浅谈桥梁支座病害及处治
邢 丞
(河北路桥集团第六工程有限公司)
摘 要:本文介绍了桥梁支座的常见病害,分析了目前桥梁板式橡胶支座在设
计选用到支座养护管理阶段过程中存在的薄弱环节。以江西省瑞寻高速公路B6合同段河背分离立交桥梁支座病害为实例,引用支座设计、试验检测方法、施工技术规程等规范,分析了其试验检测中问题,并提出了应对策略,为板式橡胶支座常见病害的处治提供了科学依据。 关键词:桥梁支座、支座病害、处治、维护
0. 引言
随着我国交通事业的蓬勃发展,桥梁在我国大中城市交通动脉和枢纽中起到了很重要的连接作用,对促进国民经济发展、改善经济投资环境、提高人民生活水平起到了非常重要的作用。桥梁支座作为桥梁结构的重要组成部分,对桥梁的结构安全和耐久性起着决定性的作用。桥梁支座的作用主要体现在以下三个方面:一是起到连接传力作用,将有效的桥梁上部结构的各种荷载传递到桥梁下部结构,并使桥梁上部结构能够自由转动、位移,完成必要的自由变形;二是满足湿度、温度等环境变化引起的结构胀缩变形;三是阻止地震、风力等引起的结构平移,减少震动对结构的不利影响。桥梁支座的病害已经成为威胁桥梁安全、影响道路畅通的重要因素之一,因此加强对桥梁支座的病害分析及养护维修。
1. 桥梁支座常见病害
桥梁支座是桥梁结构的重要组成部分,然而由于其在桥梁工程造价里所占的比重较小,工程技术人员因此对其往往不够重视,所以造成桥梁支座病害在工程中屡见不鲜。常见的病害如下表所示。
表 1.1 梁(板)桥支座的常见病害
位 置 病害特征 限制移动装置、止滑装置的损坏 插座互相间接触、滚轴偏移和下降 倾斜、水平变位以及上部结构位移 支座构建产生裂痕或者螺母松动 固定螺栓和吊头螺栓脱落 支座老化(腐蚀) 因排水、防水装置缺陷造成支座漏水、漏油、溢水 剪切变形过大且不能恢复到原位; 支座受力不均、脱空、偏移 由于施工不当造成安装为对中; 安放不够平整或者主梁斜度较大造成无法加设钢楔块 桥梁底部与桥墩(台)顶面落坑 由于安装不当,致使支座被压缩 没有配置相应的不锈钢板; 滑板式支座失效 不锈钢安装在四氟板支座的底部 没有清理不锈钢板上的水泥砂浆等杂物 支座制作不当或者材料选择不当 对螺栓、螺母等研究不够或者选择不当 支座的防腐、防锈、油漆处理不良; 原因分析 支座形式的选定与布置错误 桥墩、桥台产生不均匀沉降、 2. 河背分离立交桥支座主要病害
2.1工程概况
河背分离立交桥上部结构为3×16m预应力砼空心板梁,全桥长48m,分左、右两幅,单幅横向布置10片梁 。
2.2河背分离立交桥梁支座病害检查
河背分离立交桥全桥支座病害见表2.1,墩台号以瑞金至寻乌方向为前进方向依次编排,左右幅梁号均从中央分隔带到外侧依次编排,支座病害见下图。
表2.1 河背分离立交桥全桥支座病害检查
墩台号 0#台(左幅) 梁号 1# 支座位置 左侧 右侧 左侧 左侧 寻乌方向 支座病害或状态描述 支座垫石边缘破裂见图2-1 支座出现约5mm外鼓见图2-2 支座出现约5mm外鼓见图2-3 支座垫石高程不足加垫橡胶垫见图2-4 0#台(左幅) 4#~5# 0#台(右幅) 3#、7# 1#墩(右幅) 2#墩(右幅) 2#墩(右幅) 6# 10# 寻乌方向 支座脱空约1/2,脱空高度约7mm见图2-5 支座垫石高程不足加垫橡胶垫见图2-6
图2-1 支座垫石破裂 图2-2 支座起鼓
图2-3 支座轻微起鼓 图2-4 加垫橡胶垫
图2-5 支座局部脱空 图2-6 加垫橡胶垫
2.3河背分离立交桥梁支座病害分析
通过对河背分离立交桥梁支座检测,发现桥梁支座病害主要表现为施工过程中对高程控制不严格,施工模版加工不精细,以致造成支座垫石高程不足、梁底楔形块脱模后不平整等安全隐患,致使支座受力不均,产生非正常变形;且施工单位在施工完毕后,未做好施工废弃物的清理工作,遗留未拆除的临时支座、废弃模版等施工垃圾,将其堆砌在支座周围,从而使支座受到侧向挤压,支座如长期在上述环境下工作必会产生受力不均匀,出现剪切、压缩变形;并且因支座被废弃物包裹,使其受到污染,经长期作用,必会出现老化、锈蚀等病害,以致最终影响其正常发挥作用。
