空心板橋常見病害及其防控要點

劉慶志 李均進

(1.云南省交通運輸廳工程質量監督局，云南 昆明 650214； 2.云南省公路科學技術研究院，云南 昆明 650051)

?

空心板橋常見病害及其防控要點

劉慶志1李均進2

(1.云南省交通運輸廳工程質量監督局，云南 昆明 650214； 2.云南省公路科學技術研究院，云南 昆明 650051)

歸納總結了空心板橋檢測中常見的病害類型，分析了鉸縫滲水、橋面裂縫、斷板等病害的產生原因，從空心板橋的設計、施工和管養等方面，提出了針對性的防控建議。

空心板，鉸縫，斷板，橋面裂縫

1 研究背景

空心板具有自重輕、建筑高度小、工藝簡單、運輸、安裝方便等優點，適用于跨徑較小的中小型橋梁，橋梁造價低，具有一定的經濟性，是公路橋涵中被廣泛采用的一種結構形式。

但是由于設計、施工、管養等方面的原因，空心板從施工到運營過程中均存在一些病害，本文基于多年來對云南省空心板橋檢測中發現的常見病害進行歸納分析，總結其特點、分析其原因、揭示其危害，在此基礎上對空心板橋的設計、施工和管養提出針對性建議，為空心板橋的進一步推廣和安全運營提供參考。

2 空心板橋常見病害及其特點

2.1 鉸縫滲水

鉸縫出現滲水現象的主要原因是鉸縫病害，而鉸縫病害有兩種，一種是施工階段的鉸縫質量缺陷,如鉸縫混凝土空洞、孔洞、不密實，另一種是運營階段鉸縫的破壞。施工階段的質量缺陷有空心板側面鑿毛不充分、鉸縫混凝土強度等級低或澆筑振搗不密實等；運營階段的鉸縫破壞的原因有超載、支座脫空、水的凍融作用等。

本文在此強調鉸縫質量缺陷與其構造形式是有很大關系的。鉸縫的構造形式主要就是深度不同的漏斗形鉸縫，這種構造形式在三個方面容易造成施工質量缺陷：

1)鉸縫上口的空間小，往往會造成鉸縫混凝土澆筑不密實，出現空洞；

2)操作空間小加上鉸縫內鋼筋干擾，澆筑后的混凝土振搗質量無法得到控制，容易導致鉸縫混凝土不密實、空洞、孔洞；

3)鉸縫下口設計一般為1 cm，檢測中發現縫隙難以有效控制且不易封堵，往往用編織袋或是石塊等雜物填塞，造成澆筑的鉸縫混凝土漏漿，從而導致鉸縫混凝土離析、蜂窩、不密實。

2.2 橋面裂縫

空心板橋橋面裂縫病害主要有兩種形式：

一種是橫橋向裂縫，這種裂縫在蓋梁上方位置出現居多，特別是結構簡支橋面連續的結構體系。

另一種是縱橋向裂縫，空心板橋橋面縱向裂縫一般出現在鉸縫上方，顯而易見鉸縫病害是橋面縱向裂縫出現的一個主因，設計上認為鉸縫只傳遞剪力而不傳遞橫向彎矩，但實際上鉸縫是與橋面鋪裝一起承受橫向彎矩的，當鉸縫由于破壞導致橫向聯系減弱，橋面鋪裝獨自承擔橫向彎矩，在反復拉壓作用下，橋面鋪裝必然會出現開裂。

2.3 斷板

在近幾年的橋梁垮塌事故中，由于空心板斷板造成的事故不在少數，其主要原因就是單板受力，即鉸縫失去橫向聯系作用，空心板橋由整體受力變為單板受力，單板承受的荷載遠遠大于其設計荷載，因此很容易出現斷板破壞。

2.4 空心板裂縫

在空心板的裂縫病害中，常見的有三種：一是底板縱向裂縫，二是底板橫向裂縫，三是腹板斜向裂縫。

1)底板縱向裂縫。

空心板底板縱向裂縫一般會出現在底板中部位置附近，主要有兩個原因：一是底板厚度不足，以前采用氣囊作為內模一次澆筑成形的空心板，普遍存在底板厚度不足現象。先澆筑底板再澆筑腹頂板的施工工藝使這一問題得到解決；二是底板的橫向鋼筋配置不足，從而造成縱向裂縫的產生。

