桥梁病害的原因分析及处理办法

所属栏目：交通运输论文
发布时间：2012-08-08 10:04:51  更新时间：2023-06-05 18:51:00

摘要：本文分析了桥梁工程橡胶支座、伸缩缝、湿接缝等施工中容易出现的病害产生的原因，并结合工程实际介绍了各种病害的处理方法，在今后的工程中具有借鉴意义。

关键词：桥梁;病害;原因;处理办法

Abstract: This paper analyzes the bridge rubber bearings, expansion joints, such as the construction of wet joint easily arise in the cause of disease, and combined with the engineering practice introduces a variety of disease treatment, in the future of the project is had draw lessons from a meaning.

Key words: bridge; damage; causes; treatment method

中图分类号：U445文献标识码： A 文章编号：2095-2104(2012)06-0020-02

随着全国公路网的快速建设，桥梁修建的也越来越多，通车比较早的公路桥梁，已经使用了多年，渐渐的老化。新建的桥梁，由于施工工艺的差异或缺陷，导致一些桥梁部件快速的老化或者达不到设计的技术要求。以下为最常见的几个方面。

1 板式橡胶支座病害现象主要有以下几个问题

⑴在桥梁使用中，由于各种原因，导致支座缺失，需要补缺。

⑵支座包裹不可见或部分可见现象。原因为施工现浇中横梁的时候，底模板漏浆，或未设置底模板直接用砂(石屑)箱替代，导致砼泄露包裹支座，或者模板未拆除、沙土未清理或清理不干净，导致不能正常发挥支座的减震作用、剪切变形能力，也不能全面检查评价支座本身质量情况和工作情况。

处理方法为全部清理，使支座具有发挥其自身工作性能的空间。

支座橡胶保护层早期出现开裂、变硬等老化现象。如支座环向局部或圆周裂缝、裂纹、崩裂、掉却现象。既有不同程度的侧面胀曲膨胀凸掕开裂，也有侧面无任何明显变形的开裂。

处理方法为全部更换破坏的支座，并在更换过程中进一步排查其他支座。

滑动支座破坏现象。如剪切变形严重(滑动支座没有剪切变形设计参数，现目测倾斜在15mm以上定为严重)，四氟滑板开胶、脱离、下卷翻边等。原因分析：第一未加注硅脂油，滑动不锈钢钢板和滑板的摩阻力大于支座设计四氟板的剥离强度值，且大于产生抗剪变形能力，产生破坏;第二梁底承托设置不正确，引起严重偏压，阻止滑动;第三未能有效的控制落梁冲击力，引起支座初始剪切变形太大，或者是钢板与支座的偏离超标，并未及时调整;第四滑动钢板丧失滑动功能。建议对有四氟滑板开胶、脱离、下卷翻边、严重剪切变形的支座全部更换，并对病害原因进行针对处理。对于单独剪切变形支座，在倾斜5mm以内时，通过加注硅脂(顶升时释放剪力，使支座弹性变形恢复)，使支座恢复或基本恢复正常状态，继续使用。对于倾斜6～10mm支座，在加注硅脂同时，要求把支座按梁体完成桥面系时的温度考虑反伸缩方向放置。预计是支座不承载后可以恢复5mm的变形量，如未能达到预计恢复程度，按严重一级处理;对于倾斜10～15mm的支座，建议先行更换6个以上支座，在正常环境中放置一段时间(5～10天)，观察其自动恢复的程度，再做决定。

滑动钢板丧失滑动功能的现象。如变形严重、非不锈钢板。原因分析，梁底粘渣未清理出具有钢板足够大的面积引起支撑变形;第二非不锈钢板;第三不锈钢板反方向。要求全部更换处理，反放钢板如不锈钢面能够达到规范要求可以利用。

