浅谈公路桥梁板式橡胶支座质量控制
摘要： 阐述公路桥梁板式橡胶支座安装出现的质量问题，通过分析其结构作用、安装方法、产生质量问题原因和采取的处理措施，以此来提高桥梁支座安装质量意识，加强桥梁支座质量控制。
关键词： 桥梁,橡胶支座,质量控制
引言：在公路桥梁结构中，桥梁支座作为桥梁上部结构和下部结构的连接点，它的作用是将上部结构传递的荷载合理安全的传递到下部结构，同时也承担上部结构在荷载、温度变化、混凝土收缩等因素作用下一定范围内的自由变形，以使整个桥梁结构的实际受力情况尽可能的符合设计计算模式，并保护梁端、墩台帽等相关结构不受损伤。为此要求它必须具有足够的竖向刚度和弹性，以此来实现其合理安全的传递荷载和一定范围的自由变形，达到桥梁在荷载作用、自然条件变化(温度、湿度、地震等)等情况下的使用安全，故成为桥梁安全使用的关键点之一。但其由于在桥梁的成本造价中占有很小的比例，在施工安装过程中往往不引起高度质量重视，造成上部结构施工完成后，在交竣工验收或运营期间桥梁定检等质量检查过程中发现支座出现脱空、偏压、开裂等质量问题需更换，其带来的施工损失或养护成本数十倍的增加，为此加强施工过程中支座安装质量控制成为桥梁质量控制关键点之一。
一般桥梁支座按照其结构可分为3大类：一是桥梁板式橡胶支座;二是盆式支座;三是球形支座。目前公路桥梁设计中其支座使用多为板式橡胶支座，为做好施工过程期间的橡胶支座安装质量控制，尽可能的减小由此带来的质量隐患和经济损失，结合综上所述情况现就板式橡胶支座施工质量控制措施浅谈如下：
一、 公路板式橡胶支座类型及性能特点。
1、支座类型。
通常板式橡胶支座般可分为非加劲支座和加劲支座两种。非加劲支座只有一层橡胶构成，在水平力的使用下能使橡胶支座能满足水平位移的需要，但在竖向荷载作用下,支座的垂直压缩变形过大，橡胶向侧向膨胀，在四周产生较大的凸突，此处橡胶有较大的拉伸变形，而产生应力老化，这类支座目前在公路桥梁上基本不用。以下介绍支座为目前普遍使用的加劲橡胶板式支座。
按照公路桥梁板式橡胶支座的结构型式分类如下： (1)普通橡胶支座由多层橡胶与薄钢板镶嵌、粘合、硫化而成。(2)四氟滑板式支座是在普通板式橡胶支座上按照支座尺寸大小粘附一层厚2-4mm的聚四氟乙烯板而成，除具有普通板式橡胶支座的竖向刚度与弹性压缩变形及能承受垂直荷载和适应梁端转动外，还能利用聚四氟乙烯板与梁底不锈钢滑板间的低摩擦系数可使桥梁上部构造水平位移不受限制。具体结构形式为：a矩形普通板式橡胶支座(GJZ系列)、圆形普通板式橡胶支座(GYZ系列)、球冠圆板式橡胶支座(TCYB系列) )，适用于小跨度或多跨、大跨度墩顶连续处(固定支座);b圆形四氟板式橡胶支座(GYZF4系列)、矩形四氟板式橡胶支座(GJZF4系列) 、球冠圆板四氟板式橡胶支座(TCYBF4系列)，适用于桥台和墩顶伸缩缝位置，也可用于连续梁顶推、T型梁横移和大型设备滑移可作滑块使用(活动支座)。
按照支座材料和适用温度分为：a.常温型橡胶支座，采用氯丁橡胶(CR)生产，适用的温度-25～60℃。b.耐寒型橡胶支座，采用天然橡胶(NR)生产，适用的温度-40～60℃。
其一般代号表示方法：示例1：公路桥梁矩形普通氯丁橡胶支座，短边尺寸为300mm，长边尺寸为400mm，厚度为47mm，表示为GJZ300×400×47(CR)。示例2：公路桥梁圆形四氟滑板天然橡胶支座，直径为300mm，厚度为54mm，表示为：GYZF4 300×54(NR)。
2、性能特点。
板式支座本身具有足够的竖向刚度来满足较大垂直荷载作用，具有良好的弹性以适应梁端的转动，较大的剪切变形以满足上部构造的水平位移，产生较好的防震作用，能减轻动载对上部构造与墩台的冲击。由于板式橡胶支座具有水平剪切的各向同性，能良好传递上部构造多的变形。在弯、斜桥的使用中优点突出。同时特殊的球冠圆板式橡胶支座还具有在梁端作用力作用时通过球形表面橡胶层调整受力中心的位置，逐渐将力扩散到圆板式橡胶支座的钢板和橡胶层，使支座受力均匀，尤其适用于斜交桥，立交桥等坡度桥的场所。
它与原用的钢支座相比有明显的优点，主要表现在其结构简单，用钢量少，建筑高度低，安装、更换方便，有较长的使用期限;能适应宽桥、曲线桥、斜桥等上部结构在各方面的变形。另外，当各种车辆通过桥梁时，橡胶支座能均匀分布水平力，吸收部分振动，从而延长桥梁寿命。
二、板式橡胶支座的施工安装技术要求及质量控制措施
1、施工安装的技术要求。
(1)施工准备。
