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臺灣鐵路橋梁板式橡膠支座病害的原因分析

鐵路橋梁板式橡膠支座病害的原因分析

鐵路橋梁板式橡膠支座的常見病害，有支座脫空、剪切變形、中間膠層鼓凸變形、橡膠層開裂、支座位置串動、附屬構件次生病害幾種，這些病害產生的原因，需要從設計、加工制造、施工三方面的角度進行分析：

(1)設計方面原因。設計是板式橡膠支座病害防治的關鍵，但如果設計關把控不嚴，反而會成為病害滋生的誘因，具體表現為設計工程師沒有全面了解板式橡膠支座的性能，在設計計算的過程中，缺乏對支座承載能力、抗剪能力、偏轉驗算、抗滑性能等的周全考慮，所設計的支座無法全面滿足實際的承載、抗剪、抗滑、抗拉等受力要求。另外相關的設計規范不完善，同樣使得支座的質量大打折扣，譬如目前設計規范規定避免支座最外緣局部脫空的措施，是在最大活載撓曲轉角作用下，對支座最外緣壓縮變形量進行驗算，但一旦梁上荷載消除，支座受到預拱度和混凝土收縮徐變的共同作用，反而會加劇最外緣的脫空。

(2)加工制造方面原因。橡膠材料是板式橡膠支座病害處治的基礎，也是提高支座性能指標的關鍵，但由于橡膠材料配方、加工、制造等方面因素的影響，造成支座受力的差異，譬如個別支座受力偏大。國內諸多支座的生產商，生產質量問題非常突出，譬如個別廠家采用劣質鋼板，導致支座受力太大而出現連鎖型的破壞。目前板式橡膠支座的加工制造問題，表現為選用材料品種規格不規范、支座橡膠層厚度不均勻、金屬板厚度層數不規范、橡膠層與金屬板粘結力不足、廠家不了解支座技術性能和盲目生產等。這樣的支座應用到鐵路橋梁工程當中，很有可能造成事故隱患。

(3)施工方面原因。板式橡膠支座的安裝施工，直接關系到支座的受力狀況和耐久性能，但實際施工過程中，常見以下幾方面的質量問題：支座墊石施工質量不過關，譬如強度低于C30，使得墊石混凝土強度不夠;支座安放時沒有控制好中心線，與設計中心線不重合，影響支座的受力狀態;支座的規格型號與設計規范要求不吻合，潛伏了梁體不正常滑動的隱患;支座安裝后，沒有清除周邊的雜物，使支座不能夠傳遞荷載，從而喪失部分或者全部作用。