1 江西赣粤高速公路股份有限公司 南昌 330000；2 江西赣粤高速公路工程有限责任公司 南昌 330013；3 东南大学土木工程学院 南京 210096
摘要：桥梁支座是连接桥梁上部和下部结构的重要构件，然而在其使用过程中由于荷载、施工等原因会产生不同种类的病害。本文主要介绍了几种桥梁支座的分类方法，总结了球形钢支座、板式橡胶支座等几种常见支座的病害类型和产生病害的原因，介绍了现有的支座更换方法和步骤，并提出了一种更换支座前预先调整桥梁姿态的新理念，对实际工程中桥梁支座的更换具有指导意义。
关键字：桥梁支座；病害；姿态调整；更换
Abstract：Bridge bracing is an important component used to connect the superstructure and substructure, but due to load, construction and other reasons, it may produce different kinds of diseases during use. This paper mainly introduces the classification methods of bridge bracing, and summarizes the types and causes of disease of spherical steel bearing, laminated rubber bearing and other commonly used bearing, this paper also introduces the replacement method and procedure of the existing bridge bracing, and puts forward a new idea of adjust bridge's gesture before replacing bracing, which has guiding significance to the actual engineering of bridge bracing replacement.
Key words: bridge bracing; disease; attitude adjustment; replacement
0 引言
桥梁支座是连接桥梁上部和下部结构的重要构件，对桥梁结构的安全性和正常使用有着不可忽视的重要作用，包括将桥梁上部结构的竖向力和水平力传递给下部结构，保证桥梁上部结构在荷载、温度变化下的自由变形等[1]。然而桥梁支座在使用过程中，由于汽车超载、施工质量不合格、养护不及时等原因会产生不同种类的病害，使支座正常传递结构受力受到阻碍，从而导致桥梁上部结构受力与设计值不符，从而引发桥梁结构其他病害，严重的可能会威胁桥梁结构安全，因此，加强对桥梁支座养护管理，及时发现病害，及时维修和更换支座对保障桥梁结构安全有重要作用。本文对几种常用支座的类型、病害种类及原因等都进行了归纳总结，对今后桥梁支座安装、使用和养护有指导作用，严格保障桥梁在使用过程中的安全[2]。
1 桥梁支座种类
随着桥梁的发展，其种类增加，而桥梁的支座类型也越来越多，根据不同的分类形式有许多种类的支座。按照支座变形的可能性可分为固定支座、单向活动支座和多向活动支座；按支座所用材料分为钢支座和橡胶支座；是否带滑动能力分为滑动支座和固定支座；按支座的结构形式分为弧形支座、摇轴支座、辊轴支座、板式橡胶支座、盆式橡胶支座、球形钢支座和钢支座。其中最为常用的是球形钢支座、板式橡胶支座和盆式橡胶支座。
2 支座病害主要种类
桥梁在运营一段时间后由于支座选择不合理、施工问题或养护维修不及时等原因会产生不同种类的病害，下面对几种常用支座的病害种类进行介绍。
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2.1板式橡胶支座主要病害