在进行桥梁橡胶支座施工前应测量放线，将控制轴线和标高控制点标注清楚，在墩柱盖梁、桥台台座上，用墨线标明支座位置与梁安装位置;施工前必须清理干净垫石，确保垫石强度满足设计要求，确认垫石地脚螺栓预留孔相对尺寸、直径及深度符合施工要求，保证预留孔清理干净、孔内无杂物，垫石高程要符合设计要求，采用水平尺量测，需要找平时，一般应用环氧砂浆找平;同时严格控制预制梁底部端头支座位置预埋连接件规范施作;施工前必须确认到场后的橡胶支座产品的合格证与有关技术指标，严格现场抽样送外第三方检验验证，外观质量采用目测方法或用量具宜逐块检测，。确认橡胶支座类型、几何尺寸等。现场必须有专业工程师负责复核。
(2)施工安装。多跨连续梁的公路桥梁板式橡胶支座安装时,采用先简支后连续形成连续梁，一般先将简支梁放在临时支座上(临时支座一般采用钢砂筒、砼块、硬木块、硫磺砂浆等，普遍方便、安全多用钢砂筒。)，再将正式支座安放在正确位置.之后浇筑湿接头混凝土，待混凝土达到强度后拆除临时支座完成体系转换。少跨且小低跨度(1-2跨)公路桥梁板式橡胶支座安装时，严格梁体准确定位后，也可直接将正式支座安放在正确位置。
2、质量控制措施。
(1)橡胶支座进场时应检查产品的合格证与有关技术指标。外观质量：用目测方法或用量具宜逐块检测。同时进行现场随机抽样送至有相关检验资质的权威单位进行对比检验。
(2)支座安装是重要环节，支座水平面(垫石顶面)应仔细校核，即支座平面位置要正确，高程要准确，平面应水平(平整)。(2)支座不得发生歪斜，不得脱空。(3)滑动支座的滑动方向应符合设计要求。(4)安装温度为5~25度。(5)锚栓位置应准确，并做防腐处理。
(3)支座与梁、板不密贴或不准时，顶起梁、板(不得用撬棍移动梁、板)，可用不同厚度的钢板(0.5、1.0、1.5毫米厚钢板)及上、下周围用环氧砂浆粘结并找平，使之达到标准。
(4)聚四氟乙烯滑板式橡胶支座(储油槽应涂满硅脂)安装就位后及时安装防尘罩。
三、板式橡胶支座出现的质量问题、产生原因及处理措施。
1、出现的质量问题。由于设计、施工及生产单位(供货商)的诸多原因，造成支座安装后发生脱空、偏压变形严重、移位、砼(砂浆)污染、开裂等多种质量问题。
2、产生原因。
(1)设计原因。由于设计考虑不足或不恰当，支座与桥梁结构不匹配(承受荷载偏小的情况下)，在产品质量合格和施工质量保证的情况下，长期动荷载的作用下，造成支座开裂，多为橡胶层与内置钢板间产生的水平开裂。
(2)生产厂家(供货商)原因。桥梁支座出现的好多问题前些年有关调查发现，由于需求量突然增大，采取从就近小厂购买贴牌使用，而这些小厂家不了解橡胶支座的技术标准、技术性能及其在桥梁结构中承担的作用的重要性，造成产品质量不稳定，不合格。主要表现在橡胶材料和钢板不规范(采用再生胶)，不按产品标准生产，解剖后橡胶层厚度不均匀，钢板厚度层数不规范，制造工艺差，橡胶层与钢板粘结力差。造成刚刚安装完毕一小段时间仅是施工车辆小量通行产生开裂，其裂缝形式水平和竖向都有。
3、施工单位质量控制不力原因。施工单位在安装过程中没有引起高度重视，只是认为安装位置大差不差就完了，在垫石平整度、支座安装位置的精准度、安装方向、安装期间的温度控制、锚固处理的到位、硅脂油的规范涂刷、与梁的密贴度、砼(砂浆)污染清理防尘等方面没有认真仔细控制。形成支座偏压、底部与垫石局部脱空、上下面或纵横向位置不符、偏移、顶面局部脱空、支座被砼(砂浆)包裹污染严重等，最终造成在一定时间内支座开裂不能正常寿命周期使用，其裂缝形式水平和竖向都有。
由于上述原因最终导致支座开裂破坏不能正常使用，严重开裂破坏的情况甚至造成桥梁其它结构损伤，因此发现偏压、偏移、局部脱空、位置不符、污染等上述情况，但支座没有开裂或大的变形需及时认真修整复位处理，一旦出现大的变形或开裂情况无条件必须进行更换。其更换采取液压千斤顶一端整跨同时起顶，否则将引起梁、桥面系等多处结构产生质量安全问题，一般交由专业施工队伍进行。
四、结 语
综上所述，近年来在桥梁橡胶支座的使用过程中，出现了各种质量问题和隐患，归根结底为设计选配、产品品质、施工过程质量控制三方面。任何一方面出现问题都将严重影响支座的设定使用年限，即安全性和耐久性。如何避免支座质量问题的多发、频发现象，我认为从出现质量问题的源头抓起，即通过设计单位谨慎的匹配设计，通过供应商提供与设计质量匹配的合格产品，通过施工单位严格规范的质量过程控制施工，最终的结果必将是大家皆大欢喜。
参考文献：
[1] 《 公路桥涵施工技术规范JTG/T F50-2011》,人民出版社;
[2] 《公路桥涵设计规范JTJ 021-89》,人民出版社;
[3] 《公路桥涵养护规范JTG H11-2004》,人民出版社。
