淺談預應力混凝土空心板梁幾種常見病害

袁正兵 李繼亮

摘 要：本人結合多年橋梁檢測實踐,對預應力混凝土空心板梁在建設過程中常見的一些病害進行分析,通過查找原因分析問題,才能讓我們真正地了解各種病害的引發成因,進而制訂防范措施,達到預防布控之目的。

關鍵詞：預應力混凝土空心板梁常見病害 原因分析

預應力砼簡支空心板梁廣泛應用于公路、城市橋梁工程中。近年來，不少橋梁上預應力混凝土空心板梁橋常常出現沿預應力鋼束的縱向裂縫和滲水等病害，這引起了設計單位和管理部門的廣泛重視。結合本人長期從事橋梁檢測工作的經驗，對工作中經常發現的幾種常見病害做一些簡要分析。

1.板梁底板滲水、析白及縱向裂縫病害

滲水的根本原因是板梁裂縫，許多板梁由于受到施工條件、進度的影響，梁預制完成后不能及時架設，橋面鋪裝等未能按時鋪設，導致反拱值增加，超過設計允許值較多，梁板反拱過大時，極易產生板梁的橫向裂縫。日常檢查發現，縱向裂縫多出現在施工完成階段，在橋梁并未投入營運期就出現該種裂縫，初期裂縫較窄并伴有滲水析白現象，多發生在底板靠支座及跨中附近，裂縫長度較長，最大縫寬部分在0.2mm以上。

（1）常見病害表現：

1)板梁底板縱向裂縫并伴有析白滲水現象。2)板梁底板縱向裂縫。

（2）原因分析

預制空心板采用一次性裝模并一次性澆筑混凝土，由于板較寬，通常在1～1.3m左右，芯模底面下的底板混凝土不能直接振搗密實，而是兩側的混凝土（有的大部分是水泥砂漿）擠壓流動填充空心板的底板，如果混凝土石料規格過大，水灰比不當，振搗不到位，混凝土不密實，水泥砂漿或水泥聚集在一起，就會出現底板混凝土不密實、滲水漏水現象或縱向收縮裂縫，有時我們可以通過在底板位置發現有一層水印跡或是白色物質可以判定此處可能有裂縫產生，因為這種白色物質是當外界水分通過裂縫向室外滲流時，滲漏水帶出的氫氧化鈣與空氣中的二氧化碳結合形成的碳酸鈣。如不處理，底板鋼筋易銹蝕，影響橋梁使用壽命。所以采用先澆底板后裝芯模再澆底板以上混凝土的工藝流程，施工質量容易得到保證。

2.板梁底、腹板橫向裂縫病害

這里提到的病害主要是在橋梁投入營運期發現的，且這類裂縫產生的部位多發生在板梁底板跨中位置，所以其產生原因屬于非營運期外荷載引起裂縫。

（1）常見病害表現：

板梁底、腹板橫向裂縫；板梁底、腹板橫向裂縫析白滲水。

（2）原因分析：

1) 當梁板反拱過大時，極易產生板梁的橫向裂縫。多個現場已反映出這個問題的存在，即梁頂面橫向裂縫較多，且大都在橫向箍筋處，從頂面裂至兩側面上部，往往呈20cm間距(因箍筋間距為20cm)。特別是當施工工藝不合理，頂板縱向普通鋼筋配置不足，頂面構造鋼筋保護層不夠等情況下，這類裂縫則發生得尤為突出、明顯和多條。

2) 梁板裂縫問題的另一種可能性是由膠囊內模不平整及跑模所導致，膠囊約束鋼筋太少會造成無約束部分膠囊的膨脹與定位不牢固，振搗方式不當還會使膠囊移位，這樣會造成板梁斷面與設計斷面偏差較大，局部頂底板的厚度偏薄，降低了頂底板局部承載力產生裂縫。解決此類隱患的方法是經常檢查空心膠囊是否漏氣，及時修補。為避免膠囊移位，采用增設結構鋼筋定位膠囊、側板砼兩邊對稱振搗。

3) 板梁在澆注過程中水泥用量過大，在水泥顆粒和水結合后發生水化熱反應產生較大的水化熱，部分水分大量蒸發使混凝土體積減小，從而導致混凝土內外收縮不均勻，或溫差過大或養生不及時等，致使表面混凝土承受拉力，內部混凝土承受壓力。當表面混凝土所受拉力超過其抗拉強度時，易出現干縮裂縫。

4) 混凝土板梁澆注后，過久的擱置在底座上或過久地留在兩側模板之中，沒能適時拆去側模吊離底座解除約束。從而產生因底座與梁底的嚙合約束了梁體的收縮，拉裂底腹板形成橫向裂縫。

5) 在板梁吊裝或堆碼過程，由于擺放位置受力支點不當出現受力不均勻出現的裂縫。

3.板梁底板劃痕、破損露筋病害

這類病害主要出現在某些橋下兼汽車通道或航道的橋梁中，通常這類病害發生的位置都位于跨中位置，主要是外界人為因素產生的破壞，通常是一些交通工具超高或是橋下因某些原因造成凈空不能達到通行要求所致。

（1）常見病害表現：板梁底板劃痕、破損露筋。

目前公路橋梁抵抗撞擊主要靠橋梁結構自身強大的剛度，通行車輛與橋梁主梁的碰撞接近剛性碰撞，巨大的撞擊力對碰撞部位主梁將產生較大的局部破壞，部分板梁的鋼鉸線外露或部分斷裂。此外，此類碰撞事故對通行的交通工作也將產生很大的破壞。

（2）原因分析

一些超高交通工具的撞擊，導致板梁底板被劃傷，嚴重的甚至造成鋼鉸線的外露和斷裂，如不進行一些必要的修補處理必將對橋梁整體的耐久性造成不利影響。

4.結束語

預應力砼簡支空心板梁病害的發生，除環境因素外，大多數情況下是設計缺陷和施工過程中的質量控制導致的。混凝土橋梁的病害處理措施還應針對結構裂縫或毛細孔道的處理，提高原結構的密實度和防水抗滲性能。位于環境惡劣地區的鋼筋混凝土結構，除考慮結構剛度外，其設計混凝土橋梁不宜按允許裂縫出現的情況考慮。采用滲透結晶性防水材料作為結構表面的防護層較單純防水材料更適合于耐久性要求。為提高結構耐久性和使用壽命，保證結構的使用安全性，應建立定期檢測、維護和維修機制。

參考文獻：

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[3]林小楊編．普通混凝土連續箱梁裂縫分析[J]．中外公路，2002