浅谈公路桥梁支座病害成因及养护

浅谈公路桥梁支座病害成因及养护
摘要：桥梁支座是桥梁上部结构和下部结构的连接点，支座将桥梁上部结构的
全部荷载传递到桥梁墩台上，并同时承受由荷载作用引起的桥跨结构端部的水平
位移、转角和变形，减轻和缓解桥墩承受的震动。

其性能的好坏直接影响到桥梁
的整体稳定性、耐久性和行车安全。

文章对公路桥梁支座常见病害成因进行了分析，并提出了在桥梁设计、施工、后期养护及病害发生后的处置措施。

关键词：公路；桥梁支座；病害分析；处置措施
在桥梁结构中，支座是桥梁上、下部结构的连接点，其作用是将上部结构的荷载
顺适、安全地传递到桥墩台上去，同时保证上部结构在荷载、温度变化、混凝土
收缩等因素作用下的自由变形，以便使结构的实际受力情况符合计算图式，并保
护梁端、墩台帽不受损伤。

这就要求它具有足够的竖向刚度和弹性，能将桥梁上
部结构的全部荷载可靠地传递到墩台上，并同时承受由荷载作用引起的桥跨结构
端部的水平位移、转角和变形，减轻和缓解桥墩承受的震动，适应因温度、湿度
变化引起的桥跨结构胀缩。

在使用过程中，支座损坏应及时更换。

否则会对桥梁
其他部位造成损坏。

尽管在桥梁的成本造价中支座成本仅占很小的比例，但作用
远远超过其成本，为此，支座就成为桥梁建设和使用的重要材料之一。

近年来在
桥梁支座使用过程中，支座出现了各种各样的质量问题和质量隐患，究其原因可
分为产品质量、施工质量和设计选型三方面。

随着社会经济的高速发展，车辆载
重吨位大幅度提高，公路桥梁支座的损坏已成为威胁桥梁安全、影响道路畅通的
重要因素之一，加强桥梁支座的养护维修显得尤为重要。

一、桥梁支座类型
桥梁支座按照其结构大致可分为三大类：一是桥梁板式橡胶支座；二是盆式
支座；三是球形支座。

此外，还可按其功能、用途、特性、材料组成等等进行详
细分类。

1、板式橡胶支座
板式橡胶支座是利用橡胶的不均匀弹性压缩，实现转角，利用其剪切变形实
现水平位移。

所有纵向力和水平力由各个支座均匀分配。

无加劲层的纯橡胶支座、由于其容许压应力甚小，约为3000kPa，故只适合于小跨径桥梁。

橡胶板内含有
几层一定厚度的不锈钢板可提高支座的抗压强度和抗压刚度，适用于中等跨径的
桥梁。

2、盆式橡胶支座
盆式橡胶支座是在板式橡胶支座的基础上进一步改进后更为完善的一种橡胶
支座。

它与板式橡胶支座的主要区别在于：它不是利用置于橡胶中的加劲物来加
强橡胶，而是将素橡胶板置于圆形钢盆内来加强橡胶。

橡胶在受压后的变形由于
受钢盆的约束，处于三向受压状态，只要钢盆不破坏，橡胶就永远不会丧失承载力。

这时橡胶的容许抗压强度可以进一步提高到25MPa。

密封在钢盆内的橡胶板，可以做适度不均匀压缩来实现转动，如果再加上聚四氟乙烯板和不锈钢板，则还
可以实现水平位移。

因此，盆式橡胶支座可做成固定支座，也可做成活动支座，
活动支座又可为多向活动支座和单向活动支座。

3、球形支座
球型支座具有承受额定竖向荷载并能各向转动的功能，一般按其水平向位移
特性分为双向活动支座、单向活动支座、固定支座。

球型支座规格为双向和单向
活动支座顺结构主位移方向的位移量分为6级。

双向活动支座的横向位移量为
±40 mm，单向活动支座的横向位移限值±3 mm。

在结构型式方面，球型支座一般
由上支座板（含不锈钢板）、平面聚四氟乙烯板、球冠衬板、球面聚四氟乙烯板
和下支座板等及防尘结构组成。

二、桥梁支座常见病害成因分析
桥梁支座在使用过程中受各种因素的影响，会产生各种病害，常见的病害有
以下几种。

1、表面老化出现裂纹；
2、剪切破坏产生裂缝；
3、安装偏位、倾斜、脱空；
4、临时固定筋未切除、螺帽或防尘罩丢失；
5、上钢板或四氟板漏埋或安装错误；
6、位移或变形超限；
7、施工垃圾把支座填埋或堵塞影响支座的正常工作。

