預應力混凝土T梁與空心板外觀缺陷分析

禹鵬 康欽峰

摘要：隨著國民經濟的迅速發展，我國公路橋梁建設事業已進入了建設發展的高峰，預應力混凝土T梁與空心板是當前橋梁工程中量大面廣的一類橋梁，是跨徑50m以下主流的橋梁結構形式。橋梁數量快速增加，與此同時，橋梁服役年限不斷增長、交通量增長迅速、超重車日益增多，交通運輸也對橋梁檢查提出了更高的要求。本文著重就預應力混凝土T梁得外觀缺陷及其原因進行了分析。

關鍵詞：預應力混凝土T梁；外觀缺陷；缺陷原因分析

在橋梁外觀檢查過程中發現的預應力混凝土T梁與空心板的表觀缺陷主要有下列幾類：

1、蜂窩麻面

蜂窩的外觀特征的混凝土表面局部疏松、水泥漿少，骨料間存在空隙沒有填滿水泥漿而形成蜂窩狀孔洞；麻面的外觀特征是混凝土表面局部缺水泥漿且僅有細集料、粗集料的粗糙面，或者表面有許多麻點小坑的現象。蜂窩較麻面更顯嚴重。這種缺陷對結構受力影響不大，但蜂窩麻面現象表明梁體混凝土局部不密實且強度低，空氣中的水汽及二氧化碳等易通過其進入混凝土內部，促使混凝土碳化及鋼筋銹蝕，加速梁體混凝土劣化，影響橋梁耐久性。這種病害的產生原因主要有以下幾點：

1）澆注梁體混凝土施工時、混凝土振搗不實或漏振；

2）模板空隙未堵好或模板支設不牢固，振搗混凝土時模板移位，造成漏漿而形成蜂窩；

3）混凝土保護層設置不足，鋼筋緊貼模板，混凝土無法包裹鋼筋造成蜂窩麻面；

4）混凝土配合比不合理，水灰比過大或過??；

5）模板表面粗糙、清理不干凈或未涂脫模劑，脫模時混凝土表面被黏損而出現麻面；

6）木模板未濕潤，混凝土表面失水過多出現麻面。

2、空洞

混凝土空洞是指深度超過鋼筋的混凝土保護層厚度且沒有集料和水泥漿的內部空穴，深度較淺的空洞可能會出現外殼混凝土剝離、使鋼筋外露?；炷恋目斩聪魅趿私Y構的有效截面，對結構受力有影響。其產生原因主要是梁體某些部位鋼筋布置密集，鋼筋間距過小，使混凝土粗集料被卡住，僅有少量拌合料（砂漿）下落，加之未能充分振搗或漏振而形成空洞。

3、露筋

這種缺陷的一般是梁體非預應力鋼筋外露出表面。露筋的出現極易產生鋼筋銹蝕，并引起鋼筋銹蝕裂縫和混凝土剝離。其產生原因有以下幾點：

1）混凝土澆筑時，鋼筋墊塊移位、未設置墊塊或墊塊脫落導致鋼筋緊貼模板，致拆模后露筋；

2）結構斷面過小，鋼筋過密，混凝土砂漿不能填滿鋼筋周圍，導致露筋；

3）因配合比或施工時自由傾倒混凝土造成混凝土離析，缺漿或漏漿，導致露筋。

4、縫隙夾層

縫隙夾層是混凝土內存在的，并在構件表面呈現水平方向或垂直方向的松散混凝土夾層，常出現在整體現澆構件的施工縫、懸臂施工節段箱梁接縫等位置，外觀可見到混凝土結合不好，常有縫隙或夾有雜物?？p隙夾層會成為結構或構件混凝土開裂的薄弱環節，并形成水汽、二氧化碳滲入的通道。其主要的產生原因有以下兩個方面：

