高速鐵路現澆箱梁常見病害分析

王 響

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

高速鐵路現澆箱梁常見病害分析

王 響1，2

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

簡支箱梁是目前高速鐵路橋梁常用的承載結構形式。針對現澆箱梁施工中時常出現的各種病害、缺陷，結合工程實際，論述了常見病害的產生原因和預防措施，對一些淺表病害的修補及處理方法也作了簡單的介紹，以期能夠引起施工人員的重視，提升梁體工程質量。

高速鐵路 現澆箱梁 病害分析 預防措施

客運專線橋梁多采用跨度31.5 m，23.5 m簡支箱梁，在條件允許的情況下在梁場預制，遇有特殊情況時，需要在現場澆筑。由于現場環境多變，作業人員素質參差不齊，施工過程中容易出現各種質量問題。本文對部分常見的嚴重質量問題進行了歸納分析，以期在施工過程中引起重視，加以規避。

1 現澆梁常見病害原因及預防措施

1)腹板下倒角處出現蜂窩、麻面和空洞

病害產生原因主要是混凝土質量或灌筑順序存在問題，見圖1。塌落度過小或底板沒有完成就開始灌筑腹板，且腹板混凝土一次灌筑過高，振搗底板混凝土時倒角部位混凝土填補到底板，造成倒角處空洞。灌筑腹板混凝土過程中擔心過度振搗后混凝土從底板溢出，倒角處存在漏振、欠振現象也可能出現蜂窩等。

預防措施：調整混凝土塌落度，底板以180 mm為宜，腹板以200～220 mm為宜。調整混凝土灌筑順序，從倒角處開始布混凝土，待底板達到設計厚度后再灌筑腹板。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，兩側腹板輪流灌筑。當混凝土塌落度較大時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。

2)預應力束錨墊板拉陷、破碎

圖1 腹板下倒角處的空洞

病害產生原因：梁端鋼筋過于密集，混凝土灌筑時未采取特別措施振搗，錨墊板下混凝土不密實，導致張拉時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，混凝土早期強度不足或混凝土齡期未到超前張拉也會使墊板受損(見圖2)。

圖2 墊板損壞

預防措施：梁端混凝土振搗采用φ30 mm振搗棒，條件允許時輔以附著式平板振搗器，確保梁端鋼筋密集區混凝土密實。控制錨墊板放置位置的精確度，保證鋼束與墊板面相垂直。梁體現場同條件養護試件要能代表梁體混凝土實際強度。

3)腹板出現沿縱向預應力束的裂紋

現場同條件試塊養生條件與梁體存在出入，試塊抗壓強度不能代表梁體強度，縱向預應力筋張拉時梁體混凝土未達到設計強度。當預應力鋼絞線束預留孔道(多為波紋管)位置存在偏差，預應力束張拉時混凝土受到橫向力，導致混凝土出現裂紋。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。

預防措施：梁體混凝土試件必須與梁體同條件養護，尤其是冬季施工及工期緊張時更應堅持同條件養護，確保試件與梁體同強度。梁體鋼筋綁扎時加強預應力管道定位控制，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≤4 mm，其他部位≤6 mm［2］。冬季施工壓漿及壓漿后3 d內，梁體及環境溫度不得低于5℃。

4)梁體徐變后上拱度與設計不符

病害產生原因：滿堂支架或貝雷梁立柱的基礎處理存在問題，造成基礎不均勻沉降。預壓荷載不滿足1.2倍梁體重量或預壓時間不足，引起支架過大的非彈性變形。預應力張拉時加荷不滿足設計要求。

預防措施：對支架體系基礎進行處理，地基承載力滿足現澆梁需要。嚴格按照梁體重量1.2倍進行堆載預壓，預壓時間不少于24 h。張拉前對張拉油泵及千斤頂、壓力表進行檢查，定期對張拉設備進行校核(0.4級油壓表每月檢定一次，且兩次校核不超過200次張拉)。計算張拉力時，考慮錨口及喇叭口應力損失、管道摩阻、管道偏差系數、松弛、收縮徐變及其它各項損失。預施應力值以油壓表讀數為主，以預應力筋伸長值進行校核。

5)預應力筋孔道無法壓漿或壓漿不飽滿

預應力孔道波紋管有破損，灌注混凝土時漿體進入波紋管，造成堵管。壓漿時壓力或持荷時間不足，結果壓漿不飽滿，見圖3。

圖3 孔道壓漿不飽滿

預防措施：箱梁安裝內模前檢查預應力筋波紋管有無破損，施工過程中防止電焊作業燒傷波紋管，波紋管接口搭接長度不少于5 cm并用膠帶纏繞。箱梁終張拉48 h內進行壓漿作業，壓漿過程中，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)支座相對位置錯誤

