋪裝承擔(dān)，豎向剛度較小，主要考慮空心板梁不均勻誤差所產(chǎn)生的剪應(yīng)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(wèn)題。

4方案實(shí)施

4.1準(zhǔn)備工作

①墩臺(tái)位置設(shè)置平臺(tái)，平臺(tái)最小長(zhǎng)度與寬度均應(yīng)滿足作業(yè)的要求，同時(shí)平臺(tái)支架應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度及穩(wěn)定性，確保作業(yè)過(guò)程中的安全性；

②將校驗(yàn)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(wěn)定作業(yè)；

③對(duì)每一板梁安裝電子位移計(jì)，安裝時(shí)應(yīng)頂緊梁底并統(tǒng)一調(diào)零處理。

4.2更換作業(yè)

①對(duì)端頭板梁腹板設(shè)置安裝液壓千斤頂，千斤頂?shù)捻斆媾c底面應(yīng)用鋼板墊平墊實(shí)。

②合理布置液壓系統(tǒng)設(shè)備，連接好送油管，檢查到位后準(zhǔn)備頂升作業(yè)。

③安排相關(guān)檢測(cè)人員觀測(cè)設(shè)備讀數(shù)，頂升開(kāi)始，同時(shí)緩慢給油，觀測(cè)壓力表、流量表數(shù)據(jù)，當(dāng)壓力達(dá)到計(jì)算值 85%時(shí)停止加壓，關(guān)閉閥門(mén)，對(duì)各裝置構(gòu)件進(jìn)行檢查，觀察是否有漏油現(xiàn)象，待一切正常后開(kāi)始整體頂升，頂升速度為 3.0 mm/min，當(dāng)頂升高度達(dá) 3.0 mm 時(shí)暫停頂升，觀察各電子位移計(jì)讀數(shù)，若有相差，應(yīng)作調(diào)整，若無(wú)，應(yīng)對(duì)支座墊設(shè)薄鋼板。頂升速度應(yīng)由慢到快，在頂升過(guò)程中，應(yīng)確保頂升高度的均勻性，同時(shí)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(shí)，千斤頂應(yīng)分級(jí)加載，每級(jí)為 5 MPa，當(dāng)梁體頂升至設(shè)計(jì)高度時(shí)，停止加壓，做穩(wěn)壓處理。頂升過(guò)程中，加強(qiáng)板梁橫向及縱向的變形觀測(cè)，相鄰板梁位移計(jì)讀數(shù)差小于 1.0 mm。

⑤當(dāng)頂升高度達(dá)到可更換高度時(shí)，關(guān)緊可更換支座處的壓力閥，穩(wěn)定在該高度，立即對(duì)該支座進(jìn)行更換，支座更換應(yīng)逐個(gè)進(jìn)行。

⑥對(duì)要更換的支座位置進(jìn)行測(cè)量記錄后用專(zhuān)用工具將原支座取出，安裝新支座時(shí)應(yīng)與原支座位置一致，仔細(xì)檢查安裝是否到位。按上述方法對(duì)其他跨支座進(jìn)行更換處理。

（3）落梁

當(dāng)支座更換完成后，統(tǒng)一打開(kāi)閘門(mén)，按頂升過(guò)程中的順序緩慢均勻回落千斤頂，使梁底回落到位，整個(gè)回落過(guò)程采取同頂升時(shí)相同的監(jiān)控措施及安全保障。

（4）質(zhì)量驗(yàn)收

當(dāng)支座更換結(jié)束后，對(duì)支座進(jìn)行系統(tǒng)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(tái)表面接觸緊密。若發(fā)現(xiàn)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(shí)，應(yīng)重新頂升對(duì)其進(jìn)行調(diào)整，重新頂升應(yīng)避免單獨(dú)對(duì)梁體進(jìn)行頂升的現(xiàn)象。

（5）注意事項(xiàng)

①頂升過(guò)程中應(yīng)對(duì)梁體接縫及橋面進(jìn)行觀測(cè)，并以此控制及評(píng)判作業(yè)效果。

②在各梁端千斤頂處設(shè)制保護(hù)墩，保護(hù)墩應(yīng)與梁體同時(shí)升高并時(shí)刻楔緊。若存在單板掉頂現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)立即關(guān)閉進(jìn)油閥閥門(mén)，停止作業(yè)，在相應(yīng)板支座處增設(shè)保護(hù)環(huán)，而后整體回落至保護(hù)墩與梁底的距離，更換失效的千斤頂，經(jīng)檢查后繼續(xù)頂升作業(yè)。

③作業(yè)過(guò)程中會(huì)引起橋梁結(jié)構(gòu)應(yīng)力的變化，因此在頂升時(shí)嚴(yán)格控制梁體位移，同時(shí)時(shí)刻觀察橋面變化情況。

④?chē)?yán)格控制頂升的速度與頂升高度，由于墩臺(tái)無(wú)相關(guān)資料記錄，模擬計(jì)算時(shí)按相鄰墩臺(tái)總沉降差1.5cm 計(jì)算，每一處梁頂升總高度嚴(yán)格控制在 5.0mm以?xún)?nèi)。

5工后檢測(cè)與評(píng)估

該橋支座更換2月后再次對(duì)該橋進(jìn)行檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)無(wú)任何由頂升引起的病害出現(xiàn)，新更換的支座工作正常，無(wú)明顯病害。該檢測(cè)維修方案受到業(yè)主及專(zhuān)家們的認(rèn)可與好評(píng)。該方法與其他傳統(tǒng)方法比較有以下優(yōu)點(diǎn)：

（1）對(duì)橋梁本身無(wú)任何損壞，作業(yè)完成后不改變橋梁的結(jié)構(gòu)受力特性。

（2）該方法利用橋梁本身下部結(jié)構(gòu)承載，無(wú)需搭設(shè)臨時(shí)承載平臺(tái)，可節(jié)省大量的工時(shí)及造價(jià)。

（3）該方法操作簡(jiǎn)單，原理與其他千斤頂相同，主要是加強(qiáng)對(duì)豎向位移的控制。

（4）扁型千斤頂組設(shè)備占用空間小，運(yùn)輸方便，在作業(yè)過(guò)程中可快速更換，機(jī)動(dòng)靈巧。

（5）整個(gè)頂升回落過(guò)程完全在橋下進(jìn)行，對(duì)橋面通行無(wú)影響，方便整條線路的運(yùn)營(yíng)。

（6）與傳統(tǒng)方法相比，更經(jīng)濟(jì)、更實(shí)用，非常適合養(yǎng)護(hù)作業(yè)。

6結(jié)語(yǔ)

支座是橋梁的重要部件，日常養(yǎng)護(hù)與檢查至關(guān)重要，對(duì)于常見(jiàn)病害的處理，應(yīng)做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、及時(shí)處理，科學(xué)地制定養(yǎng)護(hù)維修方案，以預(yù)防為主，保持支座工作環(huán)境的安全整潔，從而延長(zhǎng)橋梁及支座的使用壽命。

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