浅析铁路桥梁支座病害防治

雷朝进

摘 要：本文通过分析铁路桥梁支座的常见病害及形成原因，总结出几种整治方法，以提高桥梁支座的使用寿命。

关键词：铁路桥梁支座;病害原因;整治方法

支座是桥梁结构的重要组成部分。它的作用主要体现在三个方面：一是将上部构造恒载和活载可靠地传递给墩台，并同时承受由荷载引起的结构端部水平位移转角等变形;二是适应由于温度湿度等环境变化引起的结构胀缩变形;三是阻抗风力地震波等引起的结构平移减轻震动对结构的不利影响。因此它直接影响桥梁的使用寿命和结构安全。现对桥梁支座的常见病害、成因及防治简要分析如下：

1 桥梁支座的常见病害及成因

1.1 活动支座位移超限

这种病害多数是由于列车动力作用和温度昼夜变化的影响或活动面锈蚀。造成梁体伸缩量不均，使支座整体移动，产生位移超限，带动支座下摆与墩台面之间产生位移。

1.2 支座角（俗称三条腿）

“支座角”是支座与梁体经常出现的病害。其产生原因非常复杂通过研究发现。其原因除部分为没有达到施工标准者外，受温度影响所占比重最大，对于不受季节影响的恒值角容易整治;而对于受温度和季节影响而产生的角，整治起来就比较麻烦。比如冬有夏无或冬、夏角值不一样。这种现象多半是与梁体热胀冷缩有关。还有的是因梁体受到限制，两片梁不能同时伸缩，产生扭力所致。对这种病害如果整治不当，非但不能消除病害，还会产生应力集中。产生钢梁裂纹或变形，影响整体承载能力，危及行车安全。

1.3 支座翻浆冒泥

支座翻浆冒泥是支座常见病害之一。也是桥梁工区夏季维修工作的一项重要任务。个别支座虽经整治，但总是反复，始终不能彻底解决。通过调查发现，主要原因是雨雪水不能及时排出。

1.4 支座锈蚀或流锈

这种病害90%以上是维修不及时所致。大部分锈蚀可采用注油方式解决。以前都认为流锈是注油间隔时间长造成的。但实际并非全然如此，有的是因支座上下摆或座板不十分密贴，或虽缝隙不太明显，但内部极易存水造成的。在列车通过时，接触面反复摩擦，时间一长便生锈、流锈。

1.5 支座上下锚栓折断、弯曲

由于列车的冲击和振动。梁体对墩台产生位移导致锚栓折断或弯曲。

1.6 橡胶板龟裂、扭曲变形

支座扭曲变形主要是由于安装缺陷造成的。由于施工质量导致支承垫石表面不平整，为了保证橡胶板与梁底板处于同一水平面，需对橡胶板进行找平。主要做法是在橡胶板底面局部填充砂浆，致使橡胶板本身受力不均匀，在荷载的作用下产生扭曲变形。橡胶板发生龟裂、扭曲变形直接进行更换。

1.7 橡胶板剪切变形、限位挡铁破裂

该板式橡胶支座，较普通橡胶支座在构造上有一定区别，它用上支座板取代了支承钢板，与上支座板联结的限位挡铁取代了橡胶板两侧的约束板条橡胶板发生剪切变形一般情况是直接更换橡胶板。

1.8 活动支座聚四氟乙烯板不均匀磨耗与边缘压溃

聚四氟乙烯板是保证活动支座自由伸缩的重要材料，聚四氟乙烯是一种化学聚合物，俗称塑料王。与其他塑料相比，聚四氟乙烯耐高、低温性能良好。它的使用温度200℃～260℃，化学稳定性极好，它与浓酸、稀酸、王水和强氧化剂即使在高温条件下也不发生化学反应，与大多数有机溶剂如醇、醚等均不发生作用，也不怕水浸泡。耐大气老化性能极好，即使长时间在大气中暴露，表面各项性能仍保持不变。聚四氟乙烯具有良好的低摩擦特性。但是它的耐磨耗性能及尺寸稳定性尚不够理想，因此在与不锈钢板的相对滑动中易发生不均匀磨耗及边缘压溃现象发生聚四氟乙烯板不均匀磨耗与边缘压溃。

