摘要:随着我国经济水平的不断进步和交通工程发展速度的持续加快,桥梁支座作为桥梁的重要组成部分,其损坏得到了越来越广泛的关注。文章从研究分析桥梁支座损害的原因入手,阐述了对桥梁支座维修加固的措施方法。
关键词:桥梁支座;损坏原因;维修加固
一、桥梁支座的作用与支座布置原则
1.桥梁支座的作用
钢筋混凝土和预应力混凝土桥梁必须在桥跨结构和墩台之间设置支座。支座的作用是将上部结构的各种作用效应传递到墩台上,这包括永久作用和可变作用引起的竖向力和水平力;保证结构在活载、温度变化、混凝土收缩和徐变等因素的作用下自由变形,使上下部结构的实际受力情况与结构的计算图式相符。
梁桥的支座一般分为活动支座和固定支座两种。固定支座用来将主梁固定在墩台上的相应位置,并传递竖向压力和水平力,且要保证主梁发生挠曲时在支承处能自由转动。活动支座仅传递竖向压力,但它要保证主梁在支承处能自由转动,且能水平移动。梁桥应在每跨的一端设置固定支座,另一端设置活动支座。连续梁桥应在每联中的一个桥墩(或桥台)上设置固定支座,其余墩台上均应设活动支座。悬臂梁桥和连续梁桥在某些特殊情况下需要传递竖向拉力时,尚应设置能承受拉力的支座。
2.支座的布置以有利于墩台传递纵向水平力为原则
多跨简支梁桥一般把固定支座设置在桥台上,每个桥墩上布置一个活动支座和一个固定支座,相邻两跨简支梁的固定支座不宜集中布置在一个桥墩上,目的是使墩台均匀承受纵向水平力。若个别桥墩较高,为了减小水平力的作用,可在其上布置相邻两跨的活动支座。对坡桥,宜将固定支座布置在标高低的墩台上。对于连续梁桥,为使全梁的纵向变形分散在梁的两端,宜将固定支座设置在中间桥墩支点处。此外,对于特别宽的梁桥,尚应设置沿纵向和横向均能移动的活动支座。支座应该有一定的强度,能承受相应的荷载,能自由变形,满足位移要求,安装方便。支座的使用寿命一般低于主体结构的使用寿命,因此,在进行梁桥设计时,墩台处必须留有检查和更换支座的构造措施。对于活动支座,为保证支座能自由的变形,防止灰尘及杂物落人,需设置防尘罩。支座的作用效果与支座能否正确地发挥其功能有着密切的关系,因此在安装支座时,应使上部结构的位置与下部结构的支座中线对中。
二、桥梁支座的损坏原因
1.桥梁支座本身的损坏
(1)油毛毡支座已损坏(如破裂、掉落、酥烂等),从而失去作用。(2)切线弧形支座滑动面、滚动面生锈,从而不能自由转动。(3)摆柱式支座的混凝土摆柱脱皮露筋或出现其他异常现象。(4)支座的滑动面不平整,轴承有裂纹、切口,滚轴有偏移和下降。(5)支座螺母松动或螺栓脱落。(6)钢辊轴式支座辊轴(或摇轴)的实际纵向位移偏大或发生横向位移。(7)橡胶支座出现橡胶老化、变质现象,梁丧失自由伸缩能力。
2.桥梁支座板的损坏
桥梁支座板的损坏形式主要有如下几种:
(1)桥梁支座板的座板翘起、扭曲或者断裂。(2)桥梁支座板的座板贴角焊缝开裂。(3)填充砂浆裂缝。(4)桥梁支座板混凝土已压坏、剥离、掉角等。
3.桥梁支座损坏原因
(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。
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(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、桥梁支座的维修加固
桥梁支座的维修加固是一项系统性的工作,这主要体现在完善检查内容、优化养护工作、及时进行更换、减少计算误差等环节。以下从几个方面出发,对桥梁支座的维修加固进行了阐明。
3.1完善检查内容
