高速铁路现浇箱梁常见病害分析

王 响

(1.津秦铁路客运专线有限公司，天津 300142;2.北京交通大学，北京 100044)

高速铁路现浇箱梁常见病害分析

王 响1，2

(1.津秦铁路客运专线有限公司，天津 300142;2.北京交通大学，北京 100044)

简支箱梁是目前高速铁路桥梁常用的承载结构形式。针对现浇箱梁施工中时常出现的各种病害、缺陷，结合工程实际，论述了常见病害的产生原因和预防措施，对一些浅表病害的修补及处理方法也作了简单的介绍，以期能够引起施工人员的重视，提升梁体工程质量。

高速铁路 现浇箱梁 病害分析 预防措施

客运专线桥梁多采用跨度31.5 m，23.5 m简支箱梁，在条件允许的情况下在梁场预制，遇有特殊情况时，需要在现场浇筑。由于现场环境多变，作业人员素质参差不齐，施工过程中容易出现各种质量问题。本文对部分常见的严重质量问题进行了归纳分析，以期在施工过程中引起重视，加以规避。

1 现浇梁常见病害原因及预防措施

1)腹板下倒角处出现蜂窝、麻面和空洞

病害产生原因主要是混凝土质量或灌筑顺序存在问题，见图1。塌落度过小或底板没有完成就开始灌筑腹板，且腹板混凝土一次灌筑过高，振捣底板混凝土时倒角部位混凝土填补到底板，造成倒角处空洞。灌筑腹板混凝土过程中担心过度振捣后混凝土从底板溢出，倒角处存在漏振、欠振现象也可能出现蜂窝等。

预防措施：调整混凝土塌落度，底板以180 mm为宜，腹板以200～220 mm为宜。调整混凝土灌筑顺序，从倒角处开始布混凝土，待底板达到设计厚度后再灌筑腹板。腹板混凝土从一端向另一端灌筑，一次灌筑高度控制在0.3 m，两侧腹板轮流灌筑。当混凝土塌落度较大时底板混凝土完成后停顿0.5 h再灌筑腹板混凝土，但要保证在底板混凝土初凝前灌筑［1］。以上措施也可以避免混凝土从底板溢出致使底板厚度超标。

2)预应力束锚垫板拉陷、破碎

图1 腹板下倒角处的空洞

病害产生原因：梁端钢筋过于密集，混凝土灌筑时未采取特别措施振捣，锚垫板下混凝土不密实，导致张拉时混凝土下陷或锚垫板后背反力不均而碎裂。锚垫板与受力方向不垂直，混凝土早期强度不足或混凝土龄期未到超前张拉也会使垫板受损(见图2)。

图2 垫板损坏

预防措施：梁端混凝土振捣采用φ30 mm振捣棒，条件允许时辅以附着式平板振捣器，确保梁端钢筋密集区混凝土密实。控制锚垫板放置位置的精确度，保证钢束与垫板面相垂直。梁体现场同条件养护试件要能代表梁体混凝土实际强度。

3)腹板出现沿纵向预应力束的裂纹

现场同条件试块养生条件与梁体存在出入，试块抗压强度不能代表梁体强度，纵向预应力筋张拉时梁体混凝土未达到设计强度。当预应力钢绞线束预留孔道(多为波纹管)位置存在偏差，预应力束张拉时混凝土受到横向力，导致混凝土出现裂纹。此病害也可由冬季施工保温措施不到位，压浆材料冻胀引起。

预防措施：梁体混凝土试件必须与梁体同条件养护，尤其是冬季施工及工期紧张时更应坚持同条件养护，确保试件与梁体同强度。梁体钢筋绑扎时加强预应力管道定位控制，波纹管定位筋间距：直线段≤1 m，曲线段≤0.5 m，宜采用“U”型定位筋。同时限制波纹管横向及竖向位移，波纹管允许偏差：跨中4 m范围内≤4 mm，其他部位≤6 mm［2］。冬季施工压浆及压浆后3 d内，梁体及环境温度不得低于5℃。

4)梁体徐变后上拱度与设计不符

病害产生原因：满堂支架或贝雷梁立柱的基础处理存在问题，造成基础不均匀沉降。预压荷载不满足1.2倍梁体重量或预压时间不足，引起支架过大的非弹性变形。预应力张拉时加荷不满足设计要求。

预防措施：对支架体系基础进行处理，地基承载力满足现浇梁需要。严格按照梁体重量1.2倍进行堆载预压，预压时间不少于24 h。张拉前对张拉油泵及千斤顶、压力表进行检查，定期对张拉设备进行校核(0.4级油压表每月检定一次，且两次校核不超过200次张拉)。计算张拉力时，考虑锚口及喇叭口应力损失、管道摩阻、管道偏差系数、松弛、收缩徐变及其它各项损失。预施应力值以油压表读数为主，以预应力筋伸长值进行校核。

5)预应力筋孔道无法压浆或压浆不饱满

预应力孔道波纹管有破损，灌注混凝土时浆体进入波纹管，造成堵管。压浆时压力或持荷时间不足，结果压浆不饱满，见图3。

图3 孔道压浆不饱满

预防措施：箱梁安装内模前检查预应力筋波纹管有无破损，施工过程中防止电焊作业烧伤波纹管，波纹管接口搭接长度不少于5 cm并用胶带缠绕。箱梁终张拉48 h内进行压浆作业，压浆过程中，待非压浆端锚垫板出浆孔流出浓浆后，封堵出浆孔，保持压力0.5 MPa，持荷2 min后封堵压浆孔。

