王 響

(1.津秦鐵路客運(yùn)專線有限公司，天津 300142;2.北京交通大學(xué)，北京 100044)

高速鐵路現(xiàn)澆箱梁常見(jiàn)病害分析

王 響1，2

(1.津秦鐵路客運(yùn)專線有限公司，天津 300142;2.北京交通大學(xué)，北京 100044)

簡(jiǎn)支箱梁是目前高速鐵路橋梁常用的承載結(jié)構(gòu)形式。針對(duì)現(xiàn)澆箱梁施工中時(shí)常出現(xiàn)的各種病害、缺陷，結(jié)合工程實(shí)際，論述了常見(jiàn)病害的產(chǎn)生原因和預(yù)防措施，對(duì)一些淺表病害的修補(bǔ)及處理方法也作了簡(jiǎn)單的介紹，以期能夠引起施工人員的重視，提升梁體工程質(zhì)量。

高速鐵路 現(xiàn)澆箱梁 病害分析 預(yù)防措施

客運(yùn)專線橋梁多采用跨度31.5 m，23.5 m簡(jiǎn)支箱梁，在條件允許的情況下在梁場(chǎng)預(yù)制，遇有特殊情況時(shí)，需要在現(xiàn)場(chǎng)澆筑。由于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境多變，作業(yè)人員素質(zhì)參差不齊，施工過(guò)程中容易出現(xiàn)各種質(zhì)量問(wèn)題。本文對(duì)部分常見(jiàn)的嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行了歸納分析，以期在施工過(guò)程中引起重視，加以規(guī)避。

1 現(xiàn)澆梁常見(jiàn)病害原因及預(yù)防措施

1)腹板下倒角處出現(xiàn)蜂窩、麻面和空洞

病害產(chǎn)生原因主要是混凝土質(zhì)量或灌筑順序存在問(wèn)題，見(jiàn)圖1。塌落度過(guò)小或底板沒(méi)有完成就開(kāi)始灌筑腹板，且腹板混凝土一次灌筑過(guò)高，振搗底板混凝土?xí)r倒角部位混凝土填補(bǔ)到底板，造成倒角處空洞。灌筑腹板混凝土過(guò)程中擔(dān)心過(guò)度振搗后混凝土從底板溢出，倒角處存在漏振、欠振現(xiàn)象也可能出現(xiàn)蜂窩等。

預(yù)防措施：調(diào)整混凝土塌落度，底板以180 mm為宜，腹板以200～220 mm為宜。調(diào)整混凝土灌筑順序，從倒角處開(kāi)始布混凝土，待底板達(dá)到設(shè)計(jì)厚度后再灌筑腹板。腹板混凝土從一端向另一端灌筑，一次灌筑高度控制在0.3 m，兩側(cè)腹板輪流灌筑。當(dāng)混凝土塌落度較大時(shí)底板混凝土完成后停頓0.5 h再灌筑腹板混凝土，但要保證在底板混凝土初凝前灌筑［1］。以上措施也可以避免混凝土從底板溢出致使底板厚度超標(biāo)。

2)預(yù)應(yīng)力束錨墊板拉陷、破碎

圖1 腹板下倒角處的空洞

病害產(chǎn)生原因：梁端鋼筋過(guò)于密集，混凝土灌筑時(shí)未采取特別措施振搗，錨墊板下混凝土不密實(shí)，導(dǎo)致張拉時(shí)混凝土下陷或錨墊板后背反力不均而碎裂。錨墊板與受力方向不垂直，混凝土早期強(qiáng)度不足或混凝土齡期未到超前張拉也會(huì)使墊板受損(見(jiàn)圖2)。

圖2 墊板損壞

預(yù)防措施：梁端混凝土振搗采用φ30 mm振搗棒，條件允許時(shí)輔以附著式平板振搗器，確保梁端鋼筋密集區(qū)混凝土密實(shí)?？刂棋^墊板放置位置的精確度，保證鋼束與墊板面相垂直。梁體現(xiàn)場(chǎng)同條件養(yǎng)護(hù)試件要能代表梁體混凝土實(shí)際強(qiáng)度。

3)腹板出現(xiàn)沿縱向預(yù)應(yīng)力束的裂紋

現(xiàn)場(chǎng)同條件試塊養(yǎng)生條件與梁體存在出入，試塊抗壓強(qiáng)度不能代表梁體強(qiáng)度，縱向預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)梁體混凝土未達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度。當(dāng)預(yù)應(yīng)力鋼絞線束預(yù)留孔道(多為波紋管)位置存在偏差，預(yù)應(yīng)力束張拉時(shí)混凝土受到橫向力，導(dǎo)致混凝土出現(xiàn)裂紋。此病害也可由冬季施工保溫措施不到位，壓漿材料凍脹引起。

