某铁路后张法预应力简支梁裂缝原因鉴定及处理方案

杜延海

摘要：随着现代建筑技术的发展，后张法预应力简支梁广泛应用于铁路、公路桥梁中。在这些桥梁的修建过程中和运营过程中，有时会发现梁体出现裂缝。本文对某铁路后张法预应力简支梁裂缝原因进行了鉴定，并给出了处理方案。

关键词：后张法；预应力简支梁；处理方案

1 工程概况

某客货共线铁路预制后张法简支梁（角钢支架方案）工程（以下简称该工程）设计为后张法预应力混凝土多片式T梁，单线采用两片梁，双线采用四片梁。梁计算跨度为32m，全长32.6m，梁高2.5m，轨底至梁底建筑高度为3.15m。预制单线梁及双线边梁顶宽为2.3m，双线中梁顶宽为1.7m，下缘宽为0.88m。纵向预应力筋采用公称直径为15.2mm的钢绞线（抗拉强度为1860MPa，弹性模量为1.95x105MPa），纵向预应力管道用抽拔橡胶管成孔，用自锚式拉丝体系锚固，采用夹片式锚具。普通钢筋采用Q235钢筋及HRB335钢筋，梁体混凝土设计强度等级为C55。

该工程同期简支梁数量约为100片左右，生产日期为2007年8月～9月份，于2007年10月～11月份期间分期由预制地点（黑龙江省）运至工程地点（内蒙古自治区）。在简支梁出场到运送至工程地点交接过程中，均未發现梁体存在裂缝。2008年4月份，发现部分梁体存在裂缝，裂缝形式为沿N6、N7纵向预应力管道走向的纵向裂缝。

2 现场检测内容

乙方工程技术人员于2008年10月在工程现场对该工程简支梁裂缝情况进行了现场勘察与测量，发现简支梁纵向裂缝主要分为二种形态（裂缝形态图及简支梁宏观照片如下），其中：

裂缝形态（一）：裂缝主要为沿N6、N7纵向预应力管道走向的腹板纵向裂缝，裂缝长度基本上沿整个梁长度方向上分布，裂缝深度约14～52mm，裂缝宽度约0.05～0.13mm。

裂缝形态（二）：裂缝主要为沿N6、N7纵向预应力管道走向的腹板纵向裂缝，沿梁长度方向上局部分布，裂缝深度约14～39mm，裂缝宽度约0.05～0.13mm。

3 裂缝原因分析

2.1设计文件资料查阅

经查阅设计图纸知，该后张法简支梁设计参数、截面构造、材料选择及结构构造合理，符合相关规范要求。

2.2施工档案调查

通过对甲方提供该工程部分简支梁施工档案调查知，其简支梁施工制作所用原材料（砂子、石子、水泥、减水剂、粉煤灰、聚丙烯网状纤维等）均有合格试验报告，钢绞线、钢筋、锚具等均有产品质量合格证书，钢绞线、钢筋有合格试验报告。各简支梁施工均有较完整的片梁档案。

2.3裂缝发现时间

根据调查，在简支梁出场到运送至工程地点交接过程中（2007年9月～11月份期间），均未发现梁体存在裂缝。2008年4月份，发现部分梁体存在纵向裂缝，此时简支梁一直在存放场地。

通过对该工程设计文件、施工档案查阅以及梁纵向裂缝发现时间（经过一个冬季后）、裂缝出现部位（腹板处沿N6、N7纵向预应力管道方向），结合现场对该工程裂缝形态勘察检测，综合分析该裂缝产生的主要原因是预应力管道压浆不实，存在泌水现象，施工时又没能有效排除，经过一个冬季低温条件下，孔道内局部存水冻胀，沿管道产生径向膨胀力，从而在腹板较薄弱部位（腹板N6、N7纵向预应力管道处）产生纵向裂缝。

4 处理方案

先采用建筑结构灌缝粘合剂进行裂缝注胶处理，再粘贴两层碳纤维布，碳纤维布应全部覆盖裂缝区域。

参考文献：

[1] 《铁路桥涵设计基本规范》TB10002.1-2005.

[2] 《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3-2005.

[3] 《铁路混凝土结构耐久性设计暂行规定》铁建设[2005]157号.

[4] 《预制后张法预应力混凝土铁路桥简支T梁技术条件》TB/T 3043-2005.