1）混凝土澆筑時，未處理好施工面、未濕潤舊混凝土、未清理雜物、振搗不夠導致形成縫隙夾層；

2）空心板有內模施工，混凝土從內模兩側進入且無充分振搗，而在底板混凝土交匯處產生混凝土夾層。

5、剝落

剝落是指構件混凝土表面水泥砂漿層流失而造成集料外露的現象。剝落對混凝土耐久性有影響。其主要原因有以下兩點：

1）混凝土澆注時泌水、細集料不足、澆注速度過快或過振，混凝土表面砂漿流失集料外露；

2）橋梁運營期間，雨水沖刷導致水泥砂漿流失。

6、預制板間鉸縫不密實與破壞

該缺陷是指裝配式空心板間鉸縫內混凝土不密實，在車輛荷載作用下，橋面出現沿鉸縫位置的縱向裂縫和破壞，鉸縫下端封縫混凝土脫落的破壞形象。鉸縫是空心板橫向傳力的重要構造，鉸縫混凝土質量差，因而造成空心板橫向連接薄弱，很容易造成車輛荷載作用下鉸縫混凝土的開裂及破壞，影響空心板梁橋上部結構橫向整體受力性能，甚至導致空心板單板破壞，也會使橋面鋪裝沿鉸縫開裂。這種缺陷的產生原因主要有以下幾個方面：

1）淺鉸縫，施工中難以振搗，粗集料無法進入，僅有少量水泥砂漿流入或鉸縫底部封堵不密實漏漿；

2）鉸縫處新舊混凝土結合質量差，行車作用下，鉸縫混凝土易脫落；

3）空心板支座脫落，加劇鉸縫的不利受力，加速病害發展。

7、混凝土超方

混凝土超方的外觀特征是澆注構件混凝土實際量超過設計值，表現在截面某些尺寸超過規定的正誤差值?；炷脸揭自谡w現澆混凝土T梁施工中發生，在橋梁現場檢查中一般是通過截面尺寸實際量測并與設計尺寸比較得到。對橋梁使用性能的影響是增加構件的恒載作用，可能造成構件產生裂縫。其產生原因主要是施工時模板未調整到位、爆模、變形過大、箱梁表面不設限制或未及時清除箱梁底板表面殘余混凝土導致超方。

8、預制T梁橫隔板連接錯位

預制混凝土T梁之間的橫隔板平面位置相差較大，或橫隔板底面不在同一水平面上，往往會出現露筋和銹蝕的現象。對于多梁式的梁橋，其上部結構是由多根主梁及端橫梁、中橫梁組成一個整體結構承受車輛荷載作用。橫隔板連接的錯位導致其成為受力的薄弱截面，會導致上部結構整體受力的削弱，使主梁的單梁受力過大。該缺陷的產生原因主要有兩方面：

1）T梁構件預制的尺寸精度差，蓋梁及支座高程不夠精確，導致構件拼接不整齊；

2）T梁張拉后上拱值不同，橫隔板下緣不在同一水平線上。

9、梁跨中撓度值過大

混凝土梁的跨中部位下撓值超過了設計計算控制值，嚴重者可能是橋面高程降低較大，并往往伴隨出現梁體較多且發展延伸較長的裂縫現象。在橋梁使用階段，混凝土梁跨中會影響橋梁的適用性與耐久性。其產生原因主要有以下幾方面：

1）梁體截面尺寸小，剛度不足；

2）混凝土質量不良，強度不足；

3）鋼束預應力不足或施加預應力時混凝土齡期過早；

4）混凝土收縮徐變過大；

5）施工時標高調整不到位造成的成橋高程低于設計；

6）箱梁節段超方造成恒載過大加大下撓，或整體現澆施工時支架變形造成。

10、結論

橋梁外觀檢查中，預應力混凝土T梁與空心板的表觀缺陷還有裂縫、保護層厚度過小等，各種缺陷的具體原因各異，但是主要是由于施工過程質量控制較差產生的。這些病害一旦產生，處治起來費事費力，實際上，由于這些病害不會立即導致橋梁承載力的降低，往往會被忽視拖延而不采取措施，影響橋梁的使用壽命，其最好的解決辦法還在于規范施工，建造質量合格的橋梁。

參考文獻：

[1]姚玲森.橋梁工程[M].2版.北京：人民交通出版社，2008.

[2]張樹仁，王宗林.橋梁病害診治與加固改造設計[M].北京：人民交通出版社，2006.

[3]劉效堯，蔡鍵，劉輝.橋梁損傷診斷[M].北京：人民交通出版社，2002.

作者簡介：

禹鵬，男，1988年9月生，漢族，重慶墊江人，碩士學歷，從事橋梁檢測方面的工作