1、 淺談裝配式空心板橋幾種常見病害與防治方法【摘要】本文從設計和施工兩方面探討導致裝配式空心板橋幾種常見病害的原因和防治方法。【關鍵詞】裝配式空心板橋；病害；防治方法 1. 前言 隨著公路建設的快速發(fā)展，裝配式空心板橋以其質量可靠，施工方便快捷的特點得到廣泛的應用，成為目前公路橋梁中最為常見的橋梁形式。但該結構類型橋梁也容易發(fā)生一些病害，影響了橋梁的使用品質和壽命。導致這些病害的原因，除去與交通量大、超載車輛多有關外，還與設計、施工中一些環(huán)節(jié)注意不夠有關。下面就幾種常見病害的原因和防治方法，淺談自己的看法。 2. 裝配式板橋常見病害及成因 裝配式板橋常見的病害主要有橡膠支座、橋面鋪裝、板間絞縫、

2、濕接縫連接三大類。這些病害的發(fā)生，往往不是孤立的，它們互為誘導因素，相互作用，導致病害的進一步加劇。 2.1支座的常見病害。裝配式板橋的常用支座是板式橡膠支座。板式橡膠支座的主要病害有垂直壓縮變形過大、剪切開裂、脫空、老化等。由于這些病害的存在，導致支座功能喪失。 2.1.1設計方面的原因 （1）板式橡膠支座主要是承受由梁板傳來的垂直壓力和梁板因撓度及溫度變化傳來的剪力。其承受垂直壓力的能力較高，而承受剪力的能力相對較低。因此，板式橡膠支座原則應水平放置，以更好適應受力狀態(tài)，發(fā)揮作用。但當縱坡或橫坡較大時，這種因支座斜置而導致的附加剪力和偏壓現象就不可小視。這時支座就不能再直接放置在有坡度的墩

3、臺頂上，梁底端部和墩臺也必須做適當坡度調整。以最大限度地減少支座的附加剪力和偏壓現象。而在實際工程中，這些細節(jié)構造設計容易忽略，或不夠詳細明確。按圖施工的結果導致了支座的損壞。 （2）導致支座損壞的另一個設計原因是板與板連接能力設計不足，導致主梁整體性不足，橫向分布車輪荷載能力不足，甚至單板受力，梁板撓度增大，使支座受力更集中、更復雜，進而過早地出現過大壓縮變形、剪切開裂等病害。 2.1.2施工方面原因。由施工不當造成支座病害的原因，可以歸納為以下五個方面： （1）未按設計要求，在橋梁縱坡或橫坡較大時，對墩臺頂及主梁端底進行調坡處理，使支座大偏心受壓，甚至局部承壓，造成支座局部壓縮變形過大破壞

4、。 （2）主梁板間縫，施工質量差，強度低、傳力差、主梁整體差、導致橫向分布荷載能力低，使個別梁板受力過于集中、過大，造成其下支座的壓縮變形過大和剪切開裂破壞。 （3）安裝支座墊石測量不準確和預制梁板的翹曲，是造成支座脫空的主要原因。 （4）對脫空支座的處理措施不當，有些橋梁在吊裝過程中，雖發(fā)現個別支座脫空，但采取的措施不當。比如在支座下面加墊的材料，強度低、耐久性差，結果在橋梁使用過程中，因加墊材料損失，重新脫空 （5）支座保管不善，使支座在儲存、運輸、安裝過程中，遭受酸、堿、油溶劑等的侵蝕，或漏天堆放遭受陽光曝曬和雨雪侵蝕加速了支座的老化。另外在梁板吊裝過程中，使用安放好的裸梁承受過大的臨時

5、荷載，造成支座的剪切開裂病害。 2.1.3養(yǎng)護方面的原因。養(yǎng)護不及時、不到位，也是造成支座病害發(fā)生的原因之一。對于橋面病害不及時修復，造成雨水，甚至酸、堿、油溶劑的下滲，對支座造成腐蝕損害。 2.2橋面砼鋪裝層的病害。橋面砼鋪裝層的常見病害是裂縫、滲水和破損，其破壞原因既有設計原因，也有施工和養(yǎng)護原因。 2.2.1設計方面的原因 （1）目前的橋面砼鋪裝層設計，過于簡化，往往只給一個配筋圖和層厚規(guī)定值。而對于梁板的上拱度，及其對鋪裝層的影響，沒有提供解決方法，而其影響又不可小視。施工單位簡單按圖施工的后果是跨中鋪裝層厚度不足。 （2）主梁板之間連接設計不合理，早些年設計施工的裝配式板橋，梁板之間

