預應力混凝土簡支梁病害分析與防治研究

王志鋒

摘 要：在橋梁建設中，預應力簡支梁占了相當大的比例，如何在設計、施工、后期維護中預防預制梁病害的發生，延長混凝土預制梁的使用壽命，成為擺在工程技術人員面前的重要課題。只有對預制梁的主要病害進行分類，分析病害產生原因及特點，才能做到有的放矢，針對性防治預制梁產生的病害。

關鍵詞：預應力簡支梁;病害;防治

橋梁工程建設規模逐漸擴大，在我國交通運輸中發揮了基礎性的作用。由于設計與施工方面還存在著一定的弊端與不足，導致橋梁出現病害問題逐漸嚴重，制約著橋梁在交通運輸中作用的發揮，甚至威脅到人們的生命財產安全。由于預應力簡支梁在新建橋梁中占據了很大的比例，因此，其病害防治工程愈發凸顯重要。

1 預應力簡支梁常見缺陷及原因

1.1 蜂窩、麻面

蜂窩的產生原因主要有：（1）施工不當。在施工中如果不進行混凝土的振搗，或者振搗不恰當，運輸中發生離析現象，支模階段的縫隙較大，都會導致水泥砂漿大量散失，引發縫孔產生。（2）結構設計不恰當或者材料使用不合理。如果鋼筋密度過大，混凝土的骨料直徑大小不合理，塌落度過高，都可能引發蜂窩出現。在蜂窩部位會產生應力集中，會使結構強度、抗腐、抗磨等性能有所下降，嚴重者對橋梁的穩定性構成影響。麻面的產生原因生要是在施工中采用了不光潔的模板，或者模板的潤濕程度不足，都會導致混凝土中的水分流入到模板當中，進而出現麻面。

1.2 鋼筋銹蝕原因

混凝土中鋼筋的銹蝕首先就是對鋼筋鈍化膜的破壞，其銹蝕主要是因為以下兩點：（1）在潮濕的條件下，空氣中的二氧化碳由外向內逐漸中和混凝土中的氫氧化鈣稱為混凝土的碳化。當碳化深度達到鋼筋保護層時，開始侵蝕鋼筋的鈍化膜。一旦鈍化膜被破壞，在潮濕空氣中，鋼鐵表面會吸附一層薄薄的水膜。純水是弱電解質，它能電離出少量的H+和OH-，同時由于空氣里CO2的溶解，使水里的H+增多。結果在鋼鐵表面形成了一層電解質溶液薄膜，它跟鋼鐵的鐵和少量的碳（或其它雜質）恰好構成了原電池，從而使鋼筋產生銹蝕。（2）混凝土中或外部滲透進入的氯離子也會形成對鋼筋鈍化膜的破壞。氯離子是極強的去鈍化劑，對鋼筋的銹蝕起到催化作用。

1.3 磨損

造成這一病害的原因主要包括三類，分別為：混凝土的灌注強度較低，表面層骨料數量多，車輪磨損過度;速度較高的水的沖刷，水流當中夾帶著較多的砂石，如果橋梁出現磨損嚴重情況將直接影響局部結構的穩定性甚至會造成局部破壞。

1.4 剝落

出現剝落的原因有：第一，保護層厚度過小。如果保護層的厚度過小，很容易引發在自然狀態下混凝土的表層結構吸收大量水分，造成結構物表層和內部的濕度不均勻，產生濕度應力。當干濕交替反復作用于混凝土面層，就會導致表層結構的破壞，導致脫落。當保護層受損以后，便會形成對鋼筋的銹蝕。第二，結構存在裂縫。第三，鋼筋表面層銹蝕、膨脹，當形狀改變過度時，就會導致面層剝落。第四，如果環境溫度過低，可能導致凍結現象的出現，反復的凍融會導致混凝土強度的降低進而出現剝落。第五，侵蝕作用嚴重。如果出現車輛撞擊或者其他硬度較大的物體作用在物體的表面，都會導致表面結構出現破損。

