先简支后结构连续梁桥常见病害分析及质量控制

[摘 要]本文就先简支后结构连续梁桥常见病害病害类型及其产生原因进行了分析，并对可能产生的桥梁病害在施工前提出一些控制措施。

[关键词]先简支后结构连续梁桥；常见病害；施工；质量控制

中图分类号：O213.1 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）15-0004-01

采用先简支后连续梁形式， 与整体现浇梁相比， 梁板更便于集中预制， 通过在桥上完成体系转换， 较好地解决了多跨桥梁简支梁接头易破损所引起的桥面跳车问题， 具有施工速度快、行车舒适、桥型美观等优点。但是施工过程中必须注意的关键工序，如果控制不好，就会影响桥梁质量和后期使用效果。

1 病害类型及成因分析

1.1 几何尺寸病害

由于桩基放样错误，钻机钻杆不垂直，扩孔严重，钢筋笼入孔后未进行校正等原因，造成桩基偏位的现象越来越多；砼构件尤其是重要预制构件几何尺寸与设计相差太大，造成构件无法安装，一些工程因此项指标不满足设计和规范要求。虽后期可以通过某些措施进行弥补，但对时间和财力都会造成极大浪费。

保护层厚度是影响砼构件耐久性的一个重要指标，如果保护层偏厚，砼表面易产生常见的收缩裂缝，但厚度过小，一方面容易造成钢筋露筋或钢筋受力时表面混凝土剥落，另一方面随着时间的推移，表面的混凝土将逐渐碳化，从而导致钢筋锈蚀，强度降低。

1.2 混凝土浇筑病害

使用水泥品种不合适，尤其使用矿渣水泥时易发生水纹问题；混凝土坍落度大，或混凝土配合比发生了变化，致使坍落度变化较大；当混凝土浇筑高度超过2m时，由于未设置串桶致使混凝土发生离析，振捣时漏振或过振，混凝土表面出现蜂窝、麻面；两层浇筑时间间隔过长，或振捣时振捣棒未深入到下层混凝土中，致使两层混凝土未结合好，分层印记明显；大体积混凝土在施工过程中，由于水泥水化时产生大量热量，致使内部温度升高，内外温差过大，在温度应力作用下，使混凝土表面出现裂缝。混凝土浇筑完毕后，塑性收缩和缩水收缩是混凝土表面产生裂缝的主要原因。

1.3 预应力混凝土梁裂缝

从施工角度来说，引起预制梁、现浇梁裂缝的因素有：混凝土施工配合比调制不当；支架（底座）缓慢变形导致承载力不够；浇筑顺序及施工缝设置不合理；拆模时间（特别是箱梁内模、空心板芯模）过早；养护不及时或养护方式不合适；以及预应力张拉控制不当等。从裂缝种类区分，有干缩裂缝、温度裂缝、混凝土初凝时受到扰动而出现的裂缝、剪切裂缝等。裂缝使得混凝土内钢筋锈蚀加速，进而使裂缝范围扩大。

现浇预应力混凝土梁要注意梁端锚下混凝土容易出现放射状裂缝，甚至被压碎，除超张拉钢束的原因外，是由于端头钢筋密集且与预应力钢束管道交错，混凝土浇筑时，粗骨料布料不均导致局部混凝土强度降低，加上有些单位模板施工不细致，锚下垫板未垂直于钢束，造成锚下局部应力超过限值而后开裂。

1.4 橡胶支座病害

支座上下支承面施工不符合要求，特别是对支座下支承面即盖梁垫石的作用认识不够或贪图施工方便，不重视盖梁垫石标高的事先计算和施工控制，造成盖梁垫石的施工标高不准，在支座及梁板安装时，采用钢板及砂浆等弥补方式进行调整或整平，使支座的密贴性及梁板的上下面平顺度大大降低，桥面病害随之增加。

支承垫石、梁体与支座结合部不平整或不水平，导致支座受力不均匀，使得应力集中部位过早破坏；梁体安装就位不准时本应吊离支座重新准确就位，而只简单前后挪动预制梁体来纠偏，使得支座还未使用就受损。

1.5 桥梁外露混凝土局部破损

此种情况比较普遍，在各个桥梁工程中均有出现，只是严重程度不同而已。破损部位多为梁体边角、墩台帽棱角、混凝土防撞墙端部或接缝部位等。混凝土局部受损是因雨水、化冰盐和空气中的多种有害化学物质顺着混凝土裂隙、孔隙或破碎面渗入到内部，致使钢筋锈蚀乃至损坏混凝土结构；或由于气温变化产生的温度应力破坏混凝土结构。