总而言之,引起桥梁支座病害的原因主要有支座材质、加工精度不够、受力不均、搬运,存放,安装不当、维修养护不到位,使水汽进入,造成锈蚀等。
3. 桥梁支座病害的处治及维护
3.1桥梁支座病害的处治
设计单位、施工单位均应提高对桥梁支座的重视,更好的防止、减少桥梁施工中支座病害的发生。桥梁支座的破坏原因具有一定的差异性,因此应根据支座的实际破坏情况,提出相应的破坏处治措施。
3.1.1活动支座位移超限
通常情况是先将支座锚栓铲除,然后重新埋设,但是这种方法不能根治病害效果不是太理想。一般采取以下措施:
(1)首先必须保证固定支座无失效变形,支座的倾斜度在允许范围之内; (2)将桥面应力放散,确保桥梁和支座处于正常位置,通过对温度的测量,
在变化的温度范围内计算出活动支座的正确位置;
(3)铲除锚栓后重新固定支座,向活动面中注入钙基脂,使支座活动更加灵活,进而清除此种病害。
3.1.2支座角(俗称三条腿)
一般通过采用撤、垫楔形铁垫板(片)的方法进行整治,出现角的时候垫,回落的时候撤,利用楔形物嵌入的深度进行调整。支座角的及时处理可以防止粱体产生变形、过度损害,避免产生永久破坏。
3.1.3支座翻浆冒泥
通过铲除墩台面部分的混凝土进行重新浇筑来消除支座翻浆冒泥,通过加大墩台面的流水坡度防止积水的产生,并用树脂进行整体封闭。如果积水没有得到根治,可以讲墩台面设计成六棱椎体,雨水的分散、流水的速度都会加快,进而避免水渗入支座内部,减少积水、漏水的发生。
3.1.4支座锈蚀或流锈
通过捣垫砂浆防止雨水渗入、减少撞击保证接触面得到充分接触, 最后进行除锈注油。
3.1.5支座上下锚栓折断
将支座旁斜向的部分混凝土,取出旧锚栓换上新锚栓。如果锚栓被剪断,留在墩台支承垫石内的栓杆依然牢固,就可以讲锚栓杆的被剪断部分清除掉,并焊接上新锚杆栓。如果是圬工梁上的锚栓被剪断,可以讲支座与梁底镶角板焊接起来,并保证粱体与镶角板焊接成整体,如果粱体内的支座锚栓与镶角板脱开,则必须将它们焊牢。
3.1.6支座因位置不正而滑行
通过千斤顶顶起梁身适当地修理、矫正或者重新安装支座。千斤顶的选择应与粱体和桥面的结构重量相对应,千金顶的起重能力到达或超过荷载的50%-100%。千斤顶的位置应放置在横梁处,并将墩台的顶处应用硬木垫平。
3.1.7活动支座未能按设计要求活动
(1)不能按设计要求活动的支座,应当顶起梁身,清除上下支座椭圆孔内的污垢,对穿销进行除锈、涂油,使桥梁可以按照设计的要求进行活动,并保证同一片梁上的所有支座均在同一个平面内;
(2)及时对支座进行维修、养护,尤其是支座的摇轴、销子和座板等构件。 3.2桥梁支座的维护
为保证桥梁支座能够有效、安全的正常使用,就得加强对支座的检查维护等工作。桥梁支座的日常养护应做到:保持支座各部分的完整、清洁,保持每月检查,至少半年清扫一次,彻底清除支座周围的垃圾、油污、防止积水、积雪,进而保证桥梁支座的正常工作。对滚动支座的滚动面进行定期(不少于一年一次)涂油润滑,在对钢支座涂有之前把滚动面揩擦干净,并对其进行除锈防腐。 钢支座除铰轴和滚动面以外,其余部分均应涂刷防锈油漆。为确保支承垫板平整、牢固,应及时拧紧钢支座各部接合螺栓。并应防止橡胶支座接触油污后引起老化、变质。
4. 总结
总之,对于桥梁支座,在分析其破坏原因时,应综合考虑影响其正常使用的各种因素,从而才能正确地制定其相应地病害处理措施。在桥梁支座的日常维修养护中,要及时地发现病害并及时地处理,最大程度地减少由于桥梁支座的病害而给桥梁主体结构造成的损害。
参考文献
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