預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁中塑料波紋管的應(yīng)用探討

翟　翼

摘 要:隨著科技的發(fā)展及創(chuàng)新,塑料波紋管及真空輔助壓漿工藝就是針對(duì)以上兩種技術(shù)問題所研發(fā)出來的一種嶄新預(yù)應(yīng)力工藝,其可以使壓漿質(zhì)量得到充分保證。塑料波紋管由于具有良好的性能,已被越來越多地應(yīng)用于工程實(shí)踐中,尤其是用于塑料波紋管輔助真空壓漿技術(shù)。介紹橋梁預(yù)應(yīng)力塑料波紋管及真空輔助壓漿的應(yīng)用,并對(duì)真空輔助壓漿工程的施工方法進(jìn)行詳細(xì)闡述。

關(guān)鍵詞:橋梁;預(yù)應(yīng)力混凝土;塑料波紋管;施工

中圖分類號(hào):TU279.7+2文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3198(2009)16-0318-02

1 塑料波紋管作為預(yù)應(yīng)力筋成孔管道的性能與優(yōu)劣

1.1 性能分析

塑料波紋管應(yīng)用于后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)之中,以作為預(yù)應(yīng)力筋的成孔管道,其塑料波紋管一般具有以下性能:

(1)可改善防腐能力和提高對(duì)預(yù)應(yīng)力筋的保護(hù)。金屬波紋管不具備永久的防腐能力,而用高密度聚乙烯或聚丙烯生產(chǎn)的波紋管能夠給預(yù)應(yīng)力筋提供長(zhǎng)期的防腐保護(hù)。

(2)塑料波紋管相對(duì)于金屬波紋管的摩擦系數(shù)更小。小的摩擦系數(shù)就可以意味著小的預(yù)應(yīng)力損失或更高的有效應(yīng)力,這對(duì)于超長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力筋束和環(huán)形結(jié)構(gòu)特別有利,并且因此可能減少預(yù)應(yīng)力筋的用量,以降低成本。

(3)具有強(qiáng)度高和剛度大,以及不易變形、不易被壓扁,不易不生銹,而保存時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)。

(4)具有良好的施工性能好,為安裝固定提供方便,還不易被振動(dòng)棒振破,使其接頭牢固。

(5)良好的密封性可為使用真空輔助壓漿創(chuàng)造條件。

1.2 采用塑料波紋管留孔的優(yōu)與劣

在預(yù)應(yīng)力筋成孔管道采用塑料波紋管留孔,這一方法的優(yōu)點(diǎn)突出表現(xiàn)在: (1)孔道的摩擦力很小。(2)塑料波紋管較好的剛度,能確保其在混凝土澆筑過程中不易振癟,更不易被焊條焊渣所燒穿。(3)由于可采用后穿束工藝,這為模板施工提供了方便。(4)因其具有良好的防腐蝕性能,應(yīng)用于全封閉能消除鋼絞線束與塑料管之間的疲勞磨損現(xiàn)象。

該方法也具有明顯的缺點(diǎn)是:(1)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較差和價(jià)格比較貴。(2)由于波紋管有一定彈性,進(jìn)行小曲率半徑彎曲有一定的難度,及其容易回彈。(3)塑料波紋管相對(duì)比較輕,在混凝土澆筑過程中,容易產(chǎn)生上浮現(xiàn)象。

2 塑料波紋管的安裝工藝

在混凝土澆筑后,應(yīng)在預(yù)應(yīng)力張拉前將鋼束穿入孔道,即所謂的典型“后穿法”。應(yīng)用此方法的最大優(yōu)點(diǎn)在于張拉端部模板封閉嚴(yán)密,不易發(fā)生漏漿,穿束時(shí)間可與鋼筋安裝和波紋管安裝以及混凝土澆筑的時(shí)間錯(cuò)開,以提高工作效率。同時(shí),預(yù)應(yīng)力鋼絞線暴露在高溫天氣中,若在孔道放置時(shí)間過長(zhǎng),容易產(chǎn)生嚴(yán)重銹蝕,此方法可避免出現(xiàn)該累問題。在具體安裝過程中,為了確保塑料波紋管的安裝質(zhì)量,應(yīng)嚴(yán)格按照下列步驟來進(jìn)行塑料波紋管的安裝:

