预应力混凝土桥梁孔道压浆技术探讨与调查.doc

1、预应力混凝土桥梁孔道压浆技术探讨与调查【摘 要】孔道压浆是预应力混凝土后张法施工工艺的重要步骤。孔道压浆配合比及质量的好坏，直接关系到预应力混凝土梁的安全性、耐久性和桥梁使用寿命。 【关键词】预应力混凝土后张法预应力孔道压浆工艺检测 中图分类号：TU37 文献标识码： A 引言 随着预应力混凝土技术的日趋成熟，预应力混凝土结构在工程中得到了大量的应用，孔道压浆作为后张法预应力结构施工工艺中一道极为重要的工序，但压浆质量检测仍然是工程质量检测中的一个空白。预应力孔道压浆质量若存在缺陷，会导致预应力筋因腐蚀而性能降低，从而影响桥梁结构的安全性和耐久性。孔道压浆质量差的最直接后果是桥梁结构服役若干年

2、后预应力钢筋锈蚀，当锈蚀到一定程度后使预应力筋失效，导致结构承载力部分或全部失效，这种危害在预应力体系对结构承载力起主要作用的大跨度桥梁结构中尤其致命，因为它往往可能引起桥梁结构在使用中没有先兆的破坏，并将对生命财产安全造成重大损失。本文依托长江路跨南水北调干渠桥梁工程，对压浆料性能及压浆工艺进行了研究。通过阅读文献、理论分析和工程实际应用，对后张法预应力孔道压浆技术进行了一些研究。 一、孔道压浆施工工艺 孔道压浆的作用有 2 个：一是保护预应力筋使之不锈蚀；二是使预应力混凝土截面完整，并和梁体共同受力，从而保证体系的强度。孔道压浆方法有真空压浆法和常规压浆法两种，目前广泛应用于我国后张法预应

3、力混凝土构件施工中的是常规压浆法。由于孔道压浆属隐蔽工程，其质量缺陷无法象混凝土表面裂缝一样容易直观发现，因此，为保证孔道压浆的质量，应将孔道压浆材料的工作性能和压浆施工工艺作为检查控制重点。 技术要求 1） 、材料 水泥应采用性能稳定，强度等级不低于 42.5 级低碱硅酸盐水泥或低碱普通硅酸盐水泥。压浆剂、压浆料应采用性能稳定的产品，与水拌合后，具备不离析、不泌水、微膨胀、高流动性的技术性能。水宜采用符合国家卫生标准的清洁用水。 2） 、配合比 根据压浆剂，压浆料生产商提供的初步配方及样品，在试验室进行试配，28 天抗压强度大于 50MPa，抗折强度大于 10 MPa。本工程根据F50-20

4、11 新桥规要求采用专用压浆剂，压浆剂为河南迪特曼新型压浆剂，水泥为 42.5 天瑞水泥，水为自来水，根据实验室配比压浆剂：水泥：水为 0.11:1:0.31，水灰比为 0.26-0.28。 3） 、压浆工艺 按照试验配合比进行生产配合比配制，根据搅拌机容量确定生产配合比为水泥 150kg:压浆剂 16.5kg:水 46.5kg,原材料添加顺序为先加水，再加水泥，搅拌 2min 后再加压浆剂，再持续搅拌 4-5min，搅拌好后用标准流动度仪进行现场流动性试验。 压浆时，对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔进入；对结构或构件中以上下分层设置的孔道，应按先下层后上层的顺序进行压浆。同一孔道的压浆

5、应连续进行，一次完成。压浆应缓慢、均匀地进行，不得中断，并应将所有最高点的排气孔依次一一打开，使孔道内排气通畅。浆液自拌制至压入孔道的延续时间不应超过 40min。浆液在使用前和在压注过程中应连续搅拌，对因延迟使用所致流动度降低的水泥浆，不得通过额外加水增加其流动度，必须废弃。 真空辅助压浆，孔道压浆时，在压浆端先将压浆阀、排气阀全部关闭。在排浆端启动真空泵，使孔道真空度达到-0.06-0.08MPa 并保持稳定然后启动压浆泵开始压浆。在压浆过程中，真空泵应保持连续工作，待抽真空端有浆液经过时关闭通向真空泵的阀门，同时打开位于排浆端上方的排浆阀门，排出少许浆液后关闭。 压浆过程中，每一工作班组

