桥梁支座常见病害的养护维修和更换方法探讨

闫科学 上海铁路局合肥工务段

桥梁支座常见病害的养护维修和更换方法探讨

闫科学 上海铁路局合肥工务段

桥梁支座在日常运营中，由于受到自身质量、外界环境的影响，往往会出现相应的安全隐患，主要表现为支座脱空、支座剪切变形和开裂、支座垫石碎裂、支座钢板锈蚀等。为有效应对这些问题，从设计、施工、养护等方面采取防控对策，采取日常加强支座检查及养修，给铸钢支座的转动面涂润滑脂，松动地脚螺栓、涂黄油并再次拧紧，以防螺栓锈死等措施，确保支座安全，促进桥梁工程更好地运营和发挥作用。

桥梁支座；常见病害；养护维修；更换方法

支座是桥梁重要组成部分，平时应加强检查、养护及维修，必要时及时进行更换，确保桥梁稳定，运输安全。

1 支座常见类型

桥梁一般采用盆式橡胶支座、球形钢支座，大跨度梁也可采用铰轴滑板支座，墩台基础工后沉降大的桥梁应采用调高支座。

2 支座养护维修的重要性

近年来，随着高速铁路的发展，合福高铁、宁安客专的开通，我段设备不断增加，还有正在建设的商合杭高铁，桥梁设备比例增加，桥梁的技术不断更新提高，对支座的要求变得更高，支座的后期检查、养护维修标准更加严格。支座作为桥梁的重要组成部分，由于施工质量、后期变化，往往会产生各种各样的问题，需对支座进行检查，及时发现问题并找到正确的处理方法，加强后期养护维修，提高支座使用寿命。必要时可进行更换，方便施工，节约维修成本，促进其作用有效发挥，满足桥梁工程运营需要。

3 常见问题原因分析及整治方法

通过长期的设备检查，我们发现桥梁支座由于设计、施工质量或外部环境等原因，存在一些普遍问题，主要有以下几种。

3.1 支座脱空

支座安装过程中，没有严格采取相应的调平措施，梁体存在偏压，工程运营之后，支座容易出现局部脱空现象。如果没有及时处理和修复，还可能导致整个支座失效，各梁间的荷载分配关系发生相应改变，梁体偏离了设计受力情况，也容易诱发其它病害，制约桥梁结构稳定性与可靠性提升。

3.2 支座剪切变形和开裂

支座所处环境比较恶劣，受到恶劣天气，包括高温、湿热等因素的影响，防护措施不到位，橡胶条容易老化，其弹性和柔韧性会降低甚至丧失。再加上温度应力、车辆荷载的影响，支座不能抵抗梁体的横向变形，导致支座出现剪切变形和开裂现象（如图1）。

图1 某桥支座出现剪切变形和开裂现象

3.3 支座垫石碎裂

垫石设计不到位，尺寸偏小，不能满足施工需要。混凝土原材料和施工质量控制不到位，强度不足，局部承压钢筋配置的数量较少。施工过程中，部分垫石与支座位置没有严格对准，导致垫石的局部承压过大，出现剥落、破损、开裂等问题，影响支座作用的发挥。

3.4 支座钢板锈蚀

支座所处环境比较恶劣，一些地方的环境比较潮湿，常年受雨水、高温等因素的影响，容易降低支座的综合性能。桥梁铺装破损或者伸缩装置出现损坏现象，桥面排水不畅，导致桥面雨水或污水渗透到支座位置，腐蚀支座和钢板，使得钢板出现锈蚀现象，或者防锈层脱落，难以有效发挥相应的作用。

3.5 支座预留孔未处理

预留孔必须按图纸要求施工，预留孔深度和直径必须大于支座套筒或底柱的预埋长度和直径，一般直径和深度均大于60 mm为宜，并将杂物清理干净。

3.6 支座支撑垫石不平顺

支座支撑垫石不平顺问题的产生，可能是由于使用材料不合格或材料搅拌不均匀，同一箱梁四个墩台垫石水平高差测量不准。

墩台垫石表面必须铺设20 mm～30 mm的无收缩干硬砂浆，夯实后表面高差应小于2 mm，并注意预留孔四周的砂浆不得高出水平面，使用预制箱梁时，墩台处理还应注意同一片箱梁下四个墩台垫石的水平高差，有偏差及时调整。

