浅谈圬工梁体病害整治

张身勇

1.概况

为适应经济发展的需要，高速、重载、大密度以成为铁路发展的必然趋势，铁路桥梁也发挥着不可替代的作用，预应力32米圬工梁，梁体表面裂纹病害是一个普遍存在而又难于解决的病害整治问题，本人对圬工梁体常见的一些裂纹病害进行分析，并针对具体情况提出整治措施。

2.梁体裂纹病害成因分析

梁体施工和本身变形、约束等一系列问题，由于裂纹的存在和发展通常会使内部的钢筋等材料产生腐蚀，降低梁体钢筋材料的承载能力、耐久性及抗渗能力，影响梁体使用寿命。从现场观察，梁体裂纹产生的原因很多，有变形引起的裂纹：如温度变化、收缩、膨胀、不均匀沉陷等原因引起的裂纹；有外载作用引起的裂纹；有养护环境不当引起的裂纹等。因此，分析梁体裂纹的原因，提出措施来减缓其发生和发展，是工务工作需要解决的问题之一。

3.圬工梁体裂纹病害预防

3.1梁体干缩裂纹形成

梁体受外部条件的影响，表面水分损失过快，变形较大，内部湿度变化较小变形较小，较大的表面干缩变形受到梁体内部约束，产生较大拉应力而产生裂纹。干缩裂纹通常会影响梁体的抗渗性，引起钢筋的锈蚀影响梁体的耐久性，在水压力的作用下会产生水力劈裂影响梁体的承载力等。相对湿度越低，水泥浆体干缩越大，干缩裂纹越易产生。梁体干缩主要和梁体的水灰比、水泥的成分、水泥的用量、集料的性质和用量、外加剂的用量等有关。干缩裂纹多为表面性的平行线状或网状浅细裂纹，梁体平面部位多见，较薄的梁板中多沿其短向分布。

预防方案

3.1.1严格控制搅拌和施工中的配合比，梁体的用水量绝对不能大于配合比设计所给定的用水量。梁体的干缩受水灰比的影响较大，水灰比越大，干缩越大，因此在梁体配合比设计中应尽量控制好水灰比的选用，同时掺加合适的减水剂。

3.1.2加强梁体的早期养护，并适当延长梁体的养护时间。冬季施工时要适当延长梁体保温覆盖时间，并涂刷养护剂养护。在梁体结构中设置合适的收缩缝。

3.2收缩裂纹病害及预防

梁体在终凝前几乎没有强度或强度很小，或者梁体刚刚终凝而强度很小时，受高温或较大风力的影响，梁体表面失水过快，造成毛细管中产生较大的负压而使梁体体积急剧收缩，而此时梁体的强度又无法抵抗其本身收缩，因此产生龟裂。影响梁体塑性收缩开裂的主要因素有水灰比、梁体的凝结时间、环境温度、风速、相对湿度等。

预防方案

3.2.1严格控制水灰比，掺加高效减水剂来增加梁体的坍落度和和易性，减少水泥及水的用量。

3.2.2在高温和大风天气要设置遮阳和挡风设施，及时养护。浇筑梁体之前，将基层和模板浇水均匀湿透。覆盖塑料薄膜或者潮湿的草垫、麻片等，保持梁体终凝前表面湿润，或者在梁体表面喷洒养护剂等进行养护。

3.3温度裂纹及预防

由于梁体的体积较大，大量的水化热聚积在梁体内部而不易散发，导致内部温度急剧上升，而梁体表面散热较快，这样就形成内外的较大温差，较大的温差造成内部与外部热胀冷缩的程度不同，使梁体表面产生一定的拉应力。当拉应力超过梁体的抗拉强度极限时，梁体表面就会产生裂纹，这种裂纹多发生在梁体施工中后期。在梁体的施工中当温差变化较大，或者是梁体受到寒潮的袭击等，会导致梁体表面温度急剧下降，而产生收缩，表面收缩的梁体受内部梁体的约束，将产生很大的拉应力而产生裂纹，这种裂纹通常只在梁体表面较浅的范围内产生。温度裂纹的走向通常无一定规律，大面积结构裂纹常纵横交错；梁板类长度尺寸较大的结构，裂纹多平行于短边；深入和贯穿性的温度裂纹一般与短边方向平行或接近平行，裂纹沿着长边分段出现，中间较密。裂纹宽度大小不一，受温度变化影响较为明显，冬季较宽，夏季较窄。高温膨胀引起的梁体温度裂纹是通常中间粗两端细，而冷缩裂纹的粗细变化不太明显。此种裂纹的出现会引起钢筋的锈蚀，梁体的碳化，降低梁体的抗冻融、抗疲劳及抗渗能力等。

预防方案

3.3.1尽量选用低热或中热水泥，改善骨料级配，掺加粉煤灰或高效减水剂等来减少水泥用量，降低水化热。

3.3.2在梁体中掺加一定量的具有减水、增塑、缓凝等作用的外加剂，改善梁体拌合物的流动性、保水性，降低水化热，推迟热峰的出现时间。加强梁体养护，梁体浇筑后，及时用湿润的草帘、麻片等覆盖，并注意洒水养护，适当延长养护时间，保证梁体表面缓慢冷却。

4.裂纹病害整治

裂纹的出现不但会影响结构的整体性和刚度，还会引起钢筋的锈蚀、加速梁体的碳化、降低梁体的耐久性和抗疲劳、抗渗能力。因此根据裂纹的性质和具体情况我们要区别对待、及时处理，梁体裂纹的修补措施主要有以下方法：表面修补法，灌浆、嵌逢封堵法。

4.1表面修补法

表面修补法是一种简单、常见的修补方法，它主要适用于稳定和对结构承载能力没有影响的表面裂纹以及深进裂纹的处理。

4.1.1于对结构整体性有影响或有防渗要求的梁体裂纹的修补，它是利用压力设备将胶结材料压入梁体的裂纹中，胶结材料硬化后与梁体形成一个整体，从而起到封堵加固的目的。

4.1.2对梁体表面进行打磨清除水锈和污垢。

4.1.3使用高标号水泥浆加入聚合物胶对梁体表面涂刷底胶一边。

4.1.4梁体表面底胶干后立即涂刷两边中间胶。

4.1.5最后一道工序涂刷罩面胶。

4.2裂纹封堵中嵌缝法最常用的一种方法，它通常是沿裂纹凿V型槽，在槽中嵌填塑性或刚性止水材料聚合物水泥砂浆，以达到封闭裂纹的目的。

5.结 论

通过对铁路预应力圬工梁体裂纹病害的整治，桥梁设备减少了病害隐患。因此，对圬工桥梁体裂纹病害进行认真分析、区别对待，采用合理的方法进行整治，通过对新材料、新技术、新工艺的应用，在确保列车安全运行的前提下，延长病害圬工橋梁的使用年限取得效果。