6、制作留取不少于 3 组尺寸为（40mm40mm160mm）的试件，标准养护 28d，进行抗压强度和抗折强度试验，作为评定水泥浆质量的依据。 压浆施工过程中应对施工具体情况进行记录，记录项目包括压浆材料，配合比，压浆日期，搅拌时间，出机初始流动度，浆液温度，环境温度，稳压压力及时间，真空压浆时记录真空度。 6） 、两种工艺的优缺点 与传统的压浆工艺相比，压浆过程连续迅速，大大减小了曲线管道中由于浆体自身重力而造成的压力差，很大程度提高了管道压浆的密实性，当预应力筋曲率半径较小且长度过长时真空压浆比常规压浆具有更好的效果。但真空压浆也有其缺陷，在结构两端高差比较大时，真空压浆会比常规压浆效果差，孔

7、道顶部会出现空管现象，需要二次补浆。两种工艺都存在一定的缺陷，所以，进行改进压浆工艺的试验研究，形成智能自动化控制系统，对提高和保证管道压浆质量有重大意义。 二、孔道压浆常见质量问题及预防措施 对于孔道压浆工序，设计部门提交的桥梁设计图纸中对其施工要求绝大多数是忽略的，仅要求按照施工技术规范执行。因此，孔道压浆的施工质量实际上是与施工单位的技术素质、管理水平和责任心联系在一起。孔道压浆常见的质量缺陷有：1）孔道内水泥浆强度偏低；2）孔道堵塞；3）孔道漏浆；4）灌浆后出现沿孔道方向的裂缝。为此特找出施工过程中常见的几种问题并分析其原因。 一） 、水泥浆泌水率过大的原因有三种：1）采用了较大的水灰

8、比。2）水泥存放时间过长，里面含有了较多结块。3）搅拌机搅拌能力差。 二） 、压浆过程不连续的原因有二种：1）水泥浆数量准备不足；2）机械设备发生故障，无备用设备。 三） 、漏浆的原因有三种：1）出浆管和管道之间的接缝没有处理好；2）排气管和波纹管之间的接缝没有处理好；3）两波纹管之间的接头没有处理好；4）浇筑混凝土时振捣棒将波纹管碰裂。 四） 、冬季施工如采取的措施不到位，会导致：1）水泥浆可能在未凝固前就冰冻导致造成波纹管的开裂，对结构物造成永久性的损害；2）水泥浆受冻后强度很低，即便温度回升后强度也不可能达到规范的要求，同时会降低水泥浆和预应力钢筋之间的粘结力。 以上各种质量问题除了要规

9、范操作外还需要项目部管理人员严格检查，压浆过程中全过程监控，尤其是认真监控浆液的配料，压浆过程中排浆孔出浆后继续压浆并保持压力 0.5Mpa 五分钟，及时做好记录。 三、孔道压浆检测方法及现状调查 通过对国外孔道压浆质量无损检测方法进行调研的结果表明：1）在国外预应力压浆的无损检测技术近年有了迅猛的发展，但当前尚无十分成熟的技术，国外研究了 20 多年仍处于试验阶段。2）国内公开文献检索表明，国内孔道压浆检测尚无较系统的课题研究。3）冲击回波、探地雷达、目视技术、弹性波法在预应力孔道压浆饱满检测领域有较好的研究应用前景。 国内建设行业设计、业主、监督等部门都没有对桥梁孔道压浆检测方面进行专门要

10、求。根据在 2012 年对郑州市大部分预应力桥梁的实际调查，孔道压浆检测基本上是一片空白，全国范围内也只有一些跨海桥梁或特大桥梁有检测要求，在全国范围内没有得到发展和普及。 四、展望与期待 目前孔道压浆基本都是传统方法，压浆质量无法通过肉眼观测到，只有通过专业人员检测才能知道压浆的密实情况，在国内没有普及进行压浆检测的情况下，压浆检测技术应该有着广阔的发展前景，同时也期待着有关部门能制定更规范的标准、更普及的检测制度，就像对桩基进行检测一样，在建设行业能普遍起来，弥补这一空白。 【参考文献】 1 公路桥涵施工技术规范 （JTG/T F50-2011） 2 公路桥涵施工技术规范 （JTJ041-2000）.3 市政桥梁工程质量检验评定标准 （CJJ2-90）. 4 城市桥梁工程施工与质量验收规范 （CJJ2-2008） 5 桥梁体外预应力技术研究 ，预应力技术.何维利. 2004，6 6 预应力混凝土梁张拉、压浆工艺 ，桥梁.杨柏林.2003，2