6)支座相对位置错误

支立模板前未检查支座型号及位置，同一孔梁固定支座、横向活动支座、纵向活动支座、多向活动支座安装位置出现颠倒。此问题多发生在曲线地段及纵坡变化地段。

预防措施：支座安装前先明确固定支座位置，再依次确定纵向活动支座、横向活动支座、多向活动支座位置。桥梁为直线、S曲线时固定支座一般在线路左侧，桥梁有一个或多个同向曲线时固定支座一般在曲线内侧。需特别注意线路变坡点位置，变坡前后相邻梁片固定支座位置要根据线路坡度进行调整。

7)剪力齿槽与固定支座不对应

剪力齿槽预埋件位置错误，剪力齿槽应在固定支座一端。此问题也常见于预制梁架设过程中梁端颠倒。预防措施：确定固定支座位置，根据固定支座位置安装剪力齿槽预埋件。

8)支座自流平砂浆强度不足

当砂浆配合比错误或搅拌不均匀，砂浆使用错误(如使用孔道压浆剂)等，会造成砂浆强度不足。砂浆灌筑后养护不到位，如环境温度过低，砂浆受冻等也可能造成砂浆强度不足。

预防措施：施工前检查所用材料是否为支座自流平砂浆，严格按配合比拌制并制作抗压试件，试件试压合格后方可使用。冬季施工要采取必要的预热、保温措施。

2 病害处理建议

现浇箱梁的病害停留在表面范围，病害影响并不严重，质量评定在合格范围内，并符合相关规范强制性条款要求的条件下，在监理、业主、施工三方协同研究的基础上，可对病害进行处理和修补。

1)有关混凝土病害的处理建议：①对蜂窝、空洞处进行清理，首先凿除松散混凝土，用回弹仪检查处理后界面混凝土强度，确定强度满足设计要求后涂刷界面剂，灌筑掺加微膨胀剂的高一级混凝土。如病害为小面积蜂窝，可以在界面处理完后用环氧树脂砂浆修补。②锚垫板下混凝土不密实时，对梁端混凝土进行处理，并更换锚垫板。

2)腹板出现沿纵向预应力束的裂纹时，应对裂纹进行观察，观测期不少1个月，确认裂纹不再发展后进行注浆处理。

3)预应力筋孔道无法压浆时，可找出堵塞位置，在腹板上开槽疏通管道，修补腹板后进行压浆。一般压浆前已将锚头用砂浆封堵，压浆不饱满而需补浆时，需将上部封堵砂浆凿除，露出2～3束钢绞线，将漏斗插入压浆孔，将孔道压浆剂通过漏斗注入管道，直至锚头位置顺钢绞线缝隙流出浓浆，封堵锚头，保持漏斗内浆液一定高度10 min后封堵压浆孔。

4)梁端支座问题的处理：①支座位置安装错误，借助油压千斤顶顶起梁端，更换支座，顶起高度以3～5 cm为宜，严禁两端同时顶起。此问题必须在桥面底座板施工前处理完毕。②剪力齿槽预埋件位置错误，需要重新埋设剪力齿槽预埋件，在正确位置钻孔、植筋、埋设预埋件。植筋时需考虑抗拉拔力，一般钻孔深度以20～25 cm为宜，不得伤及主筋。对原有错位剪力齿槽凿毛清理后，涂刷界面剂，用环氧树脂修补砂浆修补，将梁面补平。③支座自流平砂浆强度不足时，建议用千斤顶顶起梁端3～5 cm，拆除该处支座后重新灌注砂浆。此问题必须在底座板施工前完成。

3 结语

现浇箱梁施工过程中出现的各种问题，归根结底还是管理问题，是作业人员素质问题。箱梁应优先选择在梁场预制，流水线作业，从根源上降低病害发生的概率。必须在桥位现浇施工时，应选择有施工经验的队伍，加强技术人员培训，加强管理人员盯控。对于已经产生的病害的处理方法，本文只是提供一个建议，严重质量问题还需要与设计单位沟通，进行检算，确认梁体承载能力、使用寿命，制定合理的处理方案，保证轨下结构稳定，确保行车安全。

［1］昌献梅．新建铁路预应力箱梁预制质量控制要点分析［J］．铁道建筑，2010(9)：35-37．

［2］宋宗波，张满堂．石武客运专线现浇箱梁施工质量控制要点［J］．铁道标准设计，2010(9)：104-106．

［3］曾小樟．石武客运专线(河南段7标段)箱梁预制质量控制［J］．铁道标准设计，2010(9)：127-131．

［4］李勤铭．客运专线桥梁盆式橡胶支座安装施工技术［J］．铁道建筑，2008(5)：38-40．

［5］中华人民共和国铁道部．铁建设［2010］241 高速铁路桥涵工程施工技术指南［S］．北京：中国铁道出版社，2010．

U445.7+1

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1003-1995(2012)06-0027-03

2012-01-20;

2012-03-15

王响(1980— )，男，河北辛集人，工程师，硕士研究生。

(责任审编 赵其文)