預(yù)應(yīng)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(shè)中，預(yù)應(yīng)力簡支梁占了相當大的比例，如何在設(shè)計、施工、后期維護中預(yù)防預(yù)制梁病害的發(fā)生，延長混凝土預(yù)制梁的使用壽命，成為擺在工程技術(shù)人員面前的重要課題。只有對預(yù)制梁的主要病害進行分類，分析病害產(chǎn)生原因及特點，才能做到有的放矢，針對性防治預(yù)制梁產(chǎn)生的病害。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力簡支梁;病害;防治

橋梁工程建設(shè)規(guī)模逐漸擴大，在我國交通運輸中發(fā)揮了基礎(chǔ)性的作用。由于設(shè)計與施工方面還存在著一定的弊端與不足，導(dǎo)致橋梁出現(xiàn)病害問題逐漸嚴重，制約著橋梁在交通運輸中作用的發(fā)揮，甚至威脅到人們的生命財產(chǎn)安全。由于預(yù)應(yīng)力簡支梁在新建橋梁中占據(jù)了很大的比例，因此，其病害防治工程愈發(fā)凸顯重要。

1 預(yù)應(yīng)力簡支梁常見缺陷及原因

1.1 蜂窩、麻面

蜂窩的產(chǎn)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(fā)生離析現(xiàn)象，支模階段的縫隙較大，都會導(dǎo)致水泥砂漿大量散失，引發(fā)縫孔產(chǎn)生。（2）結(jié)構(gòu)設(shè)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(fā)蜂窩出現(xiàn)。在蜂窩部位會產(chǎn)生應(yīng)力集中，會使結(jié)構(gòu)強度、抗腐、抗磨等性能有所下降，嚴重者對橋梁的穩(wěn)定性構(gòu)成影響。麻面的產(chǎn)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(dǎo)致混凝土中的水分流入到模板當中，進而出現(xiàn)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(nèi)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(zhì)，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(jié)果在鋼鐵表面形成了一層電解質(zhì)溶液薄膜，它跟鋼鐵的鐵和少量的碳（或其它雜質(zhì)）恰好構(gòu)成了原電池，從而使鋼筋產(chǎn)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(shù)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(xiàn)磨損嚴重情況將直接影響局部結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性甚至?xí)斐删植科茐摹?/p>

1.4 剝落

出現(xiàn)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(fā)在自然狀態(tài)下混凝土的表層結(jié)構(gòu)吸收大量水分，造成結(jié)構(gòu)物表層和內(nèi)部的濕度不均勻，產(chǎn)生濕度應(yīng)力。當干濕交替反復(fù)作用于混凝土面層，就會導(dǎo)致表層結(jié)構(gòu)的破壞，導(dǎo)致脫落。當保護層受損以后，便會形成對鋼筋的銹蝕。第二，結(jié)構(gòu)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(dǎo)致面層剝落。第四，如果環(huán)境溫度過低，可能導(dǎo)致凍結(jié)現(xiàn)象的出現(xiàn)，反復(fù)的凍融會導(dǎo)致混凝土強度的降低進而出現(xiàn)剝落。第五，侵蝕作用嚴重。如果出現(xiàn)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(dǎo)致表面結(jié)構(gòu)出現(xiàn)破損。

2 預(yù)應(yīng)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(fā)現(xiàn)易漏漿的縫隙時要予以堵塞。（2）混凝土施工前，應(yīng)根據(jù)粗、細骨料的實際含水量與理論配合比的差值調(diào)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(yù)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(shè)備工作性能。（5）檢查附著式高頻振動器、插入式振搗棒狀態(tài)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(xiàn)場試驗確定，灌筑混凝土?xí)r根據(jù)試驗結(jié)果調(diào)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(xù)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(xù)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(xiàn)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(cè)1/2跨處，分別從梁體同一端的兩側(cè)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?，F(xiàn)場技術(shù)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(cè)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(jié)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(jié)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(shù)量，避免振搗手重復(fù)振搗，附著式高頻振動器振動時間過長，防止底、腹板結(jié)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?xí)r，從內(nèi)模頂部的布料口（可關(guān)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(yīng)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(xù)輸送，必要時可降低泵送速度以維持泵送的連續(xù)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(zhuǎn)，讓輸送管內(nèi)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(jiān)視模板，發(fā)現(xiàn)模板走形、模板連接螺栓松動及漏漿應(yīng)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(yīng)保證下料均勻，避免混凝土集中堆集現(xiàn)象?；炷琳駬v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(diào)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(fù)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(xiàn)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(shè)。

3 結(jié)語

綜上所述，結(jié)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(dǎo)致病害產(chǎn)生的影響因素。進一步細致的分析，結(jié)合工程建設(shè)的實際環(huán)境條件以及建設(shè)狀況，明確需要采取的施工手段和病害防治措施，實現(xiàn)病害發(fā)生概率的降低。針對已經(jīng)存在的問題及時采取有效的解決辦法，實現(xiàn)工程建設(shè)質(zhì)量的穩(wěn)步提高。

參考文獻：

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