2 桥梁支座的病害防治方法

2.1 合理选择支座

（1）跨径小于10 m的简支板梁桥，适宜选用简易垫层支座。

（2）跨径在10 m～20 m，支承反力不超过600 kN的简支梁桥，宜选用弧形钢板支座。

（3）跨径不小于20 m，且要更好地保证梁端自由移动的梁式桥，宜选用钢筋混凝土摆柱式支座。

（4）板式橡胶支座不仅技术性能优良，还具有构造简单、价格低廉、安装方便、养护简便、易于更换、缓冲隔震、建筑高度低等優点，因而被广泛使用于各种桥型。选用板式橡胶支座时，支座的最大承载力应与桥梁支点反力相吻合，其容许偏差范围宜为±10%。普通板式橡胶支座适用于跨度小于30 m，位移量较小的桥梁，正交桥梁一般采用矩形支座，弯、坡、斜桥及圆柱墩桥一般采用圆形支座。四氟板橡胶支座适用于大跨度、多跨连续、简支梁连续板等结构的大位移量桥梁。

（5）盆式橡胶支座承载能力大，水平位移量大，转动灵活且重量轻，构造简单节省钢材，降低造价等优点，是适用于大跨桥梁的理想支座。

2.2 严格控制施工

（1）对预制梁底模要进行基底应力验算，要随时检查、校正，特别是雨季、冻融季节和采取蒸汽养生时，由于底模端部受水及温度影响，容易变形沉降，要随时进行标高测量，发现因基底承载力不足或其他原因而造成底模沉陷变形时及时处理。

（2）梁板预制后，存放时间不应过长，一般以不超过60 天为宜。安装后，应及时整体化进行桥面铺装层施工，以防止反拱过大造成支座脱空。

（3）灌浆的水灰比宜控制在0.4～0.45，可适量掺入减水剂（如木钙）、膨胀剂（如铝粉），以获得较大流动性及较小的收缩性。

（4）严格控制盖梁及墩台帽施工质量，其坡度、标高、表面平整度必须达到设计要求。

（5）支座垫石施工要精细，除达到要求的强度外，顶面标高控制需要更加严格，且顶面平整密实，没有偏斜现象。

（6）弯、坡、斜桥，由于相邻墩台主梁的坡度一般是不同的，支座标高需经垫石来调整。

2.3 加强养护

桥梁支座应严格按照《桥梁养护规范技术规范》定期进行检查、养护和维修，对于发现的问题需及时处理，延长支座与桥梁使用寿命。

（1）伸缩缝破损的胶条要及时更换，避免雨水及杂物下漏，损坏支座。

（2）支座各部位应保持完整、清洁。及时消除支座周围的垃圾杂物，冬季清除积雪和冰块，保证支座正常工作。同时应进场清扫污水、油脂，排除墩、台帽积水，防止橡胶支座接触油脂而加速老化、变质而失去作用。

（3）对四氟滑板橡胶支座，若四氟滑板与不锈钢板接触面间进入泥沙或硅脂油干涸时，要及时清扫，并注入新的硅脂油。

（4）对于被盗与病害明显支座及时补足更换，并设置防盗装置。

3 结语

综上所述，造成支座病害的原因很多，涉及到很多方面，如：梁板底模及预制、吊装、垫石施工、支座选择、安装、高程测量控制、施工过程中的相关质量控制和养护管理等。所以，在施工前要选择合理的支座形式，严格按照施工工艺，认真制定支座安装等质量控制措施，注重过程控制，保证工程质量。同时，要注意支座的定期检查、养护、维修，发现问题及时处理，延长支座及桥梁使用寿命。

参考文献：

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[2]彭金华.桥梁支座典型病害分析及预防控制措施[J].建材与装饰，2016（24）：254-255.

[3]蒋欣.桥梁支座病害成因及防治[J].工程技术（引文版），2016（3）：168.