一、桥梁支座脱空的原因
1、施工安装误差
施工过程中,垫石顶面标高控制不准确,或垫石表面不平整,是导致支座脱空的最常见原因。支座安装时,若未进行精确调平,或未使用环氧砂浆进行找平,也会导致支座与梁底或垫石之间存在间隙。此外,支座预埋钢板位置偏差,或螺栓未拧紧,也会在后期使用中产生脱空。
2、梁体与墩台变形
桥梁在运营过程中,梁体混凝土会发生收缩和徐变,导致梁体长度缩短或下挠。墩台基础可能发生不均匀沉降,使支座垫石产生倾斜或位移。这些变形会改变支座与梁底、垫石之间的接触状态,导致局部脱空。对于大跨度桥梁,温度变化引起的梁体伸缩也会加剧脱空风险。
3、支座本身问题
支座橡胶老化、龟裂或钢板锈蚀,会导致支座高度降低或变形,从而产生脱空。盆式支座的密封圈损坏,导致内部聚四氟乙烯板磨损或挤出,也会使支座高度下降。此外,支座在长期使用中,其滑动面或转动面磨损,也会导致支座有效高度减小。
4、超载与冲击荷载
车辆超载、地震或船撞等突发荷载,会使支座承受超过设计值的压力或拉力,导致支座产生永久变形或移位,从而引发脱空。对于板式橡胶支座,超载可能使橡胶层产生剪切破坏,导致支座脱空。
二、支座脱空的处置方法
1、轻微脱空的处置
对于脱空间隙小于3毫米的情况,可采用注浆法处理。使用环氧树脂或高强水泥基灌浆料,通过专用注浆设备将浆料注入脱空缝隙中,待浆料固化后,即可恢复支座与梁底或垫石的接触。注浆前需清理缝隙中的灰尘和油污,确保注浆密实。注浆后需进行养护,待强度达到要求后方可通车。
2、中度脱空的处置
对于脱空间隙在3-10毫米之间,且支座本身无明显损伤的情况,可采用加垫钢板法处理。根据脱空间隙的大小,加工相应厚度的不锈钢板或镀锌钢板,将钢板塞入脱空缝隙中,并用环氧砂浆固定。钢板需进行防腐处理,且尺寸应略大于支座底面,确保受力均匀。加垫后需检查支座是否水平,如有倾斜需调整。
3、严重脱空的处置
对于脱空间隙大于10毫米,或支座本身已出现严重变形、开裂、老化的情况,需更换支座。更换前,需使用千斤顶将梁体顶升,使支座完全卸载。拆除旧支座后,对垫石表面进行凿毛、清理和找平,重新安装新支座。新支座的型号、规格和安装位置需与原设计一致。更换后需进行荷载试验,验证支座受力是否均匀。
4、长期监测与预防
对于已处置的支座脱空,需进行长期监测,定期检查支座状态。对于易发生脱空的桥梁,可在支座处安装位移传感器或压力传感器,实时监测支座受力情况。同时,加强桥梁的日常养护,及时清理支座周围的杂物和积水,防止支座腐蚀。