高速铁路预制箱梁支座空鼓病害预防及处理技术

高速铁路预制箱梁支座空鼓病害预防及处理技术

摘要：支座板空鼓即箱梁支座处混凝土不密实或支座板与梁体混凝土没有密贴，用榔头敲击支座板会发出空腹的声音，是大多数预制梁存在的质量通病。由于支

座处应力集中，支座板空鼓会对箱梁架设、铁路运营产生很大的安全隐患。本文

以某铁路工程制梁场为依托，重点介绍避免预制箱梁支座板空鼓的技术措施及支

座板空鼓的处理办法。为铁路工程其他制梁场提供参考。

关键词：高速铁路预制箱梁支座板空鼓预防及处理

一、前言

近年来中国高速铁路建设速度飞速发展，桥梁在高速铁路线中占有很高的比例。但是受

到施工工艺的影响，铁路预制箱梁支座板空鼓依然是一个较为普遍存在的问题。桥梁支座处

于上、下部构造连接点的重要位置，箱梁的自重、二期恒载及运营荷载均通过支座传递至桥

梁下部结构，若支座板处有空鼓，当支座板承载时，支座处可能形成突变式内陷或徐变式内陷，对箱梁架设及运营期上部行车安全造成很大的安全隐患。

本文以新建杭州至黄山铁路桐庐制梁场为依托，通过施工过程中对高速铁路预制箱梁支座板

空鼓形成原因进行分析，制定出减少空鼓出现频率的预防措施和空鼓处理办法。

二、原因分析

通过对施工工艺进行分析，支座板空鼓形成原因主要为以下两点：

1、支座板属集中受力点，钢筋设计密集，混凝土穿过性较差，不易振捣，振捣过程稍有

疏忽（振捣棒未插入到支座板上方、振捣时间不够、振捣点分部不合理），就很容易形成空鼓。施工过程中责任未落实到个人，施工人员质量意识不够均容易产生上述问题。

2、支座钢板的钢材收缩率与混凝土收缩率有差异，混凝土和支座垫板之间因变形量不一

致二导致两者间存在微小的间隙，形成空鼓。

三、支座板预防措施

3.1 加强混凝土振捣

针对混凝土振捣不密实而形成空鼓，可采取以下方法：

1、支座板上方梁体钢筋数量多、密度大，易造成局部漏振。梁体钢筋骨架在绑扎过程中

稍微移动两端钢筋位置，预留出振捣棒下棒位置。

2、人员配备与责任制落实

在两端支座预埋板位置分别安排四个熟练混凝土工，8个人专门负责端头位置混凝土的

振捣。混凝土振捣派专人指挥、检查，将责任落实到人。以人员配备标准化结合质量责任制

的落实作为支座板处混凝土振捣质量促进的手段。

3、保证混凝土的性能

现场浇筑箱梁两端第一层混凝土时，加大混凝土坍落度及和易性的试验频率，保证支座

板处浇筑混凝土的和易性良好，混凝土的塌落度控制在200～220mm范围内。

4、混凝土振捣设备及方法

振捣过程中，先使用Φ50mm的振捣棒振捣第一次至底板翻浆，再用Φ30mm的振捣棒

振捣第二次，同时打开侧模的附着式振捣器振捣20s，视情况振捣3到5次，每次间隔2分钟，以保证支座板处混凝土振捣密实。

3.2 涂刷环氧树脂混合料

针对支座钢板的钢材收缩率与混凝土收缩率有差异而导致的空鼓，可采用在支座板中心

范围涂刷环氧树脂并撒小石子的方法进行处理。其施工工艺流程、具体步骤和要求如下：

1、支座预埋板质量检查

支座预埋板质量要求按照《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010）进

行验收。严格把控支座板的平面位置、高度偏差，尤其注意其与箱梁模板的固定与密封情况，保证支座板安装稳固。

2、清除支座预埋板上的杂物

支座预埋板上的油污、灰尘等采用干燥土工布擦拭，保证支座预埋板的整洁干燥。

3、环氧树脂的调配

取环氧树脂1000g，再分别用量筒量取50ml二甲苯、30ml二丁酯和80ml的乙二胺倒入环氧树脂内，迅速搅拌均匀形成混合料，混合料须在半小时内使用完。

4、环氧树脂的涂刷

先采用钢板尺在支座预埋板上标记出涂刷区域，然后将环氧树脂混合料倒入支座预埋板涂刷区域内。混合料倒出前后各称重一次，确定用量，单块支座板混合料用量控制在0.29kg 左右。之后，采用刮片将环氧树脂抹刷均匀。

5、铺撒碎石

碎石采用5-10mm同梁体碎石，铺撒碎石前应先清洗干净并晾干，在混合料涂刷完成后将碎石均匀撒在混合料上，石子所占面积约为混合料涂刷面积的75%，每块预埋支座板上所撒石子重量约为1.2kg。

碎石铺撒完成后静置半小时，即可进行下步工序。

四、支座板空鼓处理措施

支座板空鼓的预防措施可有效的减少其出现的频率，但并不能完全消除，对出现空鼓现象的支座板还须进行注环氧树脂处理，确保成品梁质量。其施工工艺流程、具体步骤和要求如下：

1、检查空鼓情况

箱梁吊出到存梁区后检查支座板空鼓情况，在支座板空鼓处进行标记。

2、磁力钻钻孔

用磁力钻在支座板空鼓范围中间钻一小孔，孔径为10mm。钻孔数量及位置视空鼓范围而定，一般每个支座板钻1~2个孔。

3、安装注浆嘴

钻孔完成后，安装注浆嘴，确保注浆嘴安装牢固。

4、注环氧树脂

将环氧树脂与固化剂按4:1的比例调配，搅拌均匀后倒入注浆机筒内。注浆机械采用TY—512号高压注浆机，注浆过程中压力保持在8MPa左右，当发现环氧树脂从支座板四周边缘冒出或压力急剧升高则停止注浆，注浆完成。注浆完成后及时用清洗剂清洗注浆设备，避免环氧树脂凝固后堵塞设备。

5、切除注浆嘴

注浆完成48h后，用砂轮片切除注浆嘴，注浆嘴切除过程中不得损坏预埋板，以免破坏预埋板涂层。

6、检查注浆质量

切除注浆嘴后再次检查支座板空鼓情况，若无空鼓出现，则本次作业效果理想，若仍然出现空鼓现象，则须重新进行上述处理措施。

7、对防腐损坏部位进行修复。

五、质量控制及检验

5.1质量控制

1、涂刷环氧树脂前，要确保支座洁净、干燥，板上不得有水。

2、每块支座板上的环氧树脂用量尽量准确，避免出现过多或过少的情况。

3、碎石一定要干净、干燥，粒径均匀，以颗粒状为佳。

4、石子撒完后需静置半小时，静置过程中不得随意碰触石子。

5、检查空鼓情况时，安排2人先后检查标记，避免错漏，每块预埋板检查8～10个点。找到空鼓后，及时用记号笔标记。

6、钻孔深度约5～8cm，确保钻孔完成后注浆嘴能正常安装。

7、注浆时保持注浆压力，压力变化过大时及时停止。刚开始注浆时压力过大，则可能是注浆管堵塞，需检查注浆管和注浆嘴通畅情况。

8、切割注浆嘴时，要小心不碰触支座预埋板，不得破坏预埋板涂层和钢板。

9、严格按照施工工艺进行施作。