支座不同程度的鼓胀变形和胀曲变形现象。对此情况分析，既有支座本身质量问题，也有施工问题。如支座的环向胀曲变形和膨胀变形就属于支座夹层橡胶强度低或分层不均匀。鼓胀变形是指支座侧面有一条凸掕，且凸掕顶宽度相对较大或者不规则变形，表明夹层橡胶厚度分层不均匀，偏差明显;胀曲变形是指支座侧面有两条以上凸掕，凸掕较规则，胀曲的现象表明支座在荷载的作用下橡胶层弹性变形偏大、硬度不足。

对较常见的变形程度分为四个级别：轻微、轻度、较重、严重。

轻微胀曲鼓胀变形：支座1个侧面有轻微的曲面变形，变形量不明显，目测凹凸差在0.5(1.0)mm以下;

轻度胀曲鼓胀变形：支座2个侧面有曲面变形，变形量明显，目测凹凸差在0.5—1.5(1.0—3.0)mm以下;

较重胀曲鼓胀变形：支座1个侧面有曲面变形，变形量明显，目测凹凸差在1.5—2.5(3.0—5.0)mm以上;

严重胀曲鼓胀变形：支座两个侧面有曲面变形或连续环向变形超过圆周一半以上，变形量明显，目测凹凸差在2.5(5.0)mm以上;

在力学试验时支座也有胀曲和鼓胀变形现象，卸载后会及时恢复，如同支座在桥面车辆动载冲击作用下，发生变形，车辆荷载消除后，变形恢复，这个状态是支座良好的减震性能工作状态。

要求对较重、严重变形以上的支座进行更换和病害纠正处理。

支座脱空不受力现象。连续端一个或两个支座与梁体悬空不接触现象称之为脱空。

处理方法为按照支垫支座高出间距4—5mm使支座承载受力的方法处理。

支座部分不受力现象。如严重的支座与钢板、垫石错台悬空现象，与预埋顶钢板、滑动顶钢板、底钢板、垫石不密贴有缝隙等;

要求纠正处理，方法是顶升一定高度支衬或支垫大于间隙的钢板，粘结良好，并使支座面为平面。

支座偏压现象。由于垫石施工水平度不合格、承托方向设置不正确或支座顶承压钢板放置不当，引起支座局部偏压，长时间不予纠正会加重支座局部老化，减震效果不良。

要求纠正处理，一般是伴生病害，在更换支座或处理支座部分不受力时予以纠正。

支座位置不正确的现象。如脱边、两支座紧靠，不在设计位置等，虽属于不满足设计要求，但不影响使用功能，不要求单独处理。

伸缩缝处漏水，支座泡水、冰包现象，要求处理按照引流、封堵等方法处理。

滑动支座临时固定未解除现象。在安装时可以起到固定支座滑板和支座位置的作用，但落梁完成以后应及时解除，长时间未解除会限制梁体伸缩，要求解除处理。

2 伸缩缝病害问题

⑴伸缩缝端头不满足设计尺寸，如D160伸缩缝外端头混凝土紧贴或只有1—2cm间隙的现象，影响梁体伸缩，要求处理纠正。

⑵伸缩缝间夹渣、模板，混凝土等，影响梁体伸缩，要求处理纠正。

3 湿接缝病害问题

⑴湿接缝模板未拆除的现象，影响对湿接缝的外观检查评价，对于跨线桥梁还有坠落安全隐患，要求全部拆除。

⑵湿接缝混凝土浇筑质量问题，如麻面、蜂窝、空洞、露筋、坍塌的现象。因湿接缝混凝土属于桥面连续部位，现场施工浇筑、养护控制相对较弱。要求对蜂窝、空洞、露筋等应参考旧桥加固规范的处理方法如粘贴碳化纤维布等方法予以维修加固。

4 挡块相关病害问题及其他问题

挡块作用是防止桥梁在横向地震力作用下发生横向较大的位移。挡块分盖梁两侧挡块称之为侧挡块，箱梁两侧挡块称之为内挡块。

侧挡块与梁体夹模板、混凝土浇筑成整体，未分离、紧靠的现象;

内挡块破损严重，拉裂盖梁保护层混凝土的现象;

内挡块留有预埋钢筋，未浇筑混凝土现象;