桥梁支座损坏的原因主要有：
（一）设计时缺乏足够的考虑：（1）形式的选定与布置错误。

（2）材料选
定错误，或者施工没有按要求执行。

（3）支座边缘距离不够。

（4）支座支承垫
石补强钢筋不足。

（5）对螺栓、螺母等的脱落研究不够。

（二）施工制作时不完备：（1）铸件等材料质量管理不够，质量较差。

（2）金属支座的油漆、防腐防锈处理不可靠。

（3）砂浆填充不可靠，或者水泥砂浆
强度不足。

（三）维修、养护、管理不善：（1）滑动面、滚动面夹杂尘埃、异物。

（2）因防水、排水装置的缺陷，向支座漏、溢水，使支座锈蚀。

（3）螺母、螺栓松动、脱落，又没有及时修理。

三、桥梁支座病害处置措施
1、桥梁支座检查内容
首先，桥梁在运行过程中，桥梁工程师要对桥梁进行经常性检查、定期检查
和特殊检查，在检查过程中要对桥梁支座进行以下检查。

（1）要检查好板式支座，板式支座一旦老化或开裂了，就需要更换下来，另
外还得要注意看其剪切变形或压缩变形有没有过大，位置有没有偏移了，各夹层
钢板之间的橡胶层外凸是否均匀；
（2）要看清钢板滑动支座和弧形支座有没有生锈，是不是欠缺滑动油，要使
位置保证不偏不移，受力是否均匀，再看表面是否有被压坏的情况，钢筋混凝土
立柱是否损坏等；
（3）要检查各种螺丝是否有被破坏的现象，如：滑动钢盆橡胶支座的固定螺栓，螺母的完整度，这些都是常规检查需要做到的；
（4）对于活动支座，我们还需要检查他的灵活性，位移同实际要求是否正确，查看他的滑动面有没有其它异物的影响。

还要看他的防水装置；
（5）板式支座我们还要看他的垫石是否有无裂纹。

桥梁工程师检查完要对桥梁总体和各部位进行评定，如果桥梁支座评定后的
病害等级评定达到《公路桥梁橡胶支座病害评定技术标准》规定的3级时，应予
以更换，同时应对相应病害包括对支座垫石等附属构件进行检查修复。

公路桥梁
支座更换应符合《公路桥梁加固施工技术规范》等相关技术规范的有关规定，不
得损伤原结构。

2、桥梁支座更换作业程序与质量控制要求
（1）支座更换作业
a.应采取有效措施取出支座。

检查、修复或加固有缺陷的垫石与相关附属构件，修复或加固后的支座垫石应满足混凝土设计强度等级、尺寸和平整度要求。

b. 按原设计图纸和施工图采用的支座规格型号或变更后的支座规格型号，安
装新支座。

（2）支座更换质量控制
a.修复或加固支座垫石的混凝土强度等级和尺寸、高度、平整度控制，应按
原设计图纸要求和相关规范标准规定执行
b.新支座高度应与原设计支座高度相同。

c.盆式支座有固定支座和单向滑动及双向滑动支座等三种类型，其规格型号、安装位置和安装滑移方向应符合设计图纸要求，安装后应拆除全部定位连接板。

结语
桥梁支座是桥梁结构的重要组成部分，直接影响桥梁的使用寿命和结构安全，随着我国高速公路建设的不断发展，越来越多的支座应用于桥梁建设，由于对公
路桥梁养护管理不善、大型重型车辆与日俱增、原有桥梁设计荷载偏低等原因，
致使桥梁产生各种早期病害，为确保桥梁支座能够安全、有效正常使用，加强桥
梁支座病害分析及养护维修加固显得尤为重要，作为管养单位在日常工作中应严
格按照“预防为主，防治结合”的原则，积极探索先进养护技术和科学管理手段，
有效确保桥梁安全，延长桥梁使用寿命。

参考文献
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