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臺灣鐵路橋梁板式橡膠支座病害的處治措施

鑒于鐵路橋梁板式橡膠支座存在的病害問題，以及結合這些病害問題產生的原因，我們需要從設計、加工制造、施工等角度，探討這些病害的處治方法，筆者綜合相關的施工技術經驗，將其總結為以下三方面的措施：

1設計方面的措施

鐵路橋梁橡膠支座的設計，從新型支座設計、箱梁底部支座布置方式改進、支座使用應力降低幾個方面，減少支座使用時發生病害的概率。

(1)新型支座設計。鑒于支座存在串動和脫空的病害現象，在設計新型支座的時候，要確保支座的平均受力，盡可能減少支座安裝的偏差，確保能夠在水平作用力下，有效防止支座的移動，筆者認為有必要綜合考慮支座的結構型式、反力大小和縱橫坡大小，并在進行嚴謹試驗驗證之后，才能夠應用到實際橋梁工程施工當中。

(2)箱梁底部支座布置方式的改進。箱梁底部支座的布置，要對比計算不同支座數量的布置方案，并分析對端橫梁關鍵截面橫向應力的影響狀況，考慮哪一種方式對端橫梁受力最有利。

(3)支座使用應力的降低。在掌握橡膠材料力學性能的基礎上，選用具有較高抗壓強度、良好彈性、徐變變形小、適應溫度變化影響、耐老化性能優越、良好粘結性能、良好耐磨耗性能的材料，譬如美國進口的開姆洛克膠，以降低支座的使用應力，提高支座的耐久性能。

2加工制造方面的措施

目前國內生產板式橡膠支座的水平低下，筆者建議全面規范整個加工制造的環節。

(1)控制煉膠質量。首先是對原材料進行嚴格檢驗，并清洗和烘干軟化生膠，粉碎所有配料和固體添加劑之后，根據配方比進行均勻配料，可借助計量器進行校準。其次是嚴格按照工藝的規范要求，進行投料混煉，在此過程中，一方面要嚴格核對膠號、配合劑、配方等，保證配合劑處于分散均勻狀態，避免出現早期焦燒情況，另一方面是在混煉完成后，將滑石粉均勻散布在半成品橡膠上面，然后進行強制冷卻，并存放在通風和恒溫位置。

(2)改進硫化工藝。為了提高橡膠的物理機械性能，我們需要硫化橡膠，將硫化機加入到橡膠里，改善橡膠的定伸應力、彈性、硬度、拉伸強度等性能，其中硫磺用量需要控制在合適范圍內，避免出現“噴硫”現象，同時還需要在盡可能低的溫度下，均勻硫化的程度。在實際施工當中，接近熱模板支座表面橡膠，經常存在焦燒現象，要求我們按照支座的厚度和橡膠的傳熱效率，在配比之前進行試驗，高精度控制硫化溫度，根據橡膠物理性能，減輕過硫化的程度，使得支座內部和外部硫化均勻。

(3)提高加工精度。支座內部受力均勻保證，要求控制好支座的外形尺寸、外觀質量和內部橡膠層質量，其中支座外形尺寸控制重點包括矩形支座的長度范圍和厚度范圍、圓形支座的直徑范圍和厚度范圍，而支座的外觀質量，則要求檢查是否存在氣泡、雜質、凹凸不平、側面裂紋、鋼板外露、掉塊、機械損傷等質量問題，其內橡膠層質量則關注橡膠層厚度、鋼板與橡膠粘結程度、橡膠層剝離膠層情況等。

3施工方面的措施

橡膠支座位于橋梁的上部結構和下部結構連接點，直接關系到橋梁的安全性和耐久性，在施工的時候，需要做好以下幾方面施工技術措施。

(1)準備工作。首先是取樣試驗補償收縮砂漿和混凝土等原材料，控制好砂漿和混凝土的配合比。其次是將支承墊石設置在墩臺頂，方便支座的安裝、調整和更換，其中墊石內部要求布置鋼筋網，并保證表面平整。

(2)控制施工精度。鐵路橋梁每片梁底通常安裝有2-4個支座，對于這些支座的精度要求，是保持支承墊石平面的一致，同時避免偏壓、受力不均等現象。首先需要清潔墩臺墊石的頂面，可用水泥砂漿調整墊石標高的差距。其次是根據設計圖紙標出支承墊石的中心，以確保支座中心和支承墊石頭中心線重合在一起。再次是在支承墊石和支座的中間鋪設水泥砂漿，便于在梁體的壓力下，支座進行自動找平。

(3)改進安裝工藝。安裝開始后，檢查支承墊石 標高、預留孔直徑、預留孔深度、預留孔位置、支座中心線，然后確保固定支座和活動支座安放的準確性，將支座就位部分的墊石表面進行鑿毛，清除預留錨栓孔的雜物，并通過千斤頂調整梁體位置和標高，制備砂漿和重力灌漿，在灌漿材料達到規定強度之后，方可拆除鋼模板和臨時千斤頂。

鐵路橋梁板式橡膠支座常見支座脫空、剪切變形、中間膠層鼓凸變形、橡膠層開裂、支座位置串動等病害，對這些病害的處治，要求重視豎向承載力、水平承載力、剪切變形和轉角等的驗算，根據按照以下支座加工制造的工藝流程，控制煉膠質量和改進硫化工藝，并提高加工的精度，以及在施工的時候，認真審核相關的安裝圖紙，并編制合理的施工方案，做好充分的施工準備工作，以及控制施工精度和改進安裝工藝。