2013年第06期 科技曩向导 ◇科技论坛◇ 浅谈既有线桥梁支座病害成因及防治 常志武 (济南铁路局济南工务段 山东济南250031) 【摘要】桥梁支座在整个桥梁结构中对桥梁墩台的受力状态和梁的水平位移、转角起着十分重要的作用,其性能的好坏对桥梁的使用效 果与寿命有直接影响。本文主要研究铁路桥梁支座出现的常见病害,并提出针对性的预防措施,从而解决影响桥梁结构安全性和耐久性的重要 因素.预防事故发生。 【关键词】支座;病害;安全性;耐久性 0.引言 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.其作用主要有三个方面: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 部分.可将支座板与梁底镶角板焊起来.但必须保证镶角板与梁体联成 整体.如发现镶角板与梁体内的支座锚栓外端脱开,则必须将其焊牢, 其方法是:每个支座用2根200ram长的60mmx4Omm的不等肢角钢,沿 梁长方向将角钢短肢焊在梁底的镶角板上、长肢焊在支座的底板上。 1.2橡胶支座 1.2.1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 1.支座常见病害及防治方法 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 1.1钢铸支座 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 1.1.1活动支座位移超限 在荷载的作用下产生扭曲变形。橡胶板发生龟裂、 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 板本身受力不均匀, 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 扭曲变形直接进行更换。1.2.2橡胶板剪切变形、限位挡铁破裂 动支座下摆与墩台面之间产生位移 通常的整治方法.是将支座锚栓 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 铲除并重新埋设.但效果不太理想,没有达到根治病害的目的。整治此 类病害首先应确保固定支座无失效变形.并使倾斜度在容许范围内: 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 也 其次应保证桥上基本轨和护轨所受温度应力始终为一个方向:然后进 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,行桥面应力放散.使梁体和支座处于正常位置.通过实测温度和季节 可根据情况可利旧使用 1.2_3支座偏压 温度变化的特点,在温度范围内,计算活动支座的正确位置;最后铲除 曲线桥尤其是小半径曲线桥的离心力作用、重车方向固定的运输 锚栓,重新固定支座,并将钙基脂注入活动面,保证支座活动的灵活 方式、支座安装误差、活动支座聚四氟乙烯板不均匀磨耗等都是造成 性.从而达到根治目的 支座偏压的原因 发生支座偏压主要是进行支座纠偏。使其恢复原有 1.1.2支座角f俗称三条腿) 的状态。可以使用钢板、铅板、石棉板、砂浆进行找平,由于石棉板抗压 “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 现场制作方便.建议采用石棉板 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 强度满足要求.1.2.4活动支座聚四氟乙烯板不均匀磨耗与边缘压溃 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 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 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 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、它的使用温度一2【)(】℃~260'E,化学稳定性极好,它与浓 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 低温性能良好.稀酸、王水(注1)和强氧化剂即使在高温条件下也不发生化学反应, 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, 酸、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 影响整体承载能力,危及行车安全。整治方法是采用撤、垫楔形铁垫板 即使长时间在大气中暴露,表面各项性能仍保持不变。聚 (片)进行整治,即及时观察,找出规律,角出现的时候垫、回落的时候 化性能极好,撤,可以根据楔形物嵌入的深度进行调整。这样可以避免撤垫不及时 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 而使梁体产生变形、损坏,形成永久性病害。 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 1.1.3支座翻浆冒泥 缘压溃现象 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 发生聚四氟乙烯板不均匀磨耗与边缘压溃.一般睛况是直接进行更 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。 换。 通过调查发现,主要原因是雨雪水不能及时排出。对于这种支座.首先 2.结语 应铲除墩台面部分混凝土,重新捣垫砂浆.抹承重台.并在墩台面加大 支座是梁跨结构的重要部位.随着铁路运量的上升及列车速度的 流水坡,再用树脂胶整体封闭.以达到整治目的。如果效果仍不太理想. 可将墩台面做成六棱锥体,增加流水速度.减少汇水面积.缩短雨水停 留时间,使雨水快速分散,防止渗入支座内部.造成积水和渗漏水 整治 的方法是:在支座周边的桥台上凿流水槽并带有坡度.目的是让水能迅 速地离开支座.免受雨水侵蚀.效果较好 1.1.4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。因此这类支座应先捣垫砂浆、使支座接触面充分接触.减少 撞击,然后除锈、注油,并注意防止雨水渗入、滞留,以达到整治目的。 1.1.5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。较彻底的整治办法是从支座的旁斜方向向锚栓方向凿除一部分混 凝土,取出旧锚栓,更换新锚栓。如果锚栓被剪断而埋置于墩台支承垫 石内的栓杆仍然很牢固,现场又有电焊条件.也可采用清除锚栓杆被 剪断部分.电焊接上一段新锚栓杆的方法整治 圬工梁上锚栓剪断的 不断增加.支座所承受的工作压力日益增大.因此应注重日常维修保 养,加强检查。当支座倾斜超限时.应及时整正,消除事故隐患 对于支 座常见病害的整治.要全方位综合考虑各方面因素.科学地制定整治 方法.特别是要做好日常的养护维修工作.以便尽早发现病害并及时 整治,实现既节约材料、省工省力,又能达到根治的目的。l 【参考文献】 [1]庄军生.桥梁支座[M】.中国铁道出版社,2008. [2]唐继舜铁路桥梁fM1.中国铁道出版社,2011. [3]中华人民共和国铁道部.铁运『2010138号铁路桥隧建筑物修理规则一支座 『s].中国铁道出版社 2010. 『4]铁道部专业设计院.跨度l0~2Om.专桥8140九度地震区钢筋混凝土梁及预 应力混凝土梁支座_s1l铁道部专业设计院,1986. 『5]铁道部专业设计院.跨度l0~32m,专桥8144钢筋混凝土梁及预应力混凝土 梁铸钢支座fs1.铁道部专业设计院,1988. [6]陈书平,李传习.新建桥梁橡胶支座的常见病害分析 .山西建筑,2009 [7 ̄TB/T1893—2006铁路桥梁板式橡胶支座『s].中国铁道出版社,2006. [81TB/T2331—2004.铁路桥梁盆式橡胶支座『s].中国铁道出版社,2004. 168