(1)可借助于空間模型精確來計(jì)算出波紋管各個(gè)控制點(diǎn)的長(zhǎng)度,控制點(diǎn)主要是指平、豎彎曲控制點(diǎn)。

(2)接下來,再根據(jù)確定的波紋管控制點(diǎn)長(zhǎng)度,嚴(yán)格按照施工圖精確截取波紋管長(zhǎng)度(其長(zhǎng)度不夠時(shí),可采用波紋管接頭接長(zhǎng)),然后在平地上,用尺定位出各個(gè)控制點(diǎn)的長(zhǎng)度位置,并用油漆來做標(biāo)記。對(duì)平、豎控制點(diǎn)應(yīng)采用不同的顏色加以區(qū)分,以便于進(jìn)行安裝。

(3)對(duì)平、豎曲線的定位,可采用順橋方向,在腹板上拉出一條平行于橋梁底板的基準(zhǔn)線,然后再依據(jù)基準(zhǔn)線定出平、豎曲線控制點(diǎn)的橋梁斷面,并在模板或相應(yīng)鋼筋上一一作好標(biāo)記,來確定各控制點(diǎn)的橋梁斷面。在作標(biāo)記時(shí),同樣要用不同顏色區(qū)分出平、豎控制點(diǎn),以便于對(duì)照安裝。

(4)在腹板套子鋼筋內(nèi)穿入波紋管時(shí),可用橫向鋼筋粗略支撐其空間豎向位置,在粗略控制時(shí),一定要注意保持各控制點(diǎn)位置對(duì)應(yīng),以便在固定控制點(diǎn)時(shí),能夠容易精確就位。

(5)在平、豎控制點(diǎn)定位幾項(xiàng)任務(wù)都完成后,要按照施工設(shè)計(jì)圖要求,進(jìn)行加密定位鋼筋與防崩鋼筋的布置。要解決預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)安全耐久性的根本任務(wù),在于努力保證預(yù)應(yīng)力孔道壓漿的密實(shí)性,而真空輔助壓漿正是孔道壓漿的密實(shí)性的保障,來解決預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)安全耐久性而逐漸發(fā)展起來的一種新型的壓漿工藝。

3 真空輔助壓漿工藝

由于橋梁建設(shè)必須解決好預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)安全耐久性,而真空輔助壓漿正是來保證孔道壓漿的密實(shí)性,其基本原理是:在壓漿前,可先用真空泵抽吸預(yù)應(yīng)力孔道中的空氣,讓孔道中的真空度達(dá)到-0.07—-0.09MPa,接著在孔道的另一端用壓漿泵以一定的壓力將攪拌好的水泥漿體壓入預(yù)應(yīng)力的孔道。只允許孔道內(nèi)有少量空氣,泵體才能很難形成氣泡,同時(shí),孔道內(nèi)和壓漿泵之間具有正負(fù)壓力差,便可大大提高孔道內(nèi)漿體的飽滿和密實(shí)度。這不僅是“壓”,而且還是增加了“吸”的功能。因此,真空輔助壓漿的關(guān)鍵就要保證管道及錨固體系的密閉性,來確保管道內(nèi)形成一定壓力的負(fù)壓。

3.1 做好準(zhǔn)備工作

(1)為了確保在預(yù)應(yīng)力狀態(tài)下不發(fā)生滑絲現(xiàn)象及長(zhǎng)期放置發(fā)生預(yù)應(yīng)力筋腐蝕,就應(yīng)在一根梁預(yù)應(yīng)力筋張拉完畢后,便立即進(jìn)行孔道壓漿。

