公路桥梁橡胶支座防病害施工控制技术

2014-11-09杨军

山西建筑 2014年22期

杨军

(闻合高速公路黄河大桥建设管理处，山西运城 044000)

1 工程概况

冷泉河大桥是吉县至河津高速公路一座大桥，位于乡宁县昌宁镇后冷泉村东侧约0.6 km处，斜跨冷泉河和县级公路。桥梁全长517 m，桥面净宽11 m，设计荷载等级:公路—Ⅰ级，结构设计采用17跨×30 m箱梁，4跨或5跨一联，桥梁最大纵坡3%，最大横坡3%，曲线半径900 m。本桥30 m箱梁间距2.9 m/2.983 m，预制梁高1.6 m。预制梁最大吊装重量:边梁957 kN，中梁884 kN。一片梁梁端支点最大反力(汽车荷载考虑冲击系数)见表1。

表1 梁端支点最大反力 kN

2 支座垫石施工质量控制

垫石作为橡胶支座的基础，为了避免橡胶支座安装后由于垫石质量而导致的不均匀沉降及剪切变形，需要在施工中采取以下措施:

1)垫石密切嵌入盖梁混凝土中，确保垫石和盖梁同体承压。垫石混凝土最好和盖梁同体施工，连为一体。但实际为方便施工，垫石和盖梁往往分两次浇筑，这就要求盖梁施工中预留足够尺寸的垫石槽。垫石施工前要认真对预留垫石槽进行凿毛并清理干净，其次要严格按设计图纸安放钢筋网片并和盖梁预埋钢筋焊接后连为一体，确保垫石和盖梁成为整体。杜绝盖梁施工中不留预留槽或预留槽尺寸严重缩水而导致垫石与盖梁形成两张皮。

2)严格精细化施工，确保垫石顶面水平度。为了保证支座垫石顶面的水平度，一方面模板支设时除符合设计高程外，施工人员用水平尺检测模板顶面水平度，根据检测结果对模板进行微调，要求模板顶面水平度为0 mm，高于规范标准2 mm的要求。另一方面垫石混凝土浇筑完成后，再次用水平尺对垫石混凝土顶面进行检测并进行精平，消除振捣及模板微动等施工原因对垫石顶面水平度造成的影响。

3)加强垫石混凝土养生，确保垫石混凝土强度。由于垫石作业是桥梁下部最后一道工序，且属于高空作业施工，垫石施工完成后，养生不到位，造成垫石表面裂缝，甚至强度不足。吉河高速冷泉河大桥垫石施工完成后，在混凝土终凝前，用四层透水土工布和一层不透水土工布浸湿后对垫石混凝土进行覆盖养生。

3 钢板质量施工控制

一般公路桥梁滑动支座安装时要用到4块钢板:垫石顶面安放橡胶支座的基底钢板，通过地脚螺栓固定在垫石上;橡胶支座上面的滑动不锈钢钢板;焊接在不锈钢钢板上面的钢板;预埋在梁底调节纵横坡的调平钢板。

为了保证钢板的强度和水平度，施工中应注意以下问题:切实严格按设计采用国标钢板，坚决不用“瘦身”钢板，保证钢板厚度符合设计图纸;钢板制作加工时采用等离子切割，保证钢板水平度;不锈钢钢板和钢板采用不锈钢焊接连接成整体。

梁底调平钢板是影响橡胶支座质量施工的一个重要因素，吉河高速冷泉河大桥在施工中严格注意以下施工细节:1)严格控制梁底调平钢板的纵坡和横坡，箱梁在预制前由技术员依据设计图纸的纵横坡要求亲自安放预埋钢板，改变以前由技术员下指令工人安放的做法，责任到人，避免预埋钢板由于砂坡不实造成钢板变形、坡度不适等现象影响橡胶支座的安放;2)严把预埋钢板焊接关，预埋钢板通过预埋钢筋和箱梁钢筋骨架焊接连接后，技术员严格进行几何尺寸和焊接质量检查，确保预埋钢板纵横坡符合设计要求并和梁板焊接成整体;3)严格控制支模、波纹管内穿塑料管和浇筑混凝土对预埋钢板的影响，确保预埋钢板不变形。首先要对工人进行技术交底，尤其是工人在支设端头模板和波纹管内穿塑料管后对钢筋骨架和预埋钢板的连接处进行检查，发现预埋钢板移位要及时纠正。其次是工人在浇筑混凝土时要特别注意预埋钢板处的振捣，杜绝由振捣、人踩等施工因素造成钢筋骨架的变形，进而连锁引起预埋钢板的变形，以致最后造成橡胶支座变形。

