淺議后張預(yù)應(yīng)力孔道壓漿質(zhì)量控制重點(diǎn)
2017-05-15
一、孔道壓漿作用：
?。?）排除孔道內(nèi)的水和空氣，防止污染預(yù)應(yīng)力筋而被腐蝕，保證預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的耐久性，；（2）使預(yù)應(yīng)力鋼筋通過灰漿與周圍混凝土結(jié)成一個整體，將預(yù)應(yīng)力鋼筋上的力均勻地傳入到結(jié)構(gòu)物中，從而減少預(yù)應(yīng)力損失；（3）減輕錨具的受力，提高構(gòu)件的承載能力、抗裂性能和耐久性。如果壓漿質(zhì)量出現(xiàn)問題，將導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力鋼筋銹蝕，預(yù)應(yīng)力提前喪失，從而使橋梁使用壽命大大縮短。特別嚴(yán)重時，還有引起橋梁梁板突然斷裂的危險(xiǎn)。由此可見，后張預(yù)應(yīng)力孔道壓漿質(zhì)量的好壞，對橋梁整體結(jié)構(gòu)能否達(dá)到設(shè)計(jì)要求與安全使用，具有十分重要的影響。
二、孔道壓漿漿液的配置
1.原材料選擇
?。?）水泥應(yīng)采用性能穩(wěn)定、強(qiáng)度等級不低于42.5，水泥的性能要求應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的規(guī)定
?。?）外加劑應(yīng)與水泥具有良好的相容性，且不得含有氯鹽、亞硝酸鹽或其他對預(yù)應(yīng)力有腐蝕的成分。減水劑應(yīng)采用高效減水劑，且應(yīng)滿足現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土外加劑》（GB 8076）中高效減水劑一等品的要求。
?。?）礦物摻合料應(yīng)符合相關(guān)規(guī)定。
?。?）水宜采用符合國家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的清潔飲用水。
?。?）膨脹劑宜采用鈣礬石系或復(fù)合型膨脹劑，不得采用以鋁粉為膨脹源的膨脹劑或總堿量0.75%以上的高堿膨脹劑。
（6）壓漿材料中的氯離子含量不應(yīng)超過膠凝材料總量的0.06%，比表面積應(yīng)不大于350 m2/kg，三氧化硫含量不應(yīng)超過6.0%。
2.后張法孔道壓漿漿液性能指標(biāo)中應(yīng)符合相關(guān)規(guī)范的規(guī)定。
三、孔道壓漿的設(shè)備性能要求
（1）攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速應(yīng)不低于1000r/min，攪拌葉的形狀應(yīng)與轉(zhuǎn)速相匹配，且應(yīng)能滿足在規(guī)定的時間內(nèi)攪拌均勻的要求。
（2）用于臨時儲存漿液的罐應(yīng)有攪拌功能，且應(yīng)設(shè)置網(wǎng)格尺寸不大于3 mm的過濾網(wǎng)。
?。?）壓漿機(jī)應(yīng)采用活塞式或連續(xù)作業(yè)的壓漿泵，其壓力表的最小分度值應(yīng)不大于0.1MPa，最大量程應(yīng)使實(shí)際工作壓力在其25%～75%的量程范圍內(nèi)。
（4）采用的真空泵應(yīng)能達(dá)到0.10MPa的負(fù)壓力。
四、孔道壓漿施工過程的控制要點(diǎn)
1.認(rèn)真做好孔道壓漿前的準(zhǔn)備工作
（1）在工地試驗(yàn)室對壓漿材料加水進(jìn)行試配，各種材料的稱量（均以質(zhì)量計(jì)）應(yīng)精確至±1%。經(jīng)試配的漿液其各項(xiàng)性能指標(biāo)均應(yīng)滿足要求后方可用于正式壓漿。
?。?）對孔道進(jìn)行清理。對抽芯成型的孔道應(yīng)沖洗干凈并應(yīng)使孔壁完全濕潤；金屬和塑料管道在必要時亦應(yīng)沖洗清除附著于孔道內(nèi)壁的有害材料。對孔道內(nèi)可能存在的油污等，可采用已知對預(yù)應(yīng)力筋和管道無腐蝕作用的中性洗滌劑或皂液，用水稀釋后進(jìn)行沖洗；沖洗后，應(yīng)使用不含油的壓縮空氣將孔道內(nèi)的所有積水吹出。
?。?）對壓漿設(shè)備進(jìn)行清洗，清洗后的設(shè)備內(nèi)不應(yīng)有殘?jiān)头e水。
2.孔道壓漿的先后順序。壓漿時，對曲線孔道和豎向孔道應(yīng)從最低點(diǎn)的壓漿孔壓入；對結(jié)構(gòu)或構(gòu)件中以上下分層設(shè)置的孔道，應(yīng)按先下層后上層的順序進(jìn)行壓漿。同一管道的壓漿應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，一次完成。壓漿應(yīng)緩慢、均勻地進(jìn)行，不得中斷，并應(yīng)將所有最高點(diǎn)的排氣孔依次一一打開和關(guān)閉，使孔道內(nèi)排氣通暢。
3. 嚴(yán)格掌控水泥漿漿液性能指標(biāo)。漿液自拌制完成至壓入孔道的延續(xù)時間不宜超過40min，且使用前和壓注過程中應(yīng)連續(xù)攪拌，對因延遲使用所致流動度降低的水泥漿，不得通過額外加水增加其流動度。
