中国铁路上海局集团有限公司芜湖工务段 安徽芜湖 241000
摘要：高速铁路中桥梁占据大多，是跨越山河湖海将线路连为一体的重要角色。而桥梁常常会因为各种因素而出现许多病害问题。本文讨论的核心内容是存在于混凝土梁体中的常见病害：梁体裂纹和空洞。提出几点思考，仅供参考。
关键词：高速铁路；梁体裂纹；梁体空洞；施工方法
一、混凝土梁体裂纹、空洞形成原因
梁体是桥梁的重要组成部分，自2015年开始我段连续接管了合福、宁安、杭黄、合杭4条高铁线，在高铁前期介入及后期静态验收过程中发现梁体常常会出现裂纹和空洞的病害。
1、梁体各部位裂纹及形成原因
①简支箱梁内四个上倒角出现裂纹
形成的原因：在梁场预制时养护不到位而产生的裂纹。
②现浇梁温差裂纹
形成的原因：为在混凝土浇筑过程中出现内外温度差距过大，在浇筑时由于梁体体积大，会出现散热不均匀的现象，内部散热慢而外部较快，长时间浇筑就会发生温差裂纹
③箱内吊装孔裂纹
形成的原因：大多在架梁和移梁过程中受力过大后形成裂纹
④箱梁顶部裂纹
形成的原因：箱梁顶部发现的裂纹一般为受外力影响产生的裂纹，在桥面系施工时重力对箱梁顶部产生突然的重力造成的裂纹
⑤箱内底板开裂
形成的原因：一般为桥梁施工过程中由于混凝土的抗拉力不足造成的。
⑥现浇连续梁在浇筑时出现冷缝
形成原因：分层浇筑混凝土时出现过长的浇筑间断时间，这就导致上层混凝土在下层浇筑混凝土初凝之后才会被浇筑，从而造成浇筑混凝土出现强度较低的夹层。
2、梁体表面空洞及形成原因
①现浇连续梁支座上部、腹板、横隔板混凝土空洞、蜂窝、麻面
形成的原因：在0#块支座上部、腹板及横隔板位置振捣相对困难
②混凝土表面存在气孔以及蜂窝
形成原因：浇筑混凝土时的相应模板出现漏浆状况，振捣漏振。
③梁底部空洞露筋。
形成的原因：此类病害一般发生原因是预制的简支梁在梁场振捣不密实造成的，此类病害在连续梁底部更为常见，多为梁底混凝土松散不密实，0#块有空洞。
3、梁体内部空洞及形成的原因
①现浇连续梁底部0#块内部空洞：一般出现在现浇连续梁底部，在检查连续梁0#块时梁底部位敲击有大面积空响及大面积的混凝土松散。发现此类病害后需做第三方无损检测来判定梁体内部有无内部空洞。
形成的原因：
①由于连续梁施工时，梁体内外模板均在桥面进行加工，加工时间较长，在模板加工过程中产生的锯末等杂物会散落至梁底部，逐渐堆积到支座周边，这部分杂物在浇筑之前没有得到彻底清理就会造成混凝土内部有杂质，敲击检查有空响。
②连续梁施工时有模板内外间距十分狭窄部位，振捣困难可能造成浇筑混凝土时被钢筋和振动棒卡住，下部就会形成内部空洞。
③施工时使用的材料不达标。
二、混凝土梁裂纹、空洞处理方式
1、梁体出现混凝土裂纹处理方式
常见的混凝土裂纹处理方式分2种，裂缝宽度＜0.15mm，选择表面封闭法，超出该范围选择壁可法。
1.1表面封闭法。使用环氧封闭漆对裂纹处进行3次以上的涂刷，使浆液靠毛细作用渗入裂纹中，保证裂纹的封闭。
封闭漆对混凝土基材应具有良好的湿润性、渗透性、耐碱性和附着力，厚度一般为20μm-30μm，最大不超过50μm。
1.2壁可法。通过高分子材料的注入完成封闭处理。凿除掉砼表面裂纹两侧的砂砾以及混凝土块之后，彻底清理混凝土表面，用蘸水的抹布对表面浮尘进行彻底的清理。等裂纹内充分干燥后调制101#封口胶。找出裂纹的起止点，并标记，把少量封口胶通过抹刀涂抹在相应的注入座底面的边框，使得注入孔和裂纹中心相对并按压，从而使得底面的4个孔当中能够挤出胶体，把注入座底板用胶包裹。粘好后不再移动注入座，不能让胶堵住注入孔，注入座3个/米。