預(yù)防措施：梁體混凝土試件必須與梁體同條件養(yǎng)護(hù)，尤其是冬季施工及工期緊張時(shí)更應(yīng)堅(jiān)持同條件養(yǎng)護(hù)，確保試件與梁體同強(qiáng)度。梁體鋼筋綁扎時(shí)加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力管道定位控制，波紋管定位筋間距：直線段≤1 m，曲線段≤0.5 m，宜采用“U”型定位筋。同時(shí)限制波紋管橫向及豎向位移，波紋管允許偏差：跨中4 m范圍內(nèi)≤4 mm，其他部位≤6 mm［2］。冬季施工壓漿及壓漿后3 d內(nèi)，梁體及環(huán)境溫度不得低于5℃。

4)梁體徐變后上拱度與設(shè)計(jì)不符

病害產(chǎn)生原因：滿堂支架或貝雷梁立柱的基礎(chǔ)處理存在問(wèn)題，造成基礎(chǔ)不均勻沉降。預(yù)壓荷載不滿足1.2倍梁體重量或預(yù)壓時(shí)間不足，引起支架過(guò)大的非彈性變形。預(yù)應(yīng)力張拉時(shí)加荷不滿足設(shè)計(jì)要求。

預(yù)防措施：對(duì)支架體系基礎(chǔ)進(jìn)行處理，地基承載力滿足現(xiàn)澆梁需要。嚴(yán)格按照梁體重量1.2倍進(jìn)行堆載預(yù)壓，預(yù)壓時(shí)間不少于24 h。張拉前對(duì)張拉油泵及千斤頂、壓力表進(jìn)行檢查，定期對(duì)張拉設(shè)備進(jìn)行校核(0.4級(jí)油壓表每月檢定一次，且兩次校核不超過(guò)200次張拉)。計(jì)算張拉力時(shí)，考慮錨口及喇叭口應(yīng)力損失、管道摩阻、管道偏差系數(shù)、松弛、收縮徐變及其它各項(xiàng)損失。預(yù)施應(yīng)力值以油壓表讀數(shù)為主，以預(yù)應(yīng)力筋伸長(zhǎng)值進(jìn)行校核。

5)預(yù)應(yīng)力筋孔道無(wú)法壓漿或壓漿不飽滿

預(yù)應(yīng)力孔道波紋管有破損，灌注混凝土?xí)r漿體進(jìn)入波紋管，造成堵管。壓漿時(shí)壓力或持荷時(shí)間不足，結(jié)果壓漿不飽滿，見(jiàn)圖3。

圖3 孔道壓漿不飽滿

預(yù)防措施：箱梁安裝內(nèi)模前檢查預(yù)應(yīng)力筋波紋管有無(wú)破損，施工過(guò)程中防止電焊作業(yè)燒傷波紋管，波紋管接口搭接長(zhǎng)度不少于5 cm并用膠帶纏繞。箱梁終張拉48 h內(nèi)進(jìn)行壓漿作業(yè)，壓漿過(guò)程中，待非壓漿端錨墊板出漿孔流出濃漿后，封堵出漿孔，保持壓力0.5 MPa，持荷2 min后封堵壓漿孔。

6)支座相對(duì)位置錯(cuò)誤

支立模板前未檢查支座型號(hào)及位置，同一孔梁固定支座、橫向活動(dòng)支座、縱向活動(dòng)支座、多向活動(dòng)支座安裝位置出現(xiàn)顛倒。此問(wèn)題多發(fā)生在曲線地段及縱坡變化地段。

預(yù)防措施：支座安裝前先明確固定支座位置，再依次確定縱向活動(dòng)支座、橫向活動(dòng)支座、多向活動(dòng)支座位置。橋梁為直線、S曲線時(shí)固定支座一般在線路左側(cè)，橋梁有一個(gè)或多個(gè)同向曲線時(shí)固定支座一般在曲線內(nèi)側(cè)。需特別注意線路變坡點(diǎn)位置，變坡前后相鄰梁片固定支座位置要根據(jù)線路坡度進(jìn)行調(diào)整。

7)剪力齒槽與固定支座不對(duì)應(yīng)

剪力齒槽預(yù)埋件位置錯(cuò)誤，剪力齒槽應(yīng)在固定支座一端。此問(wèn)題也常見(jiàn)于預(yù)制梁架設(shè)過(guò)程中梁端顛倒。預(yù)防措施：確定固定支座位置，根據(jù)固定支座位置安裝剪力齒槽預(yù)埋件。

8)支座自流平砂漿強(qiáng)度不足

當(dāng)砂漿配合比錯(cuò)誤或攪拌不均勻，砂漿使用錯(cuò)誤(如使用孔道壓漿劑)等，會(huì)造成砂漿強(qiáng)度不足。砂漿灌筑后養(yǎng)護(hù)不到位，如環(huán)境溫度過(guò)低，砂漿受凍等也可能造成砂漿強(qiáng)度不足。

預(yù)防措施：施工前檢查所用材料是否為支座自流平砂漿，嚴(yán)格按配合比拌制并制作抗壓試件，試件試壓合格后方可使用。冬季施工要采取必要的預(yù)熱、保溫措施。

