裝配式空心板橋幾種常見病害與防治方法

崔渤

摘 要：本文從設(shè)計和施工兩方面探討導(dǎo)致裝配式空心板橋幾種常見病害的原因和防治方法。

關(guān)鍵詞：裝配式空心板橋；病害；防治方法

1 前言

隨著公路建設(shè)的快速發(fā)展，裝配式空心板橋以其質(zhì)量可靠，施工方便快捷的特點得到廣泛的應(yīng)用，成為目前公路橋梁中最為常見的橋梁形式。但該結(jié)構(gòu)類型橋梁也容易發(fā)生一些病害，影響了橋梁的使用品質(zhì)和壽命。導(dǎo)致這些病害的原因，除去與交通量大、超載車輛多有關(guān)外，還與設(shè)計、施工中一些環(huán)節(jié)注意不夠有關(guān)。

2 裝配式板橋常見病害及成因

裝配式板橋常見的病害主要有支座、橋面鋪裝、板間連接三大類。這些病害的發(fā)生，往往不是孤立的，它們互為誘導(dǎo)因素，相互作用，導(dǎo)致病害的進一步加劇。

2.1支座的常見病害。裝配式板橋的常用支座是板式橡膠支座。板式橡膠支座的主要病害有垂直壓縮變形過大、剪切開裂、脫空、老化等。由于這些病害的存在，導(dǎo)致支座功能喪失。

2.1.1設(shè)計方面的原因

（1）板式橡膠支座主要是承受由梁板傳來的垂直壓力和梁板因撓度及溫度變化傳來的剪力。其承受垂直壓力的能力較高，而承受剪力的能力相對較低。因此，板式橡膠支座原則應(yīng)水平放置，以更好適應(yīng)受力狀態(tài)，發(fā)揮作用。但當縱坡或橫坡較大時，這種因支座斜置而導(dǎo)致的附加剪力和偏壓現(xiàn)象就不可小視。這時支座就不能再直接放置在有坡度的墩臺頂上，梁底端部和墩臺也必須做適當坡度調(diào)整。以最大限度地減少支座的附加剪力和偏壓現(xiàn)象。而在實際工程中，這些細節(jié)構(gòu)造設(shè)計容易忽略，或不夠詳細明確。按圖施工的結(jié)果導(dǎo)致了支座的損壞。

（2）導(dǎo)致支座損壞的另一個設(shè)計原因是板與板連接能力設(shè)計不足，過去常采用小企口縫、窄板間縫 、無板間連接筋的設(shè)計，導(dǎo)致主梁整體性不足，橫向分布車輪荷載能力不足，甚至單板受力，梁板撓度增大，使支座受力更集中、更復(fù)雜，進而過早地出現(xiàn)過大壓縮變形、剪切開裂等病害。

2.1.2施工方面原因。由施工不當造成支座病害的原因，可以歸納為以下五個方面：

（1）未按設(shè)計要求，在橋梁縱坡或橫坡較大時，對墩臺頂及主梁端底進行調(diào)坡處理，使支座大偏心受壓，甚至局部承壓，造成支座局部壓縮變形過大破壞。

（2）主梁板間縫，施工質(zhì)量差，特別是設(shè)計小企口縫時，由于縫窄，隨便灌入稀砂漿，強度低、傳力差、主梁整體差、導(dǎo)致橫向分布荷載能力低，使個別梁板受力過于集中、過大，造成其下支座的壓縮變形過大和剪切開裂破壞。

（3）安裝支座墊石測量不準確和預(yù)制梁板的翹曲，是造成支座脫空的主要原因。橋梁在交工驗收時，發(fā)現(xiàn)部分支座脫空現(xiàn)象的不在少數(shù)。

2.1.3養(yǎng)護方面的原因。養(yǎng)護不及時、不到位，也是造成支座病害發(fā)生的原因之一。對于橋面病害不及時修復(fù)，造成雨水，甚至酸、堿、油溶劑的下滲，對支座造成腐蝕損害。

