箱梁支座板空響的預防與處理方法

周 亞 軍

(中鐵一局集團物資工貿有限公司，陜西 西安 710000)

0 引言

后張法預應力混凝土簡支箱梁具有結構形式多、施工工藝復雜、難度大、質量要求高等特點。由于支座板位置的隱蔽性和施工工藝的特殊性，此處施工質量是較多梁場容易忽視的薄弱環節，在日常檢查中發現，預制箱梁中支座板處經鈍器敲擊時，會發出“咚咚”的空響聲，經鉆孔檢查，發現支座板上部混凝土和支座鋼板間存在縫隙，而在檢查過程中發現存在支座空響的梁體占到梁體總數的比例較大。此缺陷雖不會對梁體質量產生影響，但對梁體耐久性存在隱患。我們結合高速鐵路箱梁預制施工情況，介紹了箱梁預制工作中支座板空響產生的原因、預防與處理方法。

1 支座板空響原因

支座板空響是箱梁預制中的常見“癥狀”，長久以來一直困擾著高速鐵路橋梁生產。梁場對這一質量通病展開科技攻關，在通過認真反復研究論證下，我們在箱梁支座預制時對鋼筋綁扎、混凝土的澆筑、振搗等諸多施工環節反復觀察，最終找到了導致支座板空響的原因。

1.1 支座板預制時混凝土振搗不密實

我們通過反復試驗發現混凝土進行振搗時，由于支座板上方鋼筋布置過于密集振搗棒不容易插到位，造成局部漏振混凝土不能振搗密實從而產生空隙。

1.2 支座板預制時鋼材和混凝土材質不同

由于支座板鋼材與混凝土材質不同，導致混凝土和支座不能有機粘結。混凝土結構不夠密實，出現空隙導致發生支座板空響現象。

1.3 混凝土收縮徐變和鋼板與混凝土膨脹系數相差大

混凝土收縮徐變容易導致支座板和混凝土存在空隙，鋼板和混凝土膨脹系數相差大，隨著熱脹冷縮也容易導致混凝土和支座板存在空隙。

2 支座板空響的預防措施

1)在支座板上表面涂刷環氧樹脂膠方案(端模未開孔)，配合支座板下活動底板處安裝附著式高頻震動器。

將已安裝好的支座預埋鋼板上的油污、灰塵等采用干燥棉布擦拭，保證支座預埋板的整潔干燥。取環氧樹脂1 kg再分別用量筒量取100 mL二丁酯和60 mL的乙二胺倒入環氧樹脂內，迅速攪拌均勻形成混合料，攪拌均勻后應無氣泡或色差方可使用，且須在30 min內使用完畢。然后將環氧樹脂混合料倒入支座預埋板涂刷區域內。倒出前后各稱重一次，確定用量，單塊支座預埋鋼板混合料用量控制在0.3 kg左右，然后采用刮片將環氧樹脂抹刷均勻。經過試驗效果一般，因此考慮在端模上開孔的方案。

2)在支座板上涂刷環氧樹脂膠，端模開孔(圓孔、方孔)、端模開孔位置的下方安高頻振動器、配合支座板下活動底板處安裝附著式高頻振動器。

在端模與支座鋼板臨近處的相應部位開孔，具體位置如圖1，圖2所示。開孔采用合頁門形式，在支座板處振搗完成后，關好門卡牢固。并在合頁門上凸出的鋼板四周粘貼止漿條，盡量避免漏漿。開孔尺寸分兩種：直徑60 mm圓孔、150 mm×100 mm方孔。

如圖1所示在端模開直徑60 mm圓孔，箱梁混凝土灌注時使用φ30振動棒從端模開孔處直接在支座鋼板上部進行插振，保證混凝土密實。由于在施工時孔徑較小，人工振搗時振動棒作用范圍受限，根據實際情況我們改進開孔尺寸，開方孔。如圖2所示在端模開150 mm×100 mm方孔，箱梁混凝土灌注時使用φ30振動棒從端模開孔處直接在支座鋼板上部進行插振，保證混凝土密實。就目前使用情況來看，效果比較好，人工振搗時操作也較方便。

3)在每塊支座板部位活動底模下部，在側模與支座板臨近處安裝高頻振動器一臺輔助振動混凝土，以保證混凝土與支座鋼板粘結緊密，如圖3所示。灌注時采用φ30振動棒在內腔振搗，振動棒盡量插入到支座板上方，由于支座板處鋼筋較密，插入時受阻難以估計是否到位，為此我們在振動棒上做好標記，來衡量振動棒是否達到支座板上方。如圖4所示,通過試驗效果較好，能減少空響現象。