2 預應力簡支梁常見病害的防治要點

2.1 澆筑前的準備

（1）鋼筋骨架入模前，模板必須打磨干凈并均勻涂刷脫模劑。模板組裝完成后發現易漏漿的縫隙時要予以堵塞。（2）混凝土施工前，應根據粗、細骨料的實際含水量與理論配合比的差值調整拌合物的用水量，由試驗室確定混凝土的施工配合比。（3）對預埋件、鋼筋骨架及模板進行自檢、互檢、專檢三級檢查，合格后才能澆筑混凝土。（4）檢查裝載機、HZS120Q拌和站、80型拖式混凝土輸送泵泵、HGY19/2布料機、提漿整平機等設備工作性能。（5）檢查附著式高頻振動器、插入式振搗棒狀態是否良好，并備用4臺振搗棒。（6）檢測鋼筋骨架的溫度、模板的溫度，允許澆筑混凝土的鋼筋骨架溫度：5～35℃、模板溫度：5～35℃，澆筑前將防雨棚安裝牢固。（7）混凝土坍落度損失由試驗人員現場試驗確定，灌筑混凝土時根據試驗結果調整坍落度。

2.2 澆筑工藝

（1）混凝土坍落度控制在160～200mm，入模含氣量控制在2～4%，每50m³檢測一次。（2）混凝土澆筑原則“先底、腹板后頂板;水平分層、斜向分段、由一端向另一端進行連續灌注一次成型的方法”。水平分層厚度控制在300mm，斜向分段的長度為4～6m，工藝斜度為30～45°，連續灌注先后兩層混凝土的間隔時間不得超過90min，罐車到場滯留時間不超過45min，避免因澆筑時間間隔太長混凝土表面出現條狀色差，灌注總時間不超過6小時。（3）體澆筑由兩臺布料半徑19m的布料機置于梁體同側1/2跨處，分別從梁體同一端的兩側腹板處開始下料，向另一端推進。當澆筑到距另一端端部6m左右時，改從端部向跨中澆筑，避免將漿液全部趕到端部。現場技術員指揮布料機布料的位置，保證灌筑準確、均勻，灌筑順序為“先底腹板倒角、再底板、再腹板、再底板上層、最后頂板”。澆筑過程中兩側腹板的混凝土高度控制一致。（4）混凝土須邊澆筑邊振搗，底板及頂板部位主要采用插入式振搗;腹板以插入式振搗為主、附著式振搗為輔的振搗方式。（5）筑底、腹板倒角結合部位時，混凝土塌落度控制在160～180mm，此時混凝土由底腹板結合部位流淌至底板，形成底板第1層混凝土，控制振搗手振搗頻率、附著式高頻振動器的振動時間和流入混凝土的數量，避免振搗手重復振搗，附著式高頻振動器振動時間過長，防止底、腹板結合部位已振搗密實的混凝土流向底板。（6）下腹板混凝土澆筑適當放慢澆筑速度，即給倒角處混凝土一定的凝固時間，避免由于上部混凝土的重力，將倒角處混凝土推入底板，致使底板混凝土過多而腹板混凝土高度無法上升。（7）腹板混凝土的澆筑嚴格控制分層厚度，通過測量深度檢測各層實際澆注厚度，以保證各層的分層厚度。（8）底板第2層混凝土時，從內模頂部的布料口（可關閉）澆筑底板第二層混凝土。從頂板下料口進行底板混凝土灌注時，應從布料機的下料口接長軟管或串筒，使混凝土下落距離小于2m。（9）混凝土隨拌隨用，泵送過程中，混凝土拌合物始終連續輸送，必要時可降低泵送速度以維持泵送的連續性，避免混凝土坍落度損失過大，造成泵送困難。停泵時間超過15min，每隔4～5min開動料斗攪拌防止料斗中混凝土離析，使泵機進行正反轉，讓輸送管內混凝土兩個方向的運動。（10）混凝土澆筑過程中，須安排專人監視模板，發現模板走形、模板連接螺栓松動及漏漿應立即采取措施予以處理。

2.3 收面

箱梁頂面混凝土澆筑時，應保證下料均勻，避免混凝土集中堆集現象。混凝土振搗完成后，用整平機進行箱梁頂面高程控制和粗平，嚴格控制整平機移動速度，并在整平機行進的前方安排3～4人調整混凝土量，多處鏟除，少處補漿。使平整度大致達到要求。同時在整平機后面用水平尺反復檢查搓刮不平處，必須保證收面完成后梁體表面混凝土無凹凸不平及起砂現象存在。在混凝土初凝前（手指壓上去不下陷，但有指夾印時），采用人工進行二次收面。抹面時注意彈性上拱觀測標的埋設。

3 結語

綜上所述，結合實際的施工項目，合理制定施工方法并妥善分析，針對常見病害進行分類，明確導致病害產生的影響因素。進一步細致的分析，結合工程建設的實際環境條件以及建設狀況，明確需要采取的施工手段和病害防治措施，實現病害發生概率的降低。針對已經存在的問題及時采取有效的解決辦法，實現工程建設質量的穩步提高。

參考文獻：

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