浅谈预应力混凝土空心板梁几种常见病害

袁正兵 李继亮

摘 要：本人结合多年桥梁检测实践,对预应力混凝土空心板梁在建设过程中常见的一些病害进行分析,通过查找原因分析问题,才能让我们真正地了解各种病害的引发成因,进而制订防范措施,达到预防布控之目的。

关键词：预应力混凝土空心板梁常见病害 原因分析

预应力砼简支空心板梁广泛应用于公路、城市桥梁工程中。近年来，不少桥梁上预应力混凝土空心板梁桥常常出现沿预应力钢束的纵向裂缝和渗水等病害，这引起了设计单位和管理部门的广泛重视。结合本人长期从事桥梁检测工作的经验，对工作中经常发现的几种常见病害做一些简要分析。

1.板梁底板渗水、析白及纵向裂缝病害

渗水的根本原因是板梁裂缝，许多板梁由于受到施工条件、进度的影响，梁预制完成后不能及时架设，桥面铺装等未能按时铺设，导致反拱值增加，超过设计允许值较多，梁板反拱过大时，极易产生板梁的横向裂缝。日常检查发现，纵向裂缝多出现在施工完成阶段，在桥梁并未投入营运期就出现该种裂缝，初期裂缝较窄并伴有渗水析白现象，多发生在底板靠支座及跨中附近，裂缝长度较长，最大缝宽部分在0.2mm以上。

（1）常见病害表现：

1)板梁底板纵向裂缝并伴有析白渗水现象。2)板梁底板纵向裂缝。

（2）原因分析

预制空心板采用一次性装模并一次性浇筑混凝土，由于板较宽，通常在1～1.3m左右，芯模底面下的底板混凝土不能直接振捣密实，而是两侧的混凝土（有的大部分是水泥砂浆）挤压流动填充空心板的底板，如果混凝土石料规格过大，水灰比不当，振捣不到位，混凝土不密实，水泥砂浆或水泥聚集在一起，就会出现底板混凝土不密实、渗水漏水现象或纵向收缩裂缝，有时我们可以通过在底板位置发现有一层水印迹或是白色物质可以判定此处可能有裂缝产生，因为这种白色物质是当外界水分通过裂缝向室外渗流时，渗漏水带出的氢氧化钙与空气中的二氧化碳结合形成的碳酸钙。如不处理，底板钢筋易锈蚀，影响桥梁使用寿命。所以采用先浇底板后装芯模再浇底板以上混凝土的工艺流程，施工质量容易得到保证。

2.板梁底、腹板横向裂缝病害

这里提到的病害主要是在桥梁投入营运期发现的，且这类裂缝产生的部位多发生在板梁底板跨中位置，所以其产生原因属于非营运期外荷载引起裂缝。

（1）常见病害表现：

板梁底、腹板横向裂缝；板梁底、腹板横向裂缝析白渗水。

（2）原因分析：

1) 当梁板反拱过大时，极易产生板梁的横向裂缝。多个现场已反映出这个问题的存在，即梁顶面横向裂缝较多，且大都在横向箍筋处，从顶面裂至两侧面上部，往往呈20cm间距(因箍筋间距为20cm)。特别是当施工工艺不合理，顶板纵向普通钢筋配置不足，顶面构造钢筋保护层不够等情况下，这类裂缝则发生得尤为突出、明显和多条。

2) 梁板裂缝问题的另一种可能性是由胶囊内模不平整及跑模所导致，胶囊约束钢筋太少会造成无约束部分胶囊的膨胀与定位不牢固，振捣方式不当还会使胶囊移位，这样会造成板梁断面与设计断面偏差较大，局部顶底板的厚度偏薄，降低了顶底板局部承载力产生裂缝。解决此类隐患的方法是经常检查空心胶囊是否漏气，及时修补。为避免胶囊移位，采用增设结构钢筋定位胶囊、侧板砼两边对称振捣。

3) 板梁在浇注过程中水泥用量过大，在水泥颗粒和水结合后发生水化热反应产生较大的水化热，部分水分大量蒸发使混凝土体积减小，从而导致混凝土内外收缩不均匀，或温差过大或养生不及时等，致使表面混凝土承受拉力，内部混凝土承受压力。当表面混凝土所受拉力超过其抗拉强度时，易出现干缩裂缝。

4) 混凝土板梁浇注后，过久的搁置在底座上或过久地留在两侧模板之中，没能适时拆去侧模吊离底座解除约束。从而产生因底座与梁底的啮合约束了梁体的收缩，拉裂底腹板形成横向裂缝。

5) 在板梁吊装或堆码过程，由于摆放位置受力支点不当出现受力不均匀出现的裂缝。

3.板梁底板划痕、破损露筋病害

这类病害主要出现在某些桥下兼汽车通道或航道的桥梁中，通常这类病害发生的位置都位于跨中位置，主要是外界人为因素產生的破坏，通常是一些交通工具超高或是桥下因某些原因造成净空不能达到通行要求所致。

（1）常见病害表现：板梁底板划痕、破损露筋。

目前公路桥梁抵抗撞击主要靠桥梁结构自身强大的刚度，通行车辆与桥梁主梁的碰撞接近刚性碰撞，巨大的撞击力对碰撞部位主梁将产生较大的局部破坏，部分板梁的钢铰线外露或部分断裂。此外，此类碰撞事故对通行的交通工作也将产生很大的破坏。

（2）原因分析

一些超高交通工具的撞击，导致板梁底板被划伤，严重的甚至造成钢铰线的外露和断裂，如不进行一些必要的修补处理必将对桥梁整体的耐久性造成不利影响。

4.结束语

预应力砼简支空心板梁病害的发生，除环境因素外，大多数情况下是设计缺陷和施工过程中的质量控制导致的。混凝土桥梁的病害处理措施还应针对结构裂缝或毛细孔道的处理，提高原结构的密实度和防水抗渗性能。位于环境恶劣地区的钢筋混凝土结构，除考虑结构刚度外，其设计混凝土桥梁不宜按允许裂缝出现的情况考虑。采用渗透结晶性防水材料作为结构表面的防护层较单纯防水材料更适合于耐久性要求。为提高结构耐久性和使用寿命，保证结构的使用安全性，应建立定期检测、维护和维修机制。

参考文献：

[1]杨文渊，徐犇编．公路工程质检工程师手册－桥涵工程分册[M]．人民交通出版社，2OO5.3

[2]王珊主编．高等级公路病害机理与整治方法新技术实用手册[路基、路面、桥梁][M]．哈尔滨：哈尔滨地图出版社，2002

[3]林小杨编．普通混凝土连续箱梁裂缝分析[J]．中外公路，2002