2.2橋面砼鋪裝層的病害。橋面砼鋪裝層的常見病害是裂縫、滲水和破損，其破壞原因既有設(shè)計原因，也有施工和養(yǎng)護原因。

2.2.1設(shè)計方面的原因

（1）目前的橋面砼鋪裝層設(shè)計，過于簡化，往往只給一個配筋圖和層厚規(guī)定值。而對于梁板的上拱度，及其對鋪裝層的影響，沒有提供解決方法，而其影響又不可小視。施工單位簡單按圖施工的后果是跨中鋪裝層厚度不足。

（2）主梁板之間連接設(shè)計不合理，早些年設(shè)計施工的裝配式板橋，梁板之間無連接筋，且板縫空間太小，鉸縫砼質(zhì)量不易保證。而鉸縫砼的損壞，降低了傳力效果，導(dǎo)致主梁板整體性差，反射效應(yīng)導(dǎo)致其上鋪裝層局部破損。

2.2.2施工方面的原因。施工不當也是引起裝配式板橋橋面鋪裝損壞的原因，可歸納為以下幾個方面：

2.2.2.1砼鋪裝層厚度不足，由于主梁上拱效應(yīng)，致使主梁頂面標高與設(shè)計標高有較大差異。以20米跨徑預(yù)應(yīng)力空心板為例，一般上拱度有2cm～4cm。這樣按照原設(shè)計進行橋面鋪裝，勢必造成砼鋪層在許多地方厚度不足，過薄的鋪裝層不但起不到分布荷載的作用，耐沖擊、防水能力也大為降低，從而產(chǎn)生局部破壞。

2.2.2.2橋面鋪裝層與橋梁主要結(jié)構(gòu)層的連接界面處理不干凈。由于橋面鋪裝的砼一般厚度較小，因此要保證橋面鋪裝層的正常工作，必須使鋪裝層與主梁結(jié)構(gòu)牢固粘接， 否則脆性的薄層砼板將無法適應(yīng)荷載和溫度引起的變形而產(chǎn)生破壞。橋面鋪裝時一般需要對底層砼鑿毛并沖洗干凈，以保證界面的粘結(jié)。然而施工中往往存在鑿毛不徹底或沖洗不干凈的情況，這樣往往導(dǎo)致鋪裝層過早損壞。

2.2.2.3鋪裝層砼配合比設(shè)計不合理。由于鋪裝層砼和主結(jié)構(gòu)砼的齡期不同，加上主結(jié)構(gòu)含水量較小，因此橋面鋪裝層極易在澆注初期產(chǎn)生干縮裂紋。因此鋪裝砼需要有較小的水灰比，過大的水灰比將導(dǎo)致鋪裝層產(chǎn)生早期損壞和開裂。

2.3板間縫砼的病害。板間縫砼病害主要表現(xiàn)為板間縫砼的破碎、脫落，其產(chǎn)生的原因有設(shè)計、施工兩方面的原因。

3. 裝配式板橋常見病害的防治

3.1支座病害的防治。支座病害的防治應(yīng)從設(shè)計、施工、養(yǎng)護三方面綜合采取措施。

3.1.1設(shè)計措施

（1）充分論證，綜合考慮前期費用、養(yǎng)護更換費用，受力特點、適用溫度等因素，選用更合適的支座型式。

（2）當橋梁縱或橫較大時，如選擇板式橡膠支座，要設(shè)計墩臺頂調(diào)平層，或墊石調(diào)平，同時主梁端底設(shè)置與縱橫坡相適應(yīng)的調(diào)坡措施。

3.1.2施工措施

（1）充分理解設(shè)計意圖，梁板嚴格按圖預(yù)制，確保各細部尺寸準確無誤，克服慣性思維，對于無設(shè)計，或設(shè)計不明確的細部尺寸，要積極與設(shè)計單位溝通，妥善解決。嚴禁為了省事，有意忽略細部尺寸構(gòu)造。