底板縱向裂縫對于空心板的耐久性影響是比較大的，容易造成鋼筋的銹蝕甚至銹脹，而對于先張法預應力空心板更是會引起鋼絞線的銹蝕。

2)底板橫向裂縫。

如圖1所示，底板橫向裂縫一般會出現在底板跨中附近，裂縫大多由底板兩側邊緣往中間發展，嚴重時底板橫向貫通裂縫會延伸至兩側腹板，形成“U”形裂縫。

對于A類及全預應力混凝土空心板，這種裂縫是不允許出現的，但在近年的檢測中，其出現的頻率也是比較高的，預應力筋張拉不到位或預應力損失過多是預應力混凝土空心板底板橫向裂縫產生的重要原因。

3)腹板斜向裂縫。

如圖2所示，這種典型的腹板剪切斜向裂縫一般出現在梁端位置，裂縫一般由梁端側腹板底部向上約45°往跨中方向發展，裂縫嚴重時會延伸至底板。空心板梁端抗剪承載力不足是這種剪切斜向裂縫出現的直接原因。

3 空心板橋常見病害防控要點

了解了空心板橋常見病害的特點及其產生原因，我們就可以從空心板橋的設計、施工和管養等方面對病害進行針對性的預防和控制。

1)鉸縫對于空心板橋上部梁板的整體受力至關重要，設計時盡量采用深鉸縫，避免采用淺鉸縫；由于鉸縫施工完后難以檢測及維護，施工時應嚴格控制鉸縫施工質量；對空心板橋進行管養時也要對鉸縫缺陷予以重視，可以從鉸縫滲水、橋面縱向裂縫等病害來判斷鉸縫病害及其缺陷程度。

2)對于橋面縱向和橫向裂縫，當發現病害后應及時進行封補，防止橋面滲水對鉸縫、上部梁板、蓋梁等的侵蝕。

3)對于空心板斷板病害，預防主要從以下幾個方面入手：

a.對采用淺鉸縫的空心板橋(查閱設計圖紙)予以重點關注，當空心板橋出現鉸縫滲水、鉸縫位置橋面出現縱向裂縫等病害且比較嚴重時應及時限制重車的通過并對橋梁進行特殊檢測；

b.按時對空心板橋進行定期檢查，掌握其技術狀況等級及病害情況；

c.嚴格限制超速超載。

4)對于空心板底板縱向裂縫，設計時對其底板橫向鋼筋適當予以加強；施工時盡量避免采用氣囊內模一次成型的施工工藝，保證底板厚度滿足設計要求；管養時及時查明底板縱向裂縫的產生原因，對其進行封縫或修復底板等處置。

對于空心板底板橫向裂縫，施工時對預應力筋的張拉和錨固效果進行嚴格控制；管養時嚴格限制超載車輛通過；發現病害后及時進行加固或換板。

對于空心板端部腹板剪切裂縫，重點還是對設計和施工環節嚴格控制，對端部的抗剪承載力留有足夠富余；施工時對預應力筋有效張拉力、抗剪鋼筋數量等方面進行控制；運營期及時發現及時加固。

[1] 葉見曙.砼空心板鉸縫病害維修加固技術措施研究[A].全國橋梁、隧道養護與管理技術研討會論文集[C].2013.

[2] 喬學禮.空心板鉸縫破壞機理及防治措施研究[D].西安：長安大學,2008.

[3] 吳亞娟.裝配式中小橋涵病害分析與加固方式研究[D].西安：長安大學，2009.

[4] 朱華超.預制空心板橋底板縱向裂縫開裂原因分析[D].重慶：重慶交通大學，2009.

[5] 邵旭東，周里鳴，李立峰.薄壁空心板縱向裂縫的畸變分析與試驗研究[J].公路，2007(3)：101-103.

[6] JTG D60—2015，公路橋涵設計通用規范[S].

[7] JTG D62—2004，公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規范[S].

Common hollow-slab bridge diseases and preventing and controlling points

Liu Qingzhi1Li Junjin2

(1.YunnanTrafficTransporationDepartmentEngineeringQualityInspectionBureau,Kunming650214,China;2.YunnanAcademyofHighwayScience&Technology,Kunming650051,China)

The paper summarizes common diseases found in hollow-slab bridge detection, analyzes hinge joint leakage, bridge deck cracks and broken slab and other diseases occurring causes, and puts forward corresponding preventive and controlling suggestions from aspects of hollow-slab bridge design, construction and management maintenance.

hollow slab, hinge joint, broken slab, bridge deck cracks

1009-6825(2016)18-0167-02

2016-04-17

劉慶志(1981- )，男，工程師

U445.7

A