淺議后張預應力孔道壓漿質(zhì)量控制重點
2017-05-15
一、孔道壓漿作用：
?。?）排除孔道內(nèi)的水和空氣，防止污染預應力筋而被腐蝕，保證預應力構件的耐久性，；（2）使預應力鋼筋通過灰漿與周圍混凝土結成一個整體，將預應力鋼筋上的力均勻地傳入到結構物中，從而減少預應力損失；（3）減輕錨具的受力，提高構件的承載能力、抗裂性能和耐久性。如果壓漿質(zhì)量出現(xiàn)問題，將導致預應力鋼筋銹蝕，預應力提前喪失，從而使橋梁使用壽命大大縮短。特別嚴重時，還有引起橋梁梁板突然斷裂的危險。由此可見，后張預應力孔道壓漿質(zhì)量的好壞，對橋梁整體結構能否達到設計要求與安全使用，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
（1）水泥應采用性能穩(wěn)定、強度等級不低于42.5，水泥的性能要求應符合相關規(guī)范的規(guī)定
?。?）外加劑應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應力有腐蝕的成分。減水劑應采用高效減水劑，且應滿足現(xiàn)行國家標準《混凝土外加劑》（GB 8076）中高效減水劑一等品的要求。
（3）礦物摻合料應符合相關規(guī)定。
?。?）水宜采用符合國家衛(wèi)生標準的清潔飲用水。
?。?）膨脹劑宜采用鈣礬石系或復合型膨脹劑，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超過膠凝材料總量的0.06%，比表面積應不大于350 m2/kg，三氧化硫含量不應超過6.0%。
2.后張法孔道壓漿漿液性能指標中應符合相關規(guī)范的規(guī)定。
三、孔道壓漿的設備性能要求
（1）攪拌機的轉速應不低于1000r/min，攪拌葉的形狀應與轉速相匹配，且應能滿足在規(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有攪拌功能，且應設置網(wǎng)格尺寸不大于3 mm的過濾網(wǎng)。
?。?）壓漿機應采用活塞式或連續(xù)作業(yè)的壓漿泵，其壓力表的最小分度值應不大于0.1MPa，最大量程應使實際工作壓力在其25%～75%的量程范圍內(nèi)。
?。?）采用的真空泵應能達到0.10MPa的負壓力。
四、孔道壓漿施工過程的控制要點
1.認真做好孔道壓漿前的準備工作
?。?）在工地試驗室對壓漿材料加水進行試配，各種材料的稱量（均以質(zhì)量計）應精確至±1%。經(jīng)試配的漿液其各項性能指標均應滿足要求后方可用于正式壓漿。
?。?）對孔道進行清理。對抽芯成型的孔道應沖洗干凈并應使孔壁完全濕潤；金屬和塑料管道在必要時亦應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，可采用已知對預應力筋和管道無腐蝕作用的中性洗滌劑或皂液，用水稀釋后進行沖洗；沖洗后，應使用不含油的壓縮空氣將孔道內(nèi)的所有積水吹出。
?。?）對壓漿設備進行清洗，清洗后的設備內(nèi)不應有殘渣和積水。
2.孔道壓漿的先后順序。壓漿時，對曲線孔道和豎向孔道應從最低點的壓漿孔壓入；對結構或構件中以上下分層設置的孔道，應按先下層后上層的順序進行壓漿。同一管道的壓漿應連續(xù)進行，一次完成。壓漿應緩慢、均勻地進行，不得中斷，并應將所有最高點的排氣孔依次一一打開和關閉，使孔道內(nèi)排氣通暢。
3. 嚴格掌控水泥漿漿液性能指標。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。壓漿的充盈度應達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)壓期的保持時間應為3～5min。
5. 壓漿設備的選擇。選用性能優(yōu)良的設備是保證壓漿質(zhì)量的重要手段。通常是用壓漿泵來壓注后張預應力孔道的漿液。壓漿泵有活塞式和風壓式兩類：采用風壓式壓漿泵壓漿時，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飽滿，所以，不得使用風壓式壓漿泵壓漿。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。一些壓漿設備陳舊老化，有的不能保證連續(xù)作業(yè)，有的機器雖然在運轉而壓力達不到要求，漿液根本就壓不進去。采用真空輔助壓漿工藝時，在壓漿前應對孔道進行抽真空，真空度宜穩(wěn)定在-0.06～ -0.10MPa范圍內(nèi)。真空度穩(wěn)定后，應立即開啟孔道壓漿端的閥門，同時啟動壓漿泵進行連續(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，達不到要求的強度，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)凍結膨脹，嚴重時，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，嚴重影響工程質(zhì)量和橋梁結構安全。所以在壓漿過程中及壓漿后48h內(nèi)，結構或構件混凝土的溫度及環(huán)境溫度不得低于5℃，否則應采取保溫措施，并應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。當環(huán)境溫度高于35℃時，壓漿宜在夜間進行。
7. 壓漿后應通過檢查孔抽查壓漿的密實情況?？椎缐簼{不密實產(chǎn)生的原因有以下5方面：
?。?）孔道堵塞壓漿困難；
（2）封錨不嚴，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，硬化后體積收縮嚴重造成空隙；
?。?）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；或關閉出漿口后，未保持穩(wěn)壓期；
?。?）壓漿機性能不好，壓力不夠或無法保壓持荷，致使孔道內(nèi)漿液不能長距離遠送，也無法借助壓力使?jié){液充實到孔道各處，不易暢通到細微空間位置，從而造成孔道壓漿不飽滿、不密實。
8.防腐蝕防銹蝕處理。壓漿完成后應及時對錨固端按設計要求進行封閉保護或防腐處理，需要封錨的錨具，應在壓漿完成后對梁端混凝土鑿毛并將其周圍沖洗干凈，設置鋼筋網(wǎng)澆筑封錨混凝土；封錨應采用與結構或構件同強度的混凝土并應嚴格控制封錨后的梁體的長度。長期外露的錨具，應采取防銹措施。
9.構件的移動和吊裝。對后張預制構件，在孔道壓漿前不得安裝就位；壓漿后，應在漿液強度達到規(guī)定要求后方可移動和吊裝。
10加強壓漿施工過程的組織管理
?。?）壓漿前，要全面做好技術交底工作。
（2）壓漿時，每一工作班應制取不少于3組試件強度試驗。
（3）孔道壓漿應填寫施工記錄。
五、結語
后張法預應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應力孔道的壓漿質(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。本文對后張預應力孔道壓漿施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量問題進行了分析，提出了確保后張預應力孔道壓漿質(zhì)量的建議。
參考文獻：
JTG/T F50-2011 《公路橋涵施工技術規(guī)范》