内挡块与端横梁紧靠，或缝隙偏小，如在10mm一下;

侧挡块、内挡块没有按设计要求粘贴设置减震橡胶板，缓冲块。

对以上情况的挡块和梁体、端横梁粘贴、紧靠的要予以清理解除约束，保证梁体的自由变形;对破损和未浇筑成型的挡块要重新制作，未安装梁端缓冲橡胶块、挡块减震橡胶板、橡胶块的应按照设计安装，给防震减震安全做到储备。

5 箱梁桥梁底和垫石或盖梁标高关系不正常情况

按照设计图纸正常关系是梁底和垫石距离不小于支座高度;梁底和盖梁的距离是大于支座高度。

个别单跨梁底和垫石紧贴，个别梁底和盖梁紧贴;

部分梁底和垫石的或者盖梁的间距小于支座高度，有1～2cm的，有支座高度一半的等等。

因施工时标高控制不严，发生高差错误引起。对前一种情况使支座失效，不能使行车冲击荷载有效的缓冲扩散，梁端应力集中容易造成早期剪切破坏，同时设计结构体系转换不完整。

纠正处理，方法是切割垫石或盖梁保护层，如不能满足基本的分离距离(3cm)，可以轻微切割梁端处梁底保护层，使支座能够发挥工作性能。切割面涂刷环氧树脂渗透胶封，保证不使钢筋受水汽影响而生锈。

并结合第二种情况，维修要尽量做到满足能够检查观测到支座的空间需要，并为将来更换支座创造工作条件。

6 桥梁支座更换流程和技术要求

6.1基本流程

安放主顶千斤顶、设置百分表、安放临时支撑―主顶顶升-设置临时支撑-更换支座-解除临时支撑-主顶泄压。

6.2基本技术要求

主顶安放时要求底面混凝土面水平光洁，顶面和箱梁接触面衬钢板以增大梁底混凝土受力面，减小单位压强，保护箱梁。

百分表的安放要有合适的支架，以达到稳定、竖直、灵敏的工作要求。

设置临时支撑要满足承载所顶升梁体荷载的要求，如设置顶升相同的千斤顶等。

安放在每一片梁的千斤顶的顶升高度必须相近，差值要求小于0.5mm，相邻梁板的扭矩控制在安全范围，并做好顶升记录。全液压式千斤顶或单液压千斤顶每个加压段内的所有单顶要求做到加压均匀、平稳。对于加压顶升困难的内外边梁，可以加设一个同级别的千斤顶同时进行顶升，顶升高度控制在以能够取出支座为宜，不易超顶。

35m箱梁单跨顶升不得大于20mm;30m箱梁单跨顶升不得大于17mm;25m箱梁单跨顶升不得大于15mm，20m箱梁单跨顶升不得大于13mm。同时在顶升过程中要密切观察中横梁、湿接缝的变形情况，以及桥面和防撞墙的变形情况，如有明显异常立即停止顶升，查明原因，分析、处理后方可继续顶升。

对于固定支座凹陷于梁底的现象，单跨顶升不能满足取出支座的情况。轻微的可采取切削凿除支座周边砼来取出支座;严重的可采用连跨顶升，即相邻的两跨同时按照级差顶升。

6.3支座更换

每片箱梁一次只允许取出一个支座。固定支座的更换要求对引起病害的原因进行处理并记录，不能只是单一的更换支座。滑动支座加注硅脂油和更换支座一起进行，对取出来的钢板、四氟滑板支座要进行清洗(使用丙酮、酒精清洗)，不得使用其他溶剂或燃油等;硅脂(硅脂型号295或者5201-2)要把每个凹槽注满。

6.4临时支撑解除和主顶泄压

临时支撑解除要和顶升高度相适宜，顶升高度和支座高差相差5mm以上的，要求千斤顶分段泄压，以5mm为区段逐级落顶。全液压式千斤顶能够控制回油压强的，可以缓慢稳步落顶。单液压千斤顶要控制回油的同步性。

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