完善检查内容是桥梁支座的维修加固的基础和前提。在完善检查内容的过程中,桥梁工程人员应当注重在维修加固前必须进行详细、全面的检查,这一检查的主要内容应当包括了垫层支座的油毡是否老化破裂,或者是钢板是否出现了锈蚀,滑动支座和弧形支座是否干涩、锈蚀。在完善检查内容的过程中桥梁设备检查人员应当注重对于摆柱支座各部件相对位置是否正确和受力是否均匀以及钢筋混凝土立柱是否损坏进行详细的判定。另外,在完善检查内容的过程中桥梁设备检查人员应当对于橡胶支座是否老化、变形或者是位置是否正确有着明确的了解,从而能够在此基础上促进桥梁支座的维修加固水平的有效提升。
3.2优化养护工作
优化养护工作对于桥梁支座的维修加固的重要性是不言而喻的。在优化养护工作的过程中,桥梁作业人员应当确保桥梁支座得到经常及时性的养护,并且能够根据《铁路桥隧建筑物修理规则》规定来确保其各个支座的部分都保持完整和清洁。除此之外,在优化养护工作的过程中,作业人员应当注重定期扫除垃圾及在冬季清除积雪和冰块,从而更好地保证梁跨自由伸缩。另外,在优化养护工作的过程中作业人员应当注重在滑动支座滑动面上要定期涂一薄层润滑油。在这一过程中需要注意的是,在进行涂油以前作业人员应当首先使用钢丝刷或抹布把滚动面揩擦干净。这首先是为了防锈并且还能够在检查过程中对于存在的异物与杂质同时加以清扫、处理,最终能够在此基础上促进桥梁支座的维修加固效率的持续提升。
3.3及时进行更换
及时进行更换支座是桥梁支座的维修加固的核心内容之一。在桥梁橡胶支座更换过程中,设备检查人员应当注重对于桥梁按照基础、墩台、主梁、桥面系和附属工程逐一进行全面检查,并且在这一过程中做好记录和拍照工作。与此同时,在及时进行更换的过程中,作业人员还应当注重对基础、墩台及梁体所存在的病害进行处治。需更换支座的,视桥面系和附属工程的具体情况,决定是否对桥面系和附属工程予以保留或全部清除。在及时进行更换的过程中作业人员应当注重对于桥梁支座有缺陷或发生故障时的维修和更换。作业人员应当注重对于梁支点承压不均匀的情况进行及时的调整。另外作业人员应当注重在矫正支座位置以后,为了有效避免桥孔结构倾斜,应当确保其徐徐下落,并注意千斤顶的工作状态是否均衡。
3.4减少计算误差
减少计算误差是桥梁支座维修加固的重中之重。在减少计算误差的过程中桥梁工程人员应当合理的考虑到油毡支座因损坏、掉落而不能发挥作用时所存在的问题,从而通过工程计算来对这些问题进行合理的解决。但是在这一过程中需要注意的是,这些计算结果的误差应当被控制在一个合理的范围内,从而能够确保在支座已老化、变质而失效时,能够进行更加精细、细致的调整,同时予以维修加固。另外,在减少计算误差的过程中桥梁工程人员应当注重根据桥梁支座的实际纵向位移应来对于其正常位移进行计算,计算的结果应当与桥梁工程的实际情况相符,如果当实际纵向位移大于容许偏差或有横向位移时应加以矫正,从而能够在有效减少桥梁支座板混凝土已压坏、剥离、掉角等问题的同时促进桥梁支座维修加固的精确性。
结束语
桥梁支座虽为小件,但作用至关重要。因此,桥梁支座的更换迫在眉睫,在保证通行和安全的条件下,要充分考虑桥梁支座的维护与更换,确保桥梁结构完整且不受损伤。尽可能的延长桥梁的使用寿命。
参考文献
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[3]郭杰荣.浅议桥梁维修加固技术[J].科技风,2013.
论文作者:陈奇飞
论文发表刊物:《防护工程》2018年第29期
论文发表时间:2018/12/27
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