6、無連接筋，且板縫空間太小，鉸縫砼質量不易保證。而鉸縫砼的損壞，降低了傳力效果，導致主梁板整體性差，反射效應導致其上鋪裝層局部破損。 2.2.2施工方面的原因。施工不當也是引起裝配式板橋橋面鋪裝損壞的原因，可歸納為以下幾個方面： 2.2.2.1砼鋪裝層厚度不足，由于主梁上拱效應，致使主梁頂面標高與設計標高有較大差異。以20米跨徑預應力空心板為例，一般上拱度有2cm4cm。這樣按照原設計進行橋面鋪裝，勢必造成砼鋪層在許多地方厚度不足，過薄的鋪裝層不但起不到分布荷載的作用，耐沖擊、防水能力也大為降低，從而產生局部破壞。 2.2.2.2橋面鋪裝層與橋梁主要結構層的連接界面處理不干凈。由于橋面鋪裝的砼一

7、般厚度較小，因此要保證橋面鋪裝層的正常工作，必須使鋪裝層與主梁結構牢固粘接， 否則脆性的薄層砼板將無法適應荷載和溫度引起的變形而產生破壞。橋面鋪裝時一般需要對底層砼鑿毛并沖洗干凈，以保證界面的粘結。然而施工中往往存在鑿毛不徹底或沖洗不干凈的情況，這樣往往導致鋪裝層過早損壞。 2.2.2.3鋪裝層砼配合比設計不合理。由于鋪裝層砼和主結構砼的齡期不同，加上主結構含水量較小，因此橋面鋪裝層極易在澆注初期產生干縮裂紋。因此鋪裝砼需要有較小的水灰比，過大的水灰比將導致鋪裝層產生早期損壞和開裂。近幾年，隨著建設速度的加快和施工裝備的提高，采用泵送砼澆筑橋面鋪裝層越來越普遍，但大坍落度、小骨膠比、高外摻劑的

8、泵送砼鋪裝層，更容易產生干縮裂縫。因此其配合比更應引起高度重視。 2.2.2.4防曬、防風措施跟不上和養(yǎng)生不及時。鋪裝層是薄層結構，水分損失快，特別夏季高溫季節(jié)施工，無防曬、防風措施，很容易導致失水收不住漿，從而形成裂縫。而養(yǎng)生跟不上，失水過快，也會導致砼干縮裂縫的產生。 2.2.2.5橋梁在使用過程中，養(yǎng)護不及時或養(yǎng)護不當，也會使橋面鋪裝層過早出現病害，比如北方地區(qū)，不及時清除雨雪，會使鋪裝層砼受凍融循環(huán)，強度等性能降低，造成破壞。另外，還需要對較小病害及時處理，否則缺陷的擴大會放大橋梁的動力效應，使鋪裝層處于更加不利的狀態(tài)；同時缺陷的擴大會使橋面積水，導致水腐蝕產生更大的病害。 2.3板間

9、縫砼的病害。板間縫砼病害主要表現為板間縫砼的破碎、脫落，其產生的原因有設計、施工兩方面的原因。 2.3.1設計方面的原因 2.3.1.1早些年 設計的預應力空心板梁、梁板之間都是小企口縫，縫小而淺，一般只有11-15厘米深，企口縫下的板間縫，理論值只有1cm寬。狹小的空間，使板間砼（砂漿）施工難度增加，質量不易得保證，強度低，易損壞。 2.3.1.2板與板之間無連接筋，只有鉸縫砼，連接能力不足，造成板與板之間整體性差，使本身質量不高的板間砼受剪破壞。 2.3.2施工方面的原因。但由于梁板預制安裝過程中控制不夠精細，造成某些實際縫寬連1cm也不足，甚至為零。因此，板間砼只能用稀砂漿灌注，也不易充

10、分搗實，使砼（砂漿）強度不足，導致破壞。同時，稀砂漿容易干縮，又與兩側光滑梁板不易粘牢，在荷載反復作用也就形成剝離脫落。 3. 裝配式板橋常見病害的防治 3.1支座病害的防治。支座病害的防治應從設計、施工、養(yǎng)護三方面綜合采取措施。 3.1.1設計措施 （1）充分論證，綜合考慮前期費用、養(yǎng)護更換費用，受力特點、適用溫度等因素，選用更合適的支座型式。 （2）當橋梁縱或橫較大時，如選擇板式橡膠支座，要設計墩臺頂調平層，或墊石調平，同時主梁端底設置與縱橫坡相適應的調坡措施。 3.1.2施工措施 （1）充分理解設計意圖，梁板嚴格按圖預制，確保各細部尺寸準確無誤，克服慣性思維，對于無設計，或設計不明確的細

11、部尺寸，要積極與設計單位溝通，妥善解決。嚴禁為了省事，有意忽略細部尺寸構造。 （2）認真對待支座下墊層、墊石的施工，不僅要保證其強度符合要求，其高程也要準確無誤，符合設計要求，最好按等級水準測量，控制其標高。 （3）嚴把支座訂購進場質量關，支座材料有一定的適用溫度范圍，比如，氯丁橡膠（CR）支座適用溫度范圍為-2560，屬常溫型橡膠支座。采用天然橡膠（NR）生產的支座適用溫度為-4060,屬耐寒型支座，訂購支座要結合各地氣溫條件，選用合適材料制成的支座。對進場支座除按規(guī)定抽檢力學性能指標外，還應做材料定性試驗、耐老化試驗等。 （4）每吊裝1片梁，隨時對梁下支座的位置、受力情況進行檢查，對于脫空