2 病害處理建議

現(xiàn)澆箱梁的病害停留在表面范圍，病害影響并不嚴(yán)重，質(zhì)量評(píng)定在合格范圍內(nèi)，并符合相關(guān)規(guī)范強(qiáng)制性條款要求的條件下，在監(jiān)理、業(yè)主、施工三方協(xié)同研究的基礎(chǔ)上，可對(duì)病害進(jìn)行處理和修補(bǔ)。

1)有關(guān)混凝土病害的處理建議：①對(duì)蜂窩、空洞處進(jìn)行清理，首先鑿除松散混凝土，用回彈儀檢查處理后界面混凝土強(qiáng)度，確定強(qiáng)度滿足設(shè)計(jì)要求后涂刷界面劑，灌筑摻加微膨脹劑的高一級(jí)混凝土。如病害為小面積蜂窩，可以在界面處理完后用環(huán)氧樹(shù)脂砂漿修補(bǔ)。②錨墊板下混凝土不密實(shí)時(shí)，對(duì)梁端混凝土進(jìn)行處理，并更換錨墊板。

2)腹板出現(xiàn)沿縱向預(yù)應(yīng)力束的裂紋時(shí)，應(yīng)對(duì)裂紋進(jìn)行觀察，觀測(cè)期不少1個(gè)月，確認(rèn)裂紋不再發(fā)展后進(jìn)行注漿處理。

3)預(yù)應(yīng)力筋孔道無(wú)法壓漿時(shí)，可找出堵塞位置，在腹板上開(kāi)槽疏通管道，修補(bǔ)腹板后進(jìn)行壓漿。一般壓漿前已將錨頭用砂漿封堵，壓漿不飽滿而需補(bǔ)漿時(shí)，需將上部封堵砂漿鑿除，露出2～3束鋼絞線，將漏斗插入壓漿孔，將孔道壓漿劑通過(guò)漏斗注入管道，直至錨頭位置順?shù)摻g線縫隙流出濃漿，封堵錨頭，保持漏斗內(nèi)漿液一定高度10 min后封堵壓漿孔。

4)梁端支座問(wèn)題的處理：①支座位置安裝錯(cuò)誤，借助油壓千斤頂頂起梁端，更換支座，頂起高度以3～5 cm為宜，嚴(yán)禁兩端同時(shí)頂起。此問(wèn)題必須在橋面底座板施工前處理完畢。②剪力齒槽預(yù)埋件位置錯(cuò)誤，需要重新埋設(shè)剪力齒槽預(yù)埋件，在正確位置鉆孔、植筋、埋設(shè)預(yù)埋件。植筋時(shí)需考慮抗拉拔力，一般鉆孔深度以20～25 cm為宜，不得傷及主筋。對(duì)原有錯(cuò)位剪力齒槽鑿毛清理后，涂刷界面劑，用環(huán)氧樹(shù)脂修補(bǔ)砂漿修補(bǔ)，將梁面補(bǔ)平。③支座自流平砂漿強(qiáng)度不足時(shí)，建議用千斤頂頂起梁端3～5 cm，拆除該處支座后重新灌注砂漿。此問(wèn)題必須在底座板施工前完成。

3 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)澆箱梁施工過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，歸根結(jié)底還是管理問(wèn)題，是作業(yè)人員素質(zhì)問(wèn)題。箱梁應(yīng)優(yōu)先選擇在梁場(chǎng)預(yù)制，流水線作業(yè)，從根源上降低病害發(fā)生的概率。必須在橋位現(xiàn)澆施工時(shí)，應(yīng)選擇有施工經(jīng)驗(yàn)的隊(duì)伍，加強(qiáng)技術(shù)人員培訓(xùn)，加強(qiáng)管理人員盯控。對(duì)于已經(jīng)產(chǎn)生的病害的處理方法，本文只是提供一個(gè)建議，嚴(yán)重質(zhì)量問(wèn)題還需要與設(shè)計(jì)單位溝通，進(jìn)行檢算，確認(rèn)梁體承載能力、使用壽命，制定合理的處理方案，保證軌下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，確保行車安全。

［1］昌獻(xiàn)梅．新建鐵路預(yù)應(yīng)力箱梁預(yù)制質(zhì)量控制要點(diǎn)分析［J］．鐵道建筑，2010(9)：35-37．

［2］宋宗波，張滿堂．石武客運(yùn)專線現(xiàn)澆箱梁施工質(zhì)量控制要點(diǎn)［J］．鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2010(9)：104-106．

［3］曾小樟．石武客運(yùn)專線(河南段7標(biāo)段)箱梁預(yù)制質(zhì)量控制［J］．鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，2010(9)：127-131．

［4］李勤銘．客運(yùn)專線橋梁盆式橡膠支座安裝施工技術(shù)［J］．鐵道建筑，2008(5)：38-40．

［5］中華人民共和國(guó)鐵道部．鐵建設(shè)［2010］241 高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南［S］．北京：中國(guó)鐵道出版社，2010．

U445.7+1

B

1003-1995(2012)06-0027-03

2012-01-20;

2012-03-15

王響(1980— )，男，河北辛集人，工程師，碩士研究生。

(責(zé)任審編 趙其文)