2 施工质量控制及防治措施

2.1 几何尺寸的施工质量控制及防治措施

桥位处应采用可靠精确的方法完成墩位的定测，放样应对提供的坐标进行复核。施工单位应尽可能采用先进技术和先进设备，确保施工质量。严把施工前技术交底关。在施工前仔细审核图纸，针对不同的部位及要求，核定钢筋保护层厚度和几何尺寸，并向一线工人做好技术交底。在施工过程中，重点要做到规范操作，监理单位加强过程的动态监理与控制，特别是在混凝土现浇板浇捣过程中，防止由于跑模或钢筋移位造成保护层厚度不满足要求。

2.2 混凝土浇筑的施工质量控制及防治措施

勿使用矿渣水泥，严格控制混凝土的坍落度，保证混凝土的和易性。当浇筑高度超过2m时，在浇筑混凝土时要设置串筒，或泵送混凝土接串筒至分层浇筑部位。分层浇筑振捣厚度一般每30cm一层，振捣时振捣棒应深入下层5cm左右，不可超厚，否者振捣效果不好。混凝土应该连续浇筑，两层之间的浇筑不可间隔时间过长；使用整体模板，尽量减少接缝，接缝时垫海绵条或橡胶条并紧固密封（注意海绵条或橡胶条的宽度与模板同宽，不得探入模板内），当蜂窝面积较小时，可在拆模后及时用高强度等级的砂浆进行处理，注意砂浆和混凝土的颜色要一致；根据实际情况，对于大体积混凝土构件，应选择水化热低的水泥（如大坝水泥、矿渣水泥、粉煤灰水泥或低强度等级的水泥），限制水泥用量，降低集料入模温度，并缓慢降温（对混凝土结构进行覆盖保温）。应避开高温时段施工，同时对原材料进行降温（如对砂、石料进行遮阳，或对石料进行冲水降温），并用冷却水进行拌和，以降低混凝土浇筑后的内部温度。为减少混凝土的塑性收缩，应严格控制混凝土的水灰比，振捣密实，避免过振。

2.3 预应力混凝土梁裂缝的防治措施

当确定为结构受力变形而造成混凝土梁裂缝时，检查梁体底模及支架体系下伏地基是否在缓慢下沉，还是模板或支架刚度不够有轻微变形，必要时预加荷载试压（尤其是现浇梁施工），或采用换填等措施强化处理地基。

当确定为由于施工操作原因引起的裂缝时，从检查工序出发，重点考察混凝土施工配合比、搅拌、运输、浇筑顺序及间隔时间、振捣、模板拆除时间、养护周期及方式、预应力张拉和压浆控制等环节。环境条件主要影响混凝土的配合比和养护：在多雨潮湿的气候条件下由于砂、石料含水量较大，应适当控制混凝土用水量；对于严寒、酷暑、风沙、阴雨连绵等不同类型气候条件要采取灵活多样的养护方式。

2.4 橡胶支座变形受损的防治措施

在施工时，应根据纵横坡情况，对支座上支承面可提出调整纵坡或横坡的补充设计，如设置楔形钢板；对支座下支承面应通过垫石标高及几何尺寸的事先精确计算来指导和控制施工。在支座安装前应在实地精确确定好各支座的中心及摆放位置，测定标高误差，必要时事先采用水灰比不大于0.5的1：3水泥砂浆抹平（而非调高）。支座顶面除按设计要求设置调坡或滑动钢板外，一律不得设置调高钢板。支座底面若标高不足，可在抹平后垫一块相应厚度的钢板（钢板应作防锈处理，尺寸应比支座周边各宽3cm以上）来调整，但不得用2块以上的钢板叠加调整，严禁采用油毛毡、橡胶板、木板、砂浆、薄混凝土等材料垫高支座。

2.5 桥梁外露混凝土局部破损的防治措施

桥梁外露混凝土局部破损，一方面是由于外界对混凝土结构的侵蚀作用，另一方面是由于受到意外撞击导致的损害。对于这些混凝土的损害只有从提高混凝土自身的密实性、抗渗性入手，同时可考虑针对不同环境类型在混凝土中添加具有不同功能的外加剂。另外在拆模期间和模板拆除初期采取特殊保护措施，防止没有达到强度的混凝土受损，对已受损部位需及时进行修补。

3.结束语

总之，在先简支后结构连续梁桥的施工中应该加强质量的控制，明确注意事项，认真总结经验，及时吸取教训，逐步提高和控制好结构连续施工质量，使我国的桥梁建设得到了进一步发展。