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張家界板式橡膠支座產(chǎn)生病害及原因
板式橡膠支座產(chǎn)生病害及原因
1 板式橡膠支座產(chǎn)生病害描述
橋梁板式橡膠支座的缺陷、病害，形式各樣，常見的主要有以下幾種:
(1) 橡膠支座受壓不均勻。有的支座局部脫空，有的甚至完全脫空，不參與結(jié)構(gòu)受力，從而造成其它支座壓力增大，發(fā)生較大變形。
(2) 板式橡膠支座的質(zhì)量。橡膠材料暴露在空氣之中很容易受到光、熱、氧等外界環(huán)境的影響，時(shí)間一長(zhǎng)，很容易發(fā)生橡膠材料的開裂等問題。我國(guó)在上世界的八十年代曾經(jīng)對(duì)橡膠板式支座利用熱空氣加速老化的原理進(jìn)行了研究，結(jié)果表明在橡膠支座的使用初期，材料老化的速度較快。之后隨著時(shí)間的延長(zhǎng)老化的速度在逐漸變緩，并且呈現(xiàn)出較為平溫的一個(gè)狀態(tài)。通常橡膠支座的所處的環(huán)境差異性較大，支座本身的質(zhì)量也有較大的差異性。所以對(duì)于其壽命的影響也是不盡相同。
(3) 橡膠支座剪切變形。橡膠支座剪切變形過大，甚至產(chǎn)生裂縫，造成這種現(xiàn)象的主要原因是支座安裝時(shí)初始剪變形過大。
(4) 支座墊石高度不夠。用普通砂漿找平，造成砂漿壓碎，其上支座基本不承擔(dān)上部荷載。有的支座上部脫空，竟用砂漿封涂空隙。
(5) 墩臺(tái)墊石上有雜物。如混凝土，木板，泥土。造成此現(xiàn)象的原因有：澆筑濕接頭時(shí)漏漿、伸縮縫安裝前落入的雜物未清理、臨時(shí)固定設(shè)施未拆除。墩臺(tái)上的雜物有的會(huì)污染橡膠支座，有的包圍著支座，影響支座發(fā)揮正常的作用。
(6) 安放支座的墩臺(tái)頂面標(biāo)高超標(biāo)。為了保持梁底標(biāo)高而將支座處留成凹槽湊合。
(7) 支座受壓外鼓。(見圖2)支座膠層厚度和支座膠層不均勻分布,將會(huì)產(chǎn)生支座局部應(yīng)力集中,局部膠層表面裂紋萌生概率大幅增加,導(dǎo)致支座提前損壞。
圖1支座墊石高度不夠。用普通砂漿找平
圖2 支座受壓外鼓
2 常見病害原因分析
1) 設(shè)計(jì)方面原因。有些設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)、選用的公路橋梁板式橡膠支座與公路橋涵設(shè)計(jì)規(guī)范、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的設(shè)計(jì)要求不符。一般支座按標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)置,而部分橋梁要求支座承載力較大,實(shí)際選用橡膠支座承載力達(dá)不到要求，通常橡膠支座按固定支座受力計(jì)算,如果未選用或合理設(shè)置滑板支座,再加上支座偏薄、支座抗剪彈模過大等不利因素組合,可能無法滿足結(jié)構(gòu)所需要的變形要求,最終導(dǎo)致梁體附加內(nèi)力增大、支座剪切耐久性降低,橋墩水平推力增大等。支座承載力與橋梁實(shí)際支承反力應(yīng)盡量接近或吻合,一般變化范圍應(yīng)在±10%左右。并非選擇的支座承載力比實(shí)際需要的承載力越大越安全,尤其是選擇四氟滑板支座時(shí),應(yīng)盡量接近實(shí)際橋梁結(jié)構(gòu)的支承反力,因?yàn)樗姆迮c不銹鋼板的摩擦系數(shù)是隨著正壓力減小而增大的。板式橡膠支座的計(jì)算中未將支座的平面尺寸確定支座厚度、支座偏轉(zhuǎn)驗(yàn)算支座抗滑，性能驗(yàn)算等方面綜合考慮，使支座不能完全滿足實(shí)際 受力要求 。
2) 安裝過程中。生產(chǎn)產(chǎn)品的配方、施工工藝存在問題，生產(chǎn)出的產(chǎn)品在物理、力學(xué)性能方面不能完全滿足規(guī)范要求。采用的原材料不符合設(shè)計(jì)規(guī)范，仍然按照標(biāo)準(zhǔn)要求檢驗(yàn)。如用再生膠代替合成橡膠和天然橡膠，用廢舊鋼板代替加勁鋼板，鋼板的材質(zhì)、厚度均達(dá)不到質(zhì)量要求。制造出的產(chǎn)品，控制硫化時(shí)間，橡膠沒有能夠達(dá)到正常硫化點(diǎn)，性能達(dá)不到最佳水平，鋼板和橡膠之間沒有足夠的粘結(jié)力。支座保護(hù)層厚度不均勻、加勁鋼板之間的橡膠層相差較大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出標(biāo)準(zhǔn)的要求。支座墊石表面不平整，使支座安放后局部出現(xiàn)脫空，表面受力不均勻;支座墊石頂面標(biāo)高控制的不好，使一片梁底四個(gè)支座受力不均勻，尤其一端安置的兩個(gè)支座，支座偏壓少，支座表面異常鼓出或出現(xiàn)局部脫空;墊石表面的浮砂、油污未清干凈，沾上油污后使支座過早的出現(xiàn)老化現(xiàn)象;支座就位不準(zhǔn)確，使支座處在不利的受力環(huán)境下;落梁、支座安放過程中，操作不平穩(wěn)，使支座安放后既出現(xiàn)偏心受壓或出現(xiàn)剪切變形。
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