支立模板前未檢查支座型號及位置，同一孔梁固定支座、橫向活動支座、縱向活動支座、多向活動支座安裝位置出現顛倒。此問題多發生在曲線地段及縱坡變化地段。

預防措施：支座安裝前先明確固定支座位置，再依次確定縱向活動支座、橫向活動支座、多向活動支座位置。橋梁為直線、S曲線時固定支座一般在線路左側，橋梁有一個或多個同向曲線時固定支座一般在曲線內側。需特別注意線路變坡點位置，變坡前后相鄰梁片固定支座位置要根據線路坡度進行調整。

7)剪力齒槽與固定支座不對應

剪力齒槽預埋件位置錯誤，剪力齒槽應在固定支座一端。此問題也常見于預制梁架設過程中梁端顛倒。預防措施：確定固定支座位置，根據固定支座位置安裝剪力齒槽預埋件。

8)支座自流平砂漿強度不足

當砂漿配合比錯誤或攪拌不均勻，砂漿使用錯誤(如使用孔道壓漿劑)等，會造成砂漿強度不足。砂漿灌筑后養護不到位，如環境溫度過低，砂漿受凍等也可能造成砂漿強度不足。

預防措施：施工前檢查所用材料是否為支座自流平砂漿，嚴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熱、保溫措施。

2 病害處理建議

現澆箱梁的病害停留在表面范圍，病害影響并不嚴重，質量評定在合格范圍內，并符合相關規范強制性條款要求的條件下，在監理、業主、施工三方協同研究的基礎上，可對病害進行處理和修補。

1)有關混凝土病害的處理建議：①對蜂窩、空洞處進行清理，首先鑿除松散混凝土，用回彈儀檢查處理后界面混凝土強度，確定強度滿足設計要求后涂刷界面劑，灌筑摻加微膨脹劑的高一級混凝土。如病害為小面積蜂窩，可以在界面處理完后用環氧樹脂砂漿修補。②錨墊板下混凝土不密實時，對梁端混凝土進行處理，并更換錨墊板。

2)腹板出現沿縱向預應力束的裂紋時，應對裂紋進行觀察，觀測期不少1個月，確認裂紋不再發展后進行注漿處理。

3)預應力筋孔道無法壓漿時，可找出堵塞位置，在腹板上開槽疏通管道，修補腹板后進行壓漿。一般壓漿前已將錨頭用砂漿封堵，壓漿不飽滿而需補漿時，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，將孔道壓漿劑通過漏斗注入管道，直至錨頭位置順鋼絞線縫隙流出濃漿，封堵錨頭，保持漏斗內漿液一定高度10 min后封堵壓漿孔。

4)梁端支座問題的處理：①支座位置安裝錯誤，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，嚴禁兩端同時頂起。此問題必須在橋面底座板施工前處理完畢。②剪力齒槽預埋件位置錯誤，需要重新埋設剪力齒槽預埋件，在正確位置鉆孔、植筋、埋設預埋件。植筋時需考慮抗拉拔力，一般鉆孔深度以20～25 cm為宜，不得傷及主筋。對原有錯位剪力齒槽鑿毛清理后，涂刷界面劑，用環氧樹脂修補砂漿修補，將梁面補平。③支座自流平砂漿強度不足時，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。此問題必須在底座板施工前完成。

3 結語

現澆箱梁施工過程中出現的各種問題，歸根結底還是管理問題，是作業人員素質問題。箱梁應優先選擇在梁場預制，流水線作業，從根源上降低病害發生的概率。必須在橋位現澆施工時，應選擇有施工經驗的隊伍，加強技術人員培訓，加強管理人員盯控。對于已經產生的病害的處理方法，本文只是提供一個建議，嚴重質量問題還需要與設計單位溝通，進行檢算，確認梁體承載能力、使用壽命，制定合理的處理方案，保證軌下結構穩定，確保行車安全。

［1］昌獻梅．新建鐵路預應力箱梁預制質量控制要點分析［J］．鐵道建筑，2010(9)：35-37．

［2］宋宗波，張滿堂．石武客運專線現澆箱梁施工質量控制要點［J］．鐵道標準設計，2010(9)：104-106．

［3］曾小樟．石武客運專線(河南段7標段)箱梁預制質量控制［J］．鐵道標準設計，2010(9)：127-131．

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

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

U445.7+1

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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。

(責任審編 趙其文)