預(yù)應(yīng)力孔道壓漿的質(zhì)量控制措施分析
2017-05-15
1 后張法的原理及孔道壓漿的作用
預(yù)應(yīng)力混凝土，即在混凝土或鋼筋混凝土中事先引入正好能抵消載荷壓力的內(nèi)部應(yīng)力。預(yù)應(yīng)力混凝土不但能提高橋梁構(gòu)件的剛度和強(qiáng)度，還可以減少自重，節(jié)省材料，減小混凝土梁的豎向剪力和主拉應(yīng)力，提高結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全可靠性。在大型預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的橋梁施工中，一般采用后張法預(yù)應(yīng)力，完全靠錨具來傳遞和控制預(yù)壓力。在施工工藝中，先預(yù)制構(gòu)件、澆筑混凝土，設(shè)計(jì)未規(guī)定時(shí)，構(gòu)件砼強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度等級值的80%以上，再對預(yù)力筋（鋼筋束）進(jìn)行張拉，后將預(yù)力筋錨固在構(gòu)件上，借助錨具阻止鋼筋的回彈收縮作用而產(chǎn)生的應(yīng)力，經(jīng)由錨具傳遞給構(gòu)件，使構(gòu)件內(nèi)部建立永存的內(nèi)壓力。隨之進(jìn)行孔道內(nèi)灌漿，使鋼筋與混凝土結(jié)為堅(jiān)固的整體，后張法預(yù)應(yīng)力孔道壓漿是否密實(shí)，直接影響預(yù)應(yīng)力構(gòu)件永存內(nèi)力的穩(wěn)定性及耐久性，所以說，后張法預(yù)應(yīng)力孔道壓漿的密實(shí)度，是后張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件質(zhì)量控制的主要環(huán)節(jié)。
在鋼筋束被穿入預(yù)應(yīng)力構(gòu)件的預(yù)留孔道后，孔道內(nèi)仍會(huì)有1/2-1/3的空隙，這時(shí)用水泥漿進(jìn)行孔道壓漿，使?jié){體嚴(yán)密的壓滿整個(gè)孔道內(nèi)，不但排除了孔道內(nèi)的水份和氣體，使水泥漿充實(shí)孔道內(nèi)的所?？臻g；而且由于鋼筋被包裹了水泥漿，所以會(huì)受到保護(hù)，不被銹蝕；孔道內(nèi)壓漿的強(qiáng)度一般是高于構(gòu)件且不低于30Mpa，所以當(dāng)漿體對預(yù)應(yīng)力筋產(chǎn)生了巨大的握裹力時(shí)，也減輕了錨具的負(fù)擔(dān)，保證梁體強(qiáng)度力筋的錨固作用。所以說，孔道壓漿工序有非常重要的作用，不但排除孔道內(nèi)的水和空氣，杜絕預(yù)應(yīng)力筋被腐蝕，更使預(yù)應(yīng)力鋼筋通過水泥漿與周圍混凝土結(jié)成一個(gè)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，從而既能減輕錨具的受力，提高構(gòu)件的承載能力、抗裂性能和耐久性。
2 孔道壓漿的常見質(zhì)量問題
（1）預(yù)應(yīng)力孔道壓漿不飽滿，壓漿量不足，漿液沒有充滿整個(gè)孔道，不能使預(yù)應(yīng)力筋與梁體混凝土牢固黏結(jié)為整體，從而引起預(yù)應(yīng)力筋的銹蝕。（2）根據(jù)規(guī)范要求，用于壓漿的水泥漿，壓力沁水率不能超過2%，24小時(shí)自由泌水率為0，應(yīng)該能被水泥漿完全吸收。當(dāng)采用了較大的水灰比，或水泥存放時(shí)間過長含有較多結(jié)塊時(shí)，會(huì)導(dǎo)致水泥漿泌水率過大，使得水泥漿硬結(jié)后會(huì)在孔道內(nèi)形成空腔，如果混凝土保護(hù)層有缺陷，水份容易滲入，到了冬季由于水的凍脹容易引起管道開裂，預(yù)應(yīng)力鋼筋發(fā)生銹蝕。（3）由于水泥漿準(zhǔn)備數(shù)量不足，或者機(jī)械設(shè)備發(fā)生故障且無備用機(jī)械，導(dǎo)致壓漿過程不連續(xù)，孔道壓漿不密實(shí)，使有害物質(zhì)容易滲入管道內(nèi)引起預(yù)應(yīng)力鋼筋產(chǎn)生銹蝕。（4）當(dāng)出漿管和管道之間的接縫沒有處理好，或排氣管和波紋管之間的接縫沒有處理好時(shí)；會(huì)出現(xiàn)漏漿情況，壓漿壓力達(dá)不到規(guī)定要求，孔道壓漿不密實(shí)，有害物質(zhì)容易滲入管道內(nèi)引起預(yù)應(yīng)力鋼筋產(chǎn)生銹蝕。
3 孔道壓漿的質(zhì)量控制措施