注入座安装完成后通过抹刀对封口胶密封注入座见的缝隙进行刮抹。可以先垂直裂纹沿着裂纹方向擦拭，在封口胶冲入到裂纹较深位置后将涂抹方向转变为裂缝走向，防止涂抹重复。假设裂缝两侧存在龟裂，就在该位置完成8-10cm宽的封口胶的涂抹，同时对胶边缘进行按压，从而使得卷边消除。密封裂缝后养护封口胶，环境温度50℃时养护24h，150℃时养护12h，固化前要注意防水。之后进行注入器的安装，相同裂缝的注入器需要同时安装，从而避免没有注入器的底座中流出注入材料。之后就是对灌注胶的调制以及灌入并等待灌注胶固化，固化之后将注入器以及注入座去掉，通过砂轮机打磨表面至平整。
2、混凝土表面出现空洞处理方式
2.1、将表面疏松的混凝土凿除至密实。凿除前需先确认梁体内部钢筋位置，避免对梁体钢筋及预应力钢筋造成损伤。凿除较深的，超过钢筋保护层时，通过压力水将砼内部和混凝土表面松散位置杂物冲净，然后打磨去除表面浮浆
2.2、对凿除部分露出的钢筋进行检查，如果钢筋已经锈蚀，则需要先进行除锈和防腐工作后再进行混凝土的修复
2.3、对凿除部分使用浆液分层嵌补。表面嵌补后将具有较高耐久性的修补材料涂刷在表面混凝土来修复，并在之后将耐久性薄层修补料刮下大约1mm的厚度。
3、混凝土内部出现空洞不密实处理方式
对于混凝土结构内部空洞，采用注浆法进行加固。
3.1布孔：根据检测结果，标定空洞位置，根据空洞大小，每个空洞部位布设3~5个孔。
3.2通过钻孔机完成3厘米直径要求的钻孔。钻孔钱要根据设计图纸定位出梁体钢筋级预应力钢筋位置，避免钻孔时对梁钢筋级预应力钢筋造成损伤。完成钻孔之后通过清水的注入检测各孔是否相通，不合格则补钻。
3.3注浆压力确定：压力和浆液扩散系数间关系密切。压力高的浆液填充紧密度高，浆液当中的多余水分也能够有效排出，从而使得结石之后的浆液强度得到提高。不过过高的注浆压力也会使得混凝土受到破坏，所以还需要以实际情况来对注浆压力进行确定。
3.4选择制备浆液：具有较好的流动性以及较低的泌水率小且压浆饱满。
3.5压浆：在孔中打入灌浆栓塞并将软管出料口固定在上面。假设密封不够或者连接不牢就会出现压力不足或者爆浆等现象。压浆泵启动的同时要将搅拌机底部的出料开关打开，压浆正式开始前要将排气孔之外的各个孔都塞死。
压浆开始后的木塞的打开顺序是依照和压浆孔的距离来决定的。出浆口关闭的标志就是溢出浆液的稠度等于注入浆液。出浆口关闭后保持2min的0.5MPa的压力，之后打开卸荷开关使得压力缓慢降低，压力为0之后结束压浆。
三、混凝土梁体裂纹、空洞病害预防的建议
1、对钢筋碰撞检查，通过在梁体内部结构钢筋密集区布设预留振捣通道，预留振捣窗口，优化梁体内部结构的布置。
2、针对混凝土分层浇筑时间过长的问题，可以对搅拌能力进行增强：通过对浇筑工艺的改善实现前层混凝土相应的初凝时间高于分层浇筑时间。
3、在原材料方面，应选用质量合格的材料，做好材料检验工作。加强材料质量的控制。对组织材料的日常供应作出合理的符合实际的安排，从而确保项目能够在规定期限之内合格完成。
4、在施工人员方面，应提升施工人员的质量意识。提高技术人员素质。要求能达到合格的技术，一丝不苟的工作作风。施工人员可以做到严格执行操作标准确保工程施工的质量
5、施工方案方面，制订切实可行的施工方案，结合工程实际，制订完善施工技术、施工工艺、施工管理、施工组织的方案。
6、机械设备方面，使用质量优良，设备先进的机械设备，可以提高施工质量
7、外部环境方面，做好环境了解，提前应对天气情况的变化。
结束语
在高速铁路桥梁的检查过程中，要严格执行高速铁路验标的标准。桥梁梁体裂纹和空洞在验收过程中是普遍存在的，通过分析裂纹和空洞产生的原因，可以得出有效的整改措施，使得病害尽早消除，促进新线验收工作。