在施工过程中,橡胶支座总是会出现一些病害如支座脱空、支座偏位、橡胶支座变形过大等等,目前其最严重也最普遍的质量病害的问题就是支座脱空问题,一般分为局部脱空、完全脱空和支座被压碎而导致的脱空,即支座与梁底间存在缝隙或夹角,处于局部受压或完全的不受压状态。
橡胶支座的支座脱空原因
支座在安装时梁底或支承垫石不平整,两端垫石面标高控制不当,垫石强度不足,在受压后破损而引起脱空。而支座安装时气温过低或过高,后期梁体伸缩量过大,也会导致支座的纵向一侧出现难以恢复的半脱空。此外,脱空也可能由软基造成的墩台沉降引起。单个支座的脱空将使其他支座的受力增加,并导致上部构造受力不均,而多处支座的局部甚至完全脱空会极大地降低桥体的抗剪、抗震能力,缩短其使用寿命。因此,必须对局部脱空的支座进行调整,并对脱空30%以上的支座采用钢板等材料找平垫实。
橡胶支座病害的其他注意事项:
1、全面调查,经综合考虑必要性、有效性、经济性、可行性和安全性确定处理方案,而且处理方案要有针对性;
2、对各类材料,包括新更换的支座质量等要加强检验;安装精度仍然要符合规范规定;
3、橡胶支座施工安全性应考虑周全,统一指挥,施工过程中应有专人负责监控,确保人身和设备的绝对安全;
4、采用顶升法时,要认真做好测量、观察、记录工作。要准确计算出原支座和现支座的高度差,保证顶升的同步性;
5、采用顶升施工时,应尽量缩短支座更换的时间;
6、顶升施工时宜采用多顶小力多点布设的方法,一是为确保安全, 二是减小对梁体集中受力过大而产生不利影响;橡胶支座的增大梁的抗弯刚度通过前面的分析可以知道梁的变形与梁的抗弯刚度成反比,所以梁的抗弯刚度越大,梁的弯曲变形就越小。而梁的抗弯刚度与梁所用材料的弹性模量和惯性矩都成正比。工程中常用的钢铁类材质梁的弹性模量的差异很小,其他类材质也有相似的规律。所以增大抗弯刚度的主要措施是增大梁横截面的惯性矩I。为了满足经济与安全的要求,所以在工程中比较常用的是工字形、箱形、槽形以及空心截面梁。减小梁的跨度因为梁的挠度与梁的跨度l成指数关系,如受集中力作用时挠度与跨度成三次方关。显然梁的长度对梁弯曲变形影响很大关系,若梁的跨度减小一半时,梁的挠度则减至1/8减小梁的跨度对提高梁的弯曲刚度有显著效果。通常可以通过改变支座的位置或增加橡胶支座数目,达到此目的。
7、JHPZ桥梁盆式橡胶支座施工时尽量减少桥面荷载,对实施处理的桥梁应封闭交通;
8、如采用搭设支撑平台的方案,必须对地质情况、墩台受力条件等进行调查和验算;
9、必要时对上部结构进行演算,尤其是连续结构,避免引起上部构在附加内力过大而引起破坏;
10、由于桥梁本身可能存在其他病害,在支座更换过程中应注意对原有其他病害的监测。通过以上对梁的弯曲变形的计算与分析,可以看出梁的变形不仅与梁的受力和支承情况有关,而且还与梁的材料、截面形状与大小以及梁的长度有关。因此,要提高梁的弯曲刚度,应该从以上诸因素入手。