（1）孔道宜采用專用壓漿料或?qū)Ｓ脡簼{劑配制的漿液進(jìn)行壓漿。所用原材料應(yīng)符合《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范 JTG/T F50-2011》及《混凝土外加劑 GB 8076》的相關(guān)規(guī)定。水泥選用性能穩(wěn)定、強(qiáng)度等級不低于42.5的低堿硅酸鹽或低堿普通硅酸鹽水泥制漿，水泥性能應(yīng)符合相應(yīng)規(guī)范規(guī)定。水泥漿中其他外加劑應(yīng)與水泥具有良好的相容性，不得含有對預(yù)應(yīng)力筋有腐蝕作用的成分；減水劑應(yīng)采用高效減水劑一等品，其減水率應(yīng)不小于20%。必須使用強(qiáng)制性攪拌機(jī)拌和灌漿料，避免攪拌時(shí)間過長影響水泥漿的質(zhì)量。錨具外預(yù)應(yīng)力筋間隙應(yīng)用環(huán)氧樹脂或棉花，水泥漿填塞，以免冒漿而損失壓漿壓力，封錨時(shí)應(yīng)預(yù)留排氣孔。（2）壓漿前要用壓力水沖洗孔道，保證孔道內(nèi)干凈無雜物，確保壓漿通暢；沖洗完成后應(yīng)用空壓機(jī)吹干孔內(nèi)積水，并保持孔道濕潤，使水泥漿與孔壁結(jié)合良好。在沖洗過程中，若發(fā)現(xiàn)冒水，漏水現(xiàn)象則應(yīng)及時(shí)堵塞漏洞，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有竄孔現(xiàn)象而不易處理時(shí)，應(yīng)判明竄孔數(shù)量，安排多孔同時(shí)壓漿，如果某一孔道壓漿后，立刻對相鄰孔道用高壓水進(jìn)行徹底沖洗。（3）壓漿前要正確的計(jì)算水泥漿用量，并且要考慮到排氣口、泌水管、出漿口等處的水泥漿損耗量；施工中注意機(jī)械設(shè)備維修保養(yǎng)，保證配有備用設(shè)備；當(dāng)不得已出現(xiàn)中斷壓漿的情況時(shí)，應(yīng)更換壓漿口，在第二個(gè)壓漿口內(nèi)灌入整個(gè)孔道的水泥漿量，把第一個(gè)壓漿口灌入的水泥漿和兩次灌漿之間的氣體完全排出，以保證壓漿密實(shí)。（4）正確控制孔道壓漿液的各項(xiàng)指標(biāo)，水膠比宜為0.26～0.28；初始流動(dòng)度（水泥漿稠度）宜控制在10-17s；水泥漿的壓力泌水率最大不得超過2%，24小時(shí)自由泌水率為0；初凝時(shí)間不小于5小時(shí)，終凝時(shí)間不大于24小時(shí)；拌和后自由膨脹率3h宜控制在2%以內(nèi)，24h宜控制在3%以內(nèi)。（5）壓漿過程應(yīng)緩慢、均勻的進(jìn)行，每一孔道宜于兩端先后各壓漿一次，如果水泥漿泌水率過小，通過實(shí)驗(yàn)證明達(dá)到孔道飽滿時(shí)，可采取一次壓漿的方法。（6）壓漿時(shí)要保證合理的壓力，壓漿應(yīng)使用活塞式的壓漿泵，壓漿的壓力以保證壓入孔內(nèi)的水泥漿密實(shí)為準(zhǔn)，開始壓力小逐漸增加，最大的壓力一般為0.5到0.7mpa，當(dāng)輸漿管道較長或采用一次壓漿時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加大壓力，梁體豎向預(yù)應(yīng)力孔道的壓漿最大的壓力控制在0.3到 0.4mpa，每個(gè)孔道壓漿至最大壓力后，應(yīng)有一定的穩(wěn)壓時(shí)間，壓漿應(yīng)達(dá)到另一端飽滿和出漿，并能達(dá)到排氣孔與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止，然后才能關(guān)閉出漿閥門。（7）選擇合適的管道材料。管道材料對于孔道壓漿的施工質(zhì)量也有重要的影響，如果選用金屬管道，如果擱置時(shí)間過久就會(huì)因?yàn)殇P蝕而在管道表面產(chǎn)生孔洞，在澆筑時(shí)被水泥漿堵塞，所以為保證結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)年限內(nèi)的使用壽命，孔道材料一般要選擇耐腐蝕材料制成的，建議選擇高度聚乙烯管道或者聚丙烯管道。（8）使用沖擊回波法進(jìn)行壓漿檢查?？椎缐簼{作為結(jié)構(gòu)的隱蔽工程，在灌注后是不容易直接檢查其質(zhì)量的，而在正式灌漿前的試驗(yàn)?zāi)M灌注，不但造價(jià)超高，而且費(fèi)事費(fèi)力，給工程造成極大的不便，所以我們可以利用沖擊回波法對孔道壓漿的密實(shí)性進(jìn)行檢查。沖擊回波法是根據(jù)對瞬間應(yīng)力聲波的利用，用小鋼球敲擊混凝土表面激發(fā)的一種低頻應(yīng)力波，遇到缺陷或者外表面即被反射，并根據(jù)共振頻率來計(jì)算混凝土的結(jié)構(gòu)厚度、缺陷位置和表面開口裂縫深度的一種無損檢測方法。
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