马村钢盆式橡胶支座在高速公路上常发生的病害分析

1、桥梁马村钢盆式橡胶支座种类及作用

1.1桥梁钢盆式橡胶支座的种类

桥梁支座按所用材料分为钢支座、聚四氟乙烯支座、橡胶支座、混凝土支座及铅支座五种。

1.2桥梁钢盆式橡胶支座的作用

支座是连接桥梁上部结构与下部结构的重要构件，其主要作用在于：

(1)将桥垮结构的支承反力传递给桥梁墩台；

(2)保证桥梁在汽车荷载、温度变化及混凝土收缩和徐变作用下能自由变形(位移和转角)；

(3)使桥梁结构的实际受力情况与计算理论图式相符合。

1.3桥梁支座功能要求

钢盆式橡胶支座功能要求如下：

(1)具有足够的承载力，以保证安全可靠地传递支座反力；

(2)对桥梁变形(位移及转角)的约束尽可能小，以适应梁体自由伸缩及转动的需要；

(3)便于安装、养护和维修，并在必要时进行更换。

2、钢盆式橡胶支座病害分析

钢盆式橡胶支座病害的主要形式有钢板锈蚀、支座锚固螺栓松动、滑动失灵等。

2.1钢板锈蚀

钢构件锈蚀是钢盆式橡胶支座常见的病害形式之一。为提高钢盆式橡胶支座使用寿命.其钢构件在出厂前应做好防腐蚀处理工作。

2.1.1防腐蚀处理

支座钢构件防腐蚀处理方案有两种：一是采用镀锌处理。二是进行喷涂防锈蚀。采用镀锌处理时。锌膜厚度应不小于25汕m；采用喷涂防锈蚀时。喷涂表面应达到30～75txm.前期防腐蚀处理中的任何缺陷都会降低支座钢构件后期抗腐蚀能力。

2.1.2后期养护管理不当

支座安装过程中势必会对镀锌层或者涂装漆层造成一定损伤。若对损伤未及时处理或处理方法不当致使损伤部位成为后期抗锈蚀薄弱部位。使用过程中，支座部位由于桥面系漏水而被雨水侵蚀或冬季使用除冰盐产生大量盐粒子，冰雪融水渗漏至梁体使支座钢板遭受电化学腐蚀，灰尘堆积亦会增加锈蚀发生的几率。后期检查未能及时发现锈蚀部位或未对锈蚀部位及时进行处理造成锈蚀进一步发展，甚至影响支座使用性能。

2.2锚栓松动

钢盆式橡胶支座上支座板与梁体连接，下支座板与墩台顶部连接，在使用过程中承受巨大的横向及竖向作用力，作用力的传递依靠连接螺栓(栓接形式)，在上部荷载反复作用下锚栓容易出现松动.再加上支座安装过程中的缺陷.锚栓连接部位就更易出现问题。

2.3滑动失灵

滑动失灵形式有两种：聚四氟乙烯板与不锈钢板之间滑动失灵、钢盆式橡胶支座及球型支座转动失灵。滑动失灵可能是由灰尘进入滑动面造成聚四氟乙烯板严重磨损或者由钢板锈蚀引起的，支座制造过程中下支座钢盆内径与中间钢衬板凸缘外径公差配合设置不当亦会影响钢盆式橡胶支座转动量。

2.4其他病害

钢盆式橡胶支座在使用中还可能会出现底盆开裂，造成原因可能是设计选型不正确、底盆铸造质量差或钢材使用不当、安装施工措施不当等。

3、钢盆式橡胶支座病害成因分析

3.1设计因素

导致钢盆式橡胶支座病害的设计因素有：

(1)设计时对支座材料的性能不够了解，对支座水平位移量及转角大小计算不准确，致使支座在使用过程中过早出现破坏；

(2)设计时对支座脱空、梁体纵坡较大等情况考虑不足；

(3)设计验算未将支座平面尺寸、橡胶体厚度、位移量及支座抗滑性等方面综合考虑。

3.2安装施工因素

导致钢盆式橡胶支座病害的安装施工因素主要表现在以下几个方面：

(1)支座垫石表面不平整或者表面标高控制不好，使支座安放后局部出现脱空或者偏压严重，表面受力不均匀；

(2)支座安放时支座中心线与墩台上的支座中心线不重合，支座就位不准确，使支座处于不利的受力状态；

(3)落梁、支座安放过程中，操作不平稳，使支座安放后出现偏心受压或剪切变形；

(4)梁体有纵、横坡时，支座上承面(梁底调坡楔块)安放不理想，使支座出现偏压、初始剪切变形等现象；

(5)支座安装就位后未将支座附近的杂物清除干净，使支座表面脏污、支座不能正常滑动或传递荷载，失去支座应有的作用。

3.3后期使用及养护因素

导致钢盆式橡胶支座病害的后期使用及养护因素有：

(1)实际车载及交通量超出原设计车辆荷载及交通量，支座超负荷使用致使病害过早出现，使用寿命降低；

(2)支座处于桥面系下部，养护检查一般不太方便，由于空间狭小实现全方位检查也很困难，因此在养护检查中容易遗漏病害，致使病害进一步发展、恶化；

(3)养护管理方案不够科学.周期太长或者遗漏检查项目。

3.4环境作用

导致钢盆式橡胶支座病害的环境因素有：

(1)严寒或高温、光及空气中的臭氧对橡胶热老化、臭氧老化的不利影响；尘土在支座周围堆积产生有氧细菌环境，使支座橡胶发生生物老化；

(2)大气中酸性气体、沿海环境中的湿气及盐离子在支座表面附着.使支座钢板遭受电化学侵蚀，不断锈蚀；

(3)意外事故对支座的影响，如火灾、地震等偶然作用一旦发生往往对支座产生破坏性损坏。