（2）認真對待支座下墊層、墊石的施工，不僅要保證其強度符合要求，其高程也要準確無誤，符合設(shè)計要求，最好按等級水準測量，控制其標高。

（3）嚴把支座訂購進場質(zhì)量關(guān)，支座材料有一定的適用溫度范圍，比如，氯丁橡膠（CR）支座適用溫度范圍為-25℃～60℃，屬常溫型橡膠支座。采用天然橡膠（NR）生產(chǎn)的支座適用溫度為-40℃～60℃，屬耐寒型支座，訂購支座要結(jié)合各地氣溫條件，選用合適材料制成的支座。對進場支座除按規(guī)定抽檢力學(xué)性能指標外，還應(yīng)做材料定性試驗、耐老化試驗等。

3.1.3養(yǎng)護方面的措施

（1）及時消除橋面病害，控制橋面病害向支座傳導(dǎo)。

（2）對支座進行定期養(yǎng)護、保潔、除銹、防塵。

（3）及時更換病害支座，對于偏壓支座更換時要加墊楔形鋼板。

3.2橋面砼鋪裝層病害的防治

3.2.1設(shè)計方面的措施

（1）深入研究橋面砼鋪裝層的受力狀態(tài)和設(shè)計理論，對橋面鋪裝層進行科學(xué)設(shè)計。在目前情況下，應(yīng)從增強橋面鋪裝層耐沖擊和分布荷載能力方面考慮，采取適當增加砼鋪裝層厚度，采用雙層鋼筋網(wǎng)的措施。

（2）對主梁上拱度提出明確指標，對砼鋪裝層厚度、上拱度、墊石（墊層）標高、橋面設(shè)計標高，進行綜合系統(tǒng)設(shè)計，消除上拱度對鋪裝層厚度的影響。

3.2.2施工方面的措施

（1）嚴格控制梁板的張拉應(yīng)力和成品梁板堆放時間，確保主梁上拱度不超標。

（2）橋面鋪裝層砼施工前，將梁板頂面鑿毛、沖洗干凈，如主梁頂面拉毛程度不理想，可以采用重新刻槽或增鋪界面劑方法，增強鋪裝砼與主梁的連接。

（3）選擇最佳配合比。由于鋪裝層屬于薄層結(jié)構(gòu)，不易提漿，需要坍落度大，而坍落度大又易導(dǎo)致干縮裂縫，降低防水功能，選擇其配合比，要根據(jù)工藝條件、施工方法、施工速度、施工溫度綜合考慮，經(jīng)工藝試驗確定。特別是選用商品泵送砼時，更應(yīng)通過現(xiàn)場工藝試驗，確定是否適用。

（4）加強施工準備和組織管理。由于鋪裝層薄，砼水分損失快，容易造成收不住漿而干裂，所以在夏天施工要做好防曬、防風(fēng)、防雨準備，冬天施工，要做好保溫防凍準備。為保證防水效果，施工組織要緊湊，并盡可能減少施工縫。

3.2.3養(yǎng)護方面的措施

（1）對橋面出現(xiàn)的局部病害，及時進行修復(fù)處理，防止病害的擴大。

（2）對較大面積裂縫、滲水等病害，進行徹底處理。

（3）及時清除橋面積雪、積水。

3.3板間縫砼病害的病害的防治

3.3.1設(shè)計方面的措施

（1）將企口縫設(shè)計成較寬、較深的大企口，縫內(nèi)放置縱向受力筋和箍筋，以增強其抗剪傳力能力。

（2）主梁板之間設(shè)置橫向連接筋，增強連接效果。

4 結(jié)束語

裝配式板橋的病害有多種多樣，原因也不一而終。本文所揭示的三種病害，是筆者近幾年工作中遇到較多的、較典型的病害。在此對病害原因和防治方法的歸納總結(jié)，主要是為了拋磚引玉，引起同行們在設(shè)計施工中對一些細節(jié)的關(guān)注，最大限度地減少病害的發(fā)生。同時也希望能為同行們處理類似病害，提供一些參考方法或思路。

參考文獻

[1]JT/T4-2004《公路橋梁板式橡膠支座》.

[2]文武華，徐洪泉《大跨徑預(yù)應(yīng)力梁拱度控制及拱度影響橋面鋪裝層的解決方法》公路，2003年第2期