12、支座，必須用經過防銹處理過的合適厚度的鋼板（提前預備）加墊，不可用油氈、干硬性砂漿襯墊。對于錯位的支座必須將梁重新吊起，重放支座，重新安裝，不得用撬棍移動梁板和支座。 （5）嚴禁吊車和載梁車，在未經有效連接成整體的梁上行駛、停放、作業(yè)。 3.1.3養(yǎng)護方面的措施 （1）及時消除橋面病害，控制橋面病害向支座傳導。 （2）對支座進行定期養(yǎng)護、保潔、除銹、防塵。 （3）及時更換病害支座，對于偏壓支座更換時要加墊楔形鋼板。 3.2橋面砼鋪裝層病害的防治 3.2.1設計方面的措施 （1）深入研究橋面砼鋪裝層的受力狀態(tài)和設計理論，對橋面鋪裝層進行科學設計。在目前情況下，應從增強橋面鋪裝層耐沖擊和分布荷載能

13、力方面考慮，采取適當增加砼鋪裝層厚度，采用雙層鋼筋網的措施。 （2）對主梁上拱度提出明確指標，對砼鋪裝層厚度、上拱度、墊石（墊層）標高、橋面設計標高，進行綜合系統(tǒng)設計，消除上拱度對鋪裝層厚度的影響。 3.2.2施工方面的措施 （1）嚴格控制梁板的張拉應力和成品梁板堆放時間，確保主梁上拱度不超標。 （2）為了克服以跨中厚度控制，墩頂砼鋪裝過厚；以墩頂厚度控制，跨中厚度又不足；等厚控制又造成橋面波浪的問題，可以采用以下措施。分別實測梁板安前前上拱度f，和鋪裝完成后上拱度f，當f值較小時（如40mm以下），在墩頂厚采用設計值g+10mm控制，跨中采用設計g控制。則跨中實際上拱度值為f0=f-10-f

14、，跨中實際設計高為理論設計高+實際上拱值f0。這樣處理，既保證了跨中最小鋪裝厚度，標高誤差又基本符合規(guī)范要求。 當f值比較大時，墩頂厚度采用設計值g+f/2，跨中厚度采用設計值g，則跨中實際上拱度f0f-f/2-f。為保證橋面設計誤差不致過大，降低支座標高f/2，墩頂橋面鋪裝層實際標高為設計高程?？缰袑嶋H標高為設計標高+f0。由于f值較大，標高誤差局部可能有些超規(guī)范，但由于這種情況一般發(fā)生在大跨徑橋梁上，所以局部的超規(guī)，對坡度的影響不是很大。至于個別梁f值過大問題，或邊梁與中梁f值不一致的情況，可采用保持跨中高程一致，適當調整支座墊石的方法解決。 （3）橋面鋪裝層砼施工前，將梁板頂面鑿毛、沖洗

15、干凈，如主梁頂面拉毛程度不理想，可以采用重新刻槽或增鋪界面劑方法，增強鋪裝砼與主梁的連接。 （4）選擇最佳配合比。由于鋪裝層屬于薄層結構，不易提漿，需要坍落度大，而坍落度大又易導致干縮裂縫，降低防水功能，選擇其配合比，要根據工藝條件、施工方法、施工速度、施工溫度綜合考慮，經工藝試驗確定。特別是選用商品泵送砼時，更應通過現場工藝試驗，確定是否適用。 （5）加強施工準備和組織管理。由于鋪裝層薄，砼水分損失快，容易造成收不住漿而干裂，所以在夏天施工要做好防曬、防風、防雨準備，冬天施工，要做好保溫防凍準備。為保證防水效果，施工組織要緊湊，并盡可能減少施工縫。 3.2.3養(yǎng)護方面的措施 （1）對橋面出現的局部病害，及時進行修復處理，防止病害的擴大。 （2）對較大面積裂縫、滲水等病害，進行徹底處理。 （3）及時清除橋面積雪、積水。 3.3板間縫砼病害的病害的防治 3.3.1設計方面的措施 （1）將企口縫設計成較寬、較深的大企口，縫內放置縱向受力筋和箍筋，以增強其抗剪傳力能力。 （2）主梁板之間設置橫向連接筋，增強連接效果。 3.3.2施工方面的措施 (1)澆注板間縫砼之前，將縫內雜物清理沖洗干凈，縫底用砂漿預先填實。 （2）板間縫砼與橋面鋪裝分開施工，且不宜與主梁頂面填平，留下凹槽與鋪裝層砼一起施工，使它們更好連接。 （3）選用較小坍落度砼，用插入式震搗棒振搗