(2)為了確?？椎缐簼{流暢和漿液和孔壁的結(jié)合產(chǎn)生良好的效果,在壓漿前應(yīng)用壓力水沖洗孔道,經(jīng)沖洗后則應(yīng)用空壓機(jī)來吹除孔道內(nèi)所有積水。

(3)壓漿前應(yīng)做好對(duì)排氣孔、灌漿孔、排水孔等的全面檢查,并應(yīng)對(duì)真空泵、灌漿設(shè)備進(jìn)行一次安裝檢查。

(4)檢查并確認(rèn)材料的數(shù)量和種類是否齊備,品質(zhì)是否有保證。

3.2 進(jìn)行試抽真空

要利用真空泵先行清除孔道內(nèi)空氣,確?？椎纼?nèi)達(dá)致負(fù)壓狀態(tài),壓力盡量要低一點(diǎn),停泵大約1min時(shí)間,使壓力能夠保持不變,便可認(rèn)為孔道能達(dá)到并維持好真空。

3.3 水泥漿技術(shù)的幾個(gè)要求

(1)水泥漿應(yīng)以凈漿為好,水泥漿強(qiáng)度要嚴(yán)格按設(shè)計(jì)規(guī)定。

(2)把水、水泥、膨脹劑、鋼筋阻銹劑等一一按配合比倒入攪拌機(jī),攪拌2min,再把水質(zhì)減水劑一并倒入攪拌機(jī),并攪拌3min。

(3)水灰比要嚴(yán)格控制在0.33—0.35。

(4)稠度測(cè)定儀過程中,測(cè)定稠度,水泥漿的自儀器筒內(nèi)流出的時(shí)間藥不超過6s。

3.4 壓漿工藝的要求

(1)壓灌水泥漿的順序?yàn)?先灌下孔道,之后灌上孔道。

(2)應(yīng)把漿體加到灌漿泵中,再打出漿體,以便高壓橡膠打出的漿體濃度與泵中濃度能夠一致。

(3)再啟動(dòng)真空泵,當(dāng)真空度達(dá)到并維持在- 0.06MPa—0.09MPa值之時(shí),馬上開始灌漿,壓漿泵的壓力必須以保證壓入孔道內(nèi)的水泥漿密度為準(zhǔn)。

(4)當(dāng)出漿孔流出和灌入之前稠度一樣的漿后,還應(yīng)繼續(xù)灌漿2—3min,這才能關(guān)閉連接管和壓漿噴嘴。

4 質(zhì)量檢查和質(zhì)量控制要點(diǎn)

4.1 做好質(zhì)量檢查

(1)在壓漿之后,要拆除兩端球閥觀察錨墊板上進(jìn),若排漿孔水泥漿較為硬實(shí),不流淌,用手指按壓,能夠留下模糊的指印,就說明水泥漿強(qiáng)度增長(zhǎng)較快。

(2)在壓漿2d后及時(shí)進(jìn)行觀察,壓漿孔硬化水泥漿若有輕微外凸,就能說明水泥漿十分飽滿。

(3)嚴(yán)格進(jìn)行強(qiáng)度檢測(cè):任取10個(gè)作業(yè)工班所作的試件30組,3d的強(qiáng)度藥超過30MPa,7d強(qiáng)度業(yè)均應(yīng)達(dá)到設(shè)計(jì)要求

4.2 質(zhì)量控制的幾個(gè)要點(diǎn)

(1)孔道應(yīng)保持密封、清潔、干爽。

(2)漿體要按施工配合比來嚴(yán)格控制。

(3)建立現(xiàn)場(chǎng)施工質(zhì)量的管理控制。

參考文獻(xiàn)

[1]@羅永會(huì),高振國,韓永亮.預(yù)應(yīng)力混凝土孔道灌漿材料技術(shù)性能的改進(jìn)研究[J].鐵道標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì),2005,(8).