4 橡胶支座质量控制

1)支座选用:公路桥梁T梁一般选用板式橡胶支座，箱梁一般选用盆式橡胶支座;橡胶支座存在橡胶老化的缺点，盆式橡胶支座又有钢盆变形缺陷。盆式橡胶支座执行JT/T 391-2009公路桥梁盆式橡胶支座;板式橡胶支座执行JT/T 4-2004公路桥梁板式橡胶支座。

冷泉河大桥滑动支座选用GYZF4300×65(CR)板式橡胶支座，固定支座选用GYZ400×84(CR)板式橡胶支座。

2)支座组分:支座主要原材料一般由橡胶、聚四氟板材、不锈钢板、钢构件等组成。

3)常见问题:橡胶采用再生或粉碎的硫化橡胶(废轮胎)、低含胶量橡胶;聚四氟乙烯板材采用车削板、再生料或回头料膜压加工的板材替代新鲜纯料膜压板材，板材厚度不符合要求;不锈钢材质(硬度、粗糙度)不符合要求，板材几何尺寸不符合要求。

4)支座检验:委托第三方进行标准检验，外委抽检样品由业主、监理、施工单位共同随机抽取。现场用压力机进行抗压、抗剪、变形、摩阻系数等控制检验。

5 支座安放施工质量控制

1)橡胶支座安放水平度控制:架梁安放前对支座垫石进行100%全检，保证支座垫石水平度为0 mm，且同一片箱梁两块支座同一个水平度，不符合要求时用磨光机进行打磨精平，确保支座垫石和其上安放钢板的间隙为0 mm。

2)橡胶支座安放位置控制:一方面支座安放前进行施工放样，并在支座垫石上画上“十”字线，确保橡胶支座在垫石及钢板上的位置正确。另一方面在架梁前在垫石及盖梁上准确放样梁板安放的边线和中线，并严格控制落梁，确保支座处于梁板中间位置，避免橡胶支座承压偏向而发生剪切破坏。

3)严格涂抹硅脂油:按要求在滑动橡胶支座聚四氟板顶面和不锈钢板间涂抹硅脂油，消除橡胶支座和不锈钢钢板之间的摩擦力。施工中由于涂抹硅脂油后不锈钢钢板易滑动而不好安放，因此施工中往往省略涂抹硅脂油工序，最终造成由于支座和钢板之间的摩阻力而引起支座变形。

6 架梁施工质量控制

1)移梁对支座的影响:为了保证落梁位置准确，落梁时经常要进行前后左右四个方向的精确移梁，此时要求工人非常小心，移梁时梁板底部需和橡胶支座顶面保持一定距离，避免移梁时搓碰到橡胶支座而造成意外损害。

2)桥梁纵坡对支座的影响:梁板架设完成后，在同一跨梁板没有连成整体及一联梁板体系没有转换前，由于梁板自重和纵坡因素的影响，橡胶支座易发生剪切变形，因此施工中要采取拉(和桥台伸缩缝预埋钢筋连成整体)、撑(与桥台伸缩处塞楔子)等办法，一方面消除一部分剪切力，同时也防止梁板的微动对支座造成剪切损坏。

3)梁板横坡对支座的影响:梁板横坡通过模板两侧的高差进行调节，曲线桥横坡较大时，梁板横坡的一部分由梁底预埋的调平钢板进行调节，即通过梁板安放落梁后的一定倾斜度进行调节，因此每一片梁板落梁后，在同一跨梁板没有连成整体及一联梁板体系没有转换前，一定要进行支撑，消除梁板自身倾斜造成的偏压。吉河高速箱梁横坡设计为3%，而梁板预制时翼缘板横坡为2%，剩余1%横坡通过梁底预埋钢板进行调节，也就是梁板安放后由箱梁自身的倾斜补偿调节1%横坡，为防止对支座造成偏压，施工中对每片梁进行支撑。

4)边梁板对支座的影响:边梁架设后，在同一跨梁板没有连成整体及一联梁板体系没有转换前，橡胶支座由于受到边梁偏压而剪切变形(见图1)，这也是橡胶支座发生病害的一个重要原因，因此边梁安装后必须要进行支撑。