3.7 支座灌浆不均匀

施工过程中，由于抢工期，支座灌浆不均匀，使用材料搅拌不均匀，灌浆不密实，灌浆方法不正确，往往会出现支座吊空现象（如图2、图3）。

图2 某桥支座灌浆不均匀

图3 某桥支座吊空

3.8 支座滑动摩擦阻力增大

支座锈蚀，支座混凝土块未清除导致摩擦阻力变大，影响正常滑动，要及时清除混凝土块，进行除锈油漆，并加强后期养护维修。

4 支座更换方法

大部分病害都能靠日常养护、维修进行处理，但一些严重的病害已影响正常使用，必须进行更换，常见更换支座方法如下。

4.1 枕木满布式支架法（见图4）

图4 枕木满布式支架法示意图

4.2 桥面钢导梁法（见图5）

图5 桥面钢导梁法示意图

4.3 端部整体顶升法（见图6）

图6 端部整体顶升法示意图

4.4 鞍型支架法（见图7）

图7 鞍型支架法

4.5 钢扁担梁法（见图8）

图8 钢扁担梁法

4.6 扁型千斤顶法

由于扁型千斤顶的特殊构造，导致其行程较短，可能需要多次顶升才能到位（见图9）。

图9 某桥顶升图片

4.7 钢套箍法（见图10）

图10 钢套箍法显示图

4.8 钢蝴蝶梁法（见图11）

图11 钢蝴蝶梁法显示图

5 结束语

高铁的迅速发展，对养护、维修标准更加严格，支座是桥梁日常养护、维修的重中之重，其病害变化规律和病害预防、整治，尚无系统的经验，还没有成熟的养护维修办法，如何更好地发现问题、解决问题、确保铁路的运营安全，是摆在我们每个高铁人面前的一个全新研究课题。实际工作中应该重视支座检查和养护，及时发现存在的安全隐患，然后及时采取维修措施。

为确保桥梁工程更好发挥作用，采取措施预防支座的常见安全隐患十分必要。实际工作中应该重视支座巡视和检查，及时发现存在的安全隐患，然后采取预控和修复措施，进而确保支座稳定可靠，满足桥梁运营需要，也为车辆安全顺利通行创造条件。本文就其中几个问题产生原因、可能造成的后果以及整治方法进行了初步的探索，对策如下。

5.1 设计对策

重视对桥梁和支座进行优化设计，延长支座的使用寿命，满足桥梁工程运营需要。设计过程中要研究支座的材料特性，合理选择支座的结构造型，提高支座的耐久性。优化支点位置的构造尺寸，方便支座更换。做好桥梁结构计算分析工作，合理选用三支座或双支座方案。利用混凝土楔形板进行支座调平，防止调平钢板出现锈蚀现象，进而保证钢板作用的充分发挥。适当增加支座垫石高度，方便支座的后期更换工作。

5.2 施工对策

了解设计图纸的意图，根据设计图纸要求进行支座施工。重视支座下垫层、垫石施工，确保强度满足规范要求，高程准确无误，与设计图纸保持一致，合理控制支座垫石顶部的高程。如果地基条件较差，承载能力较弱，可以采用换填法进行处理，提高地基稳定性与可靠性。必要时进行预压试验，观察沉降量和不均匀沉降，防止支座出现不均匀沉降现象。上部梁板施工必须满足规范要求，对梁体进行整体优化，保证梁板外形结构和整体稳定性符合需要，提高结构的综合性能。吊装梁体时，随时检查下支座的位置和受力情况，对脱空支座进行加垫，保证结构稳定。如果有些支座存在错位现象，必须将梁体重新起吊，对支座进行重新安装，确保支座结构的稳固与可靠。

5.3 养护、维修对策

提高思想认识，重视支座的养护工作，加强日常巡视和检查，及时处理存在的缺陷。消除桥面病害，防止桥面病害传向支座，确保支座稳固可靠。对支座进行定期养护，做好保洁、除锈、防尘工作。对完全脱空和局部支座加垫钢板调平，确保支座受力平衡，满足桥梁运营需要。加强支座的日常检查和养护维修工作，尤其是对剪切变形或开裂的支座，更要做好巡视、检查和修复工作。如果病害超限，应该及时处理。修补支座垫石破损处，对出现病害的支座要及时更换。

[1]中华人民共和国铁道行业标准.铁路桥梁钢结构设计规范（TB10002.2-2005）.北京：中国铁道出版社，2006.

责任编辑：许耀元

来稿日期：2017-03-07