4.孔道壓漿的壓力控制。對水平或曲線孔道，壓漿的壓力宜為0.5～0.7MPa；對超長孔道，最大壓力不宜超過1.0MPa；對豎向孔道，壓漿的壓力宜為0.3～0.4MPa。壓漿的充盈度應(yīng)達(dá)到孔道為一端飽滿且排氣孔排出與規(guī)定流動度相同的水泥漿為止，關(guān)閉出漿口后，宜保持一個不小于0.5MPa的穩(wěn)壓期，該穩(wěn)壓期的保持時間應(yīng)為3～5min。
5. 壓漿設(shè)備的選擇。選用性能優(yōu)良的設(shè)備是保證壓漿質(zhì)量的重要手段。通常是用壓漿泵來壓注后張預(yù)應(yīng)力孔道的漿液。壓漿泵有活塞式和風(fēng)壓式兩類：采用風(fēng)壓式壓漿泵壓漿時，空氣會竄入水泥漿液中產(chǎn)生氣泡，難以保證孔道漿液的密實(shí)飽滿，所以，不得使用風(fēng)壓式壓漿泵壓漿。采用活塞式壓漿泵壓漿時，必須保證其作業(yè)的連續(xù)性和足夠的壓力。一些壓漿設(shè)備陳舊老化，有的不能保證連續(xù)作業(yè)，有的機(jī)器雖然在運(yùn)轉(zhuǎn)而壓力達(dá)不到要求，漿液根本就壓不進(jìn)去。采用真空輔助壓漿工藝時，在壓漿前應(yīng)對孔道進(jìn)行抽真空，真空度宜穩(wěn)定在-0.06～ -0.10MPa范圍內(nèi)。真空度穩(wěn)定后，應(yīng)立即開啟孔道壓漿端的閥門，同時啟動壓漿泵進(jìn)行連續(xù)壓漿。
6. 注意環(huán)境溫度。環(huán)境溫度對壓漿質(zhì)量的影響，往往被一些施工單位忽視。尤其是在北方寒冷地區(qū)施工，在冬季來臨之前往往出現(xiàn)搶工期趕進(jìn)度的現(xiàn)象，在壓漿時環(huán)境溫度還未低于5℃，但到了夜間，環(huán)境溫度有時下降到零下幾度，此時，壓入孔道的漿液必然受凍，而白天氣溫有不高，水泥漿液難以水化形成膠結(jié)，達(dá)不到要求的強(qiáng)度，加之有的水泥漿液水膠比大，漿液泌水多，泌出的水在孔道內(nèi)凍結(jié)膨脹，嚴(yán)重時，就引起孔道底部（相對薄弱斷面）開裂，春融時，孔道內(nèi)的積水就沿裂隙滲透出來，嚴(yán)重影響工程質(zhì)量和橋梁結(jié)構(gòu)安全。所以在壓漿過程中及壓漿后48h內(nèi)，結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土的溫度及環(huán)境溫度不得低于5℃，否則應(yīng)采取保溫措施，并應(yīng)按冬期施工的要求處理，漿液中可適量摻引氣劑，但不得摻防凍劑。當(dāng)環(huán)境溫度高于35℃時，壓漿宜在夜間進(jìn)行。
7. 壓漿后應(yīng)通過檢查孔抽查壓漿的密實(shí)情況?？椎缐簼{不密實(shí)產(chǎn)生的原因有以下5方面：
（1）孔道堵塞壓漿困難；
?。?）封錨不嚴(yán)，不能保壓持荷；
（3）壓漿漿液配合比不理想，泌水率過大，孔道內(nèi)形成游離水；或水泥漿濃度不夠，硬化后體積收縮嚴(yán)重造成空隙；
（4）未待孔道另一端飽滿和出漿，排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿即停止壓漿封閉排氣體口；或關(guān)閉出漿口后，未保持穩(wěn)壓期；
?。?）壓漿機(jī)性能不好，壓力不夠或無法保壓持荷，致使孔道內(nèi)漿液不能長距離遠(yuǎn)送，也無法借助壓力使?jié){液充實(shí)到孔道各處，不易暢通到細(xì)微空間位置，從而造成孔道壓漿不飽滿、不密實(shí)。
8.防腐蝕防銹蝕處理。壓漿完成后應(yīng)及時對錨固端按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行封閉保護(hù)或防腐處理，需要封錨的錨具，應(yīng)在壓漿完成后對梁端混凝土鑿毛并將其周圍沖洗干凈，設(shè)置鋼筋網(wǎng)澆筑封錨混凝土；封錨應(yīng)采用與結(jié)構(gòu)或構(gòu)件同強(qiáng)度的混凝土并應(yīng)嚴(yán)格控制封錨后的梁體的長度。長期外露的錨具，應(yīng)采取防銹措施。
9.構(gòu)件的移動和吊裝。對后張預(yù)制構(gòu)件，在孔道壓漿前不得安裝就位；壓漿后，應(yīng)在漿液強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定要求后方可移動和吊裝。
10加強(qiáng)壓漿施工過程的組織管理
?。?）壓漿前，要全面做好技術(shù)交底工作。
?。?）壓漿時，每一工作班應(yīng)制取不少于3組試件強(qiáng)度試驗(yàn)。
?。?）孔道壓漿應(yīng)填寫施工記錄。
五、結(jié)語
后張法預(yù)應(yīng)力橋梁孔道壓漿的工程質(zhì)量，一直是一個薄弱環(huán)節(jié)。如何有效保證后張預(yù)應(yīng)力孔道的壓漿質(zhì)量，從而確保橋梁工程的耐久性及使用安全，是一個必須深入研究的重要問題。本文對后張預(yù)應(yīng)力孔道壓漿施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題進(jìn)行了分析，提出了確保后張預(yù)應(yīng)力孔道壓漿質(zhì)量的建議。
參考文獻(xiàn)：
JTG/T F50-2011 《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》