板式橡胶支座的病害种类很多，常见的几种主要包括支座脱空、支座剪切变形过大、橡胶老化开裂、钢板外露、支座本身质量问题等等[5,6]。
（1）支座脱空。支座上顶面与梁底面或支座下底面与梁顶面之间出现较大缝隙时，即为支座脱空。板式橡胶支座的支座脱空分为局部脱空和完全脱空两种，当缝隙大于支座边长的25%时，称为局部脱空；当缝隙与支座边长相等时，称为完全脱空。支座脱空是支座垫石不水平或表面不平整导致的，也可能是垫石强度过低被压碎所致，在施工过程中支座安装时温度不当，梁体发生较大变形也会导致支座脱空，施工工艺不当也会导致支座出现脱空的病害。
（2）支座剪切变形过大。支座本身的质量问题不足导致支座的抗剪强度降低，在相同荷载下会产生更大的剪切变形，降低结构安全性。若安装过程中的温度过高或过低，桥梁在使用过程中随着温度的变化，会产生徐变，支座在汽车制动力和因温度变化产生力的综合作用下，产生较大的剪切变形。
（3）橡胶老化开裂。橡胶老化开裂是一种常见的支座病害，会降低支座弹性，导致支座失去原有的伸缩和转动的能力，其产生原因不仅是支座本身的质量问题导致，还有可能是支座脱空等其他病害衍生而成，荷载过大、施工问题也会导致橡胶支座出现裂缝，支座开裂是支座病害中最常见的问题。
（4）钢板外露。钢板尺寸不合格、定位不准确等导致钢板边界保护层厚度不足，容易出现裂缝。通过裂缝可以目测到橡胶支座中的薄钢板或采用钢尺敲打时有明显金属撞击声，表明出现钢板外露的现象。钢板外露在自然环境中容易引起锈蚀，影响支座的使用性能。
（5）支座本身质量问题。支座质量问题可能是支座制作工艺不成熟、材料缺陷，或支座在运输过程中受到污染等原因。支座本身的质量问题会导致支座产生各种异常的变形，可能会造成桥梁因变形产生附加内力，降低桥梁结构的安全性能。
2.2 盆式橡胶支座主要病害
盆式橡胶支座由于橡胶在盆内受到侧向限制，可承受相当大的压力，盆式橡胶支座常见的病害类型有钢板锈蚀、锚栓松动、底盆开裂等[7]。
（1）钢板锈蚀。钢板锈蚀是盆式橡胶支座最普遍的一种病害情况，可在钢板上喷涂涂料或镀锌以做好防腐蚀工作，保证钢板正常使用。但钢板在运输、使用过程中涂料不可避免的会剥落，剥落位置的钢板仍会出现锈蚀，因此应加强后期对支座的养护工作。
（2）锚栓松动。盆式橡胶支座的上座板通过螺栓与梁底连接，下座板通过螺栓与支座垫石连接，支座需要承受来自上部结构的水平和竖向力并传递给下部结构，导致支座在使用过程中容易出现松动。
（3）底盆开裂。底盆开裂病害是一种较为常见的病害类型，设计、施工和底盆本身质量原因都会导致底盆开裂。
支座病害受支座本身质量和施工影响很大，因此为保证支座在使用过程中的质量，应严格把控支座的质量关，严格控制支座的施工工艺和要求，保证支座的正常工作。
3 支座更换办法
当桥梁支座病害可能会对桥梁结构的安全造成影响，且不可修复时，就需要更换现有的桥梁支座。现有的支座更换方法有很多，大多数都采取将主梁顶起的施工方法，主要有局部顶升和多跨同步顶升[8,9]。
多跨同步顶升是指多个跨度主梁同时顶升，能够最大可能的减小顶升对梁体的扰动，梁体内力分配均匀，受干扰小，缺点在于对设备的要求高，且设备布置繁琐、工作量大。局部顶升是只顶升需要更换支座部分的桥台，该方法工作量小，但由于顶升跨的梁体位移大，对桥梁内部的内力扰动大，在顶升前要对结构的安全性进行验证，在保证结构安全的前提下可行。支座更换主要分为如下几个步骤：
1. 搭设支架、施工平台。
2. 台帽、盖梁顶面清理。清理台帽和盖梁顶面的杂物，保证更换支座时作业面的干净。
3. 支座调查与复检。确认和检查需要更换的支座部位，复核支座型号，保证更换后的支座复核设计要求。
论文作者:李佳颖1,吴广文2,张,璐3*
论文发表刊物:《防护工程》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/21
标签：支座论文; 病害论文; 桥梁论文; 橡胶论文; 钢板论文; 结构论文; 过程中论文; 《防护工程》2018年第4期论文;