4)在支座板上涂刷環氧樹脂膠，采用同梁體相同的碎石，碎石用10 mm篩網篩取第一次，將過篩后的碎石用5 mm篩網過篩，采取篩網上5 mm～10 mm碎石，將碎石用水沖洗干凈后攤鋪于通風處晾干或用吹風機烘干，在環氧樹脂膠涂刷完成后將碎石均勻撒在上面，石子所占面積約為混合料涂刷面積的80%，每塊預埋支座上所撒石子重量約為2 kg。再順支座板長邊方向，放置與板寬度等長的直徑12 mm～16 mm鋼筋，鋼筋與中間3排支座板錨筋相靠。碎石鋪撒完成后用干燥潔凈的土工布或塑料薄膜將支座預埋鋼板頂部覆蓋靜置30 min，靜置過程中不得隨意碰觸石子，待混合料凝固及碎石粘緊后即可進行下步工序施工。端模未開孔、配合支座板下活動底板處安裝附著式高頻振動器。經過試驗效果很好，大大的降低了支座板空響率。但是，還有很少一部分支座板出現了空響現象需要處理，我們經過試驗總結形成了空響的處理方法。

3 支座板空響的處理方法

1)檢查空響情況。

箱梁移出至存梁區后，用錘子敲擊檢查支座預埋鋼板空響情況，檢查時安排2人先后檢查標記，避免錯漏，每塊支座預埋板檢查7個～9個點在空響處用記號筆進行標記，便于后續施工。

2)磁力鉆鉆孔。

用J3C型磁力鉆在標記的支座預埋鋼板空響范圍內鉆出注漿孔與排氣孔，孔徑為13.3 mm，支座板厚20 mm鉆孔深度控制在22 mm～25 mm，以免鉆頭與混凝土面接觸鉆頭損壞或混凝土粉塵堵塞孔眼。鉆孔數量及位置視空響范圍而定，一般每個支座預埋鋼板鉆2個～3個孔，如圖5所示。

3)安裝注漿嘴。

鉆孔完成后，將長度80 mm直徑13.3 mm的壓膠嘴用扳手安裝在所打的孔上，確保注漿嘴安裝牢固。再將長度5 m的鋼絲編織壓膠管接入壓膠嘴上，并且擰緊防止漏膠。

4)將支座板上出廠時自有的孔全部用棉紗塞好，防止壓膠時漏膠。

5)壓注環氧樹脂膠。

按鄰苯二甲酸二丁酯10 g∶無水乙二胺6 g∶環氧樹脂(E-44)100 g的比例進行配制環氧樹脂膠，攪拌均勻至無氣泡色差后把配好的環氧樹脂膠倒入高壓灌注機(W-99)內。插上電源打開灌注機的開關向孔內壓環氧樹脂膠，開始注漿時壓力逐漸調高，若壓力過大則可能是注漿管堵塞，需檢查注漿管和注漿嘴通暢情況。注漿時增壓至8 MPa時停止增壓，保持穩壓狀態，當排氣孔排出密實無氣泡漿液后，封堵排氣孔。待發現環氧樹脂從支座預埋鋼板四周邊緣冒出或壓力急劇升高則停止注漿。注漿完成后及時用稀釋劑清洗注漿設備，避免環氧樹脂凝固后堵塞設備,如圖6所示。

6)切除注漿嘴。

注漿完成48 h待環氧樹脂膠凝固后，用砂輪片切除注漿嘴，注漿嘴切除過程中不得損壞支座預埋鋼板，以免破壞支座預埋鋼板防銹涂層。

7)檢查注漿質量。

切除注漿嘴后再次檢查支座預埋鋼板空響情況，若無空響出現，則本次作業效果理想，若仍然出現空響現象，則須重新進行上述處理方法。

8)在支座板上涂刷廠家提供的支座板專用防銹液。對防腐損壞部位進行修復。

9)壓注環氧樹脂膠操作時最好戴編織手套或橡膠手套，以免不小心弄到手上。皮膚接觸時可以用肥皂清洗，一般不會傷手，假如眼睛不小心接觸到時，馬上用大量清水沖洗，嚴重者請及時就醫。

4 試驗檢測結果

通過采用本方法施工的箱梁支座預埋鋼板處進行敲擊測試，發現支座預埋鋼板空響數量與面積較之前大幅減少，達到理想的效果。已制梁支座預埋鋼板空響經過注漿處理后，無空響現象，滿足業主的要求。

5 結語

采取以上方法后的試驗結果表明，對于預防支座預埋鋼板空響具有非常大的借鑒意義，可以有效地提高高速鐵路預制箱梁支座預埋鋼板處的施工質量。在后續施工過程中，通過對該方法在不同時期、不同施工環境進行反復試驗，根據現場實際情況,對該方法試驗結果進行對比，適當調整，確保支座預埋鋼板處密實、無空響，保證箱梁架設、后期運營的質量安全。

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