論預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁孔道問題的分析及處理方法

黃為為 陳萍

摘要:文中結(jié)合某互通立交主線幾條匝道的施工，詳細(xì)探討了預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁孔道中常出現(xiàn)的問題，為以后此類型的橋梁施工提供一定的參考。事實(shí)證明如果在施工中重視并采取一定的預(yù)防措施，則完全可以避免這些問題，確保工程質(zhì)量。

關(guān)鍵詞:預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁；孔道；原因分析；預(yù)防措施

0 引言

預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)由于優(yōu)越的性能，在公路橋梁上得到廣泛的應(yīng)用，但由于預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁施工復(fù)雜，對(duì)施工人員技術(shù)水平及設(shè)備精度要求高，操作工序多，部分工序?qū)儆陔[蔽工程等因素，施工中常常出現(xiàn)各種問題。如果施工方法不當(dāng)或措施不完善，這些問題處理起來非常繁瑣。如何解決此問題，本文對(duì)此進(jìn)行了探討。

1波紋管孔道漏漿

1.1原因分析

由于當(dāng)前波紋管所用的材料材質(zhì)較差、厚度不足且厚薄不均，用其制作的波紋管強(qiáng)度、剛度大多數(shù)達(dá)不到要求，在安裝和澆筑混凝土?xí)r易變形和破損，使砂漿漏入孔道，造成預(yù)應(yīng)力筋鑄固，并增大預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)的摩阻力。對(duì)于澆筑混凝土前穿入的預(yù)應(yīng)力筋，由于砂漿的流入，波紋管安裝時(shí)因非預(yù)應(yīng)力筋位置妨礙，又兼波紋管的剛度差，易形成彎折角或管軸線偏位，在彎折角處咬口容易開裂造成漏漿；軸線偏位易造成轉(zhuǎn)角增加，使張拉時(shí)的摩阻損失增加，波紋管與錨墊板相接處，二者軸線不一致，易造成彎折處咬口開裂漏漿。兩根波紋管相接，接頭管的長(zhǎng)度不夠或直徑太大，使接口不嚴(yán)也造成漏漿。在混凝土澆筑中，振搗棒與波紋管相接觸，因振搗時(shí)振搗棒高速旋轉(zhuǎn)和振動(dòng)，易使波紋管咬口開裂或自身磨損沖擊開洞，造成砂漿漏入波紋管內(nèi)。

1.2處置方法

預(yù)應(yīng)力張拉作業(yè)中，若出現(xiàn)波紋管和預(yù)應(yīng)力筋的輕度鑄固，對(duì)于兩端張拉的設(shè)計(jì)常常在預(yù)應(yīng)力筋實(shí)施張拉作業(yè)前，不安裝工作錨夾片，用張拉千斤頂由兩端分別交替張拉預(yù)應(yīng)力筋，使其鑄固的預(yù)應(yīng)力筋在波紋管內(nèi)松動(dòng)后，并可在外力作用下自由移動(dòng)。此時(shí)，安裝工作錨夾片，由兩端張拉預(yù)應(yīng)力筋。因孔道部分漏漿，預(yù)應(yīng)力筋張拉作業(yè)中摩阻力必然增加，可采用兩端反復(fù)張拉幾次進(jìn)行調(diào)整。若仍不能滿足要求時(shí)，采用一次按103%σcon～105%σcon的超張拉工藝張拉預(yù)應(yīng)力筋，以抵消因孔道輕度鑄固增加的摩阻力。對(duì)于單端張拉的設(shè)計(jì)，在張拉時(shí)應(yīng)該進(jìn)行雙控，若鋼絞線的伸長(zhǎng)值和計(jì)算差距很大，可以判斷梁內(nèi)某一位置出現(xiàn)鑄固。此時(shí)，應(yīng)該停工找出鑄固的位置，將箱梁結(jié)構(gòu)混凝土鑿開清理干凈波紋管內(nèi)的灰漿，然后再經(jīng)修復(fù)后，進(jìn)行預(yù)應(yīng)力筋的張拉作業(yè)。若鑄固位置在結(jié)構(gòu)內(nèi)部無法清除或鑄固孔道太多、太長(zhǎng)，清理工作相當(dāng)繁瑣且清理后結(jié)構(gòu)難以復(fù)原，則預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)應(yīng)為報(bào)廢處理。

1.3預(yù)防措施

在后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工中，為防止波紋管孔道漏漿，必須用合格的鋼帶、工藝完備的機(jī)械制作，使其強(qiáng)度和剛度滿足使用要求。波紋管制作后，應(yīng)隨機(jī)取樣對(duì)其外觀、尺寸、荷載作用下的變形能力、軸向拉伸強(qiáng)度和抗?jié)B進(jìn)行檢驗(yàn)，合格的產(chǎn)品才允許使用。波紋管安裝時(shí)不準(zhǔn)有急彎，安裝在鋼筋骨架內(nèi)后，不許人腳踏和重壓。波紋管之間連接時(shí)，接頭管的長(zhǎng)度和直徑應(yīng)滿足使用要求；和錨墊板連接時(shí)，二者軸線必須一致。在混凝土澆筑作業(yè)中，振搗棒的插入位置和深度應(yīng)嚴(yán)格控制，嚴(yán)禁振搗棒和波紋管接觸及互相碰撞，這樣可避免其因振搗開裂或其自身開洞漏漿。在后穿預(yù)應(yīng)力筋的后張法的混凝土澆筑中，常在波紋管內(nèi)襯一根比其內(nèi)徑小5mm～7mm的聚乙烯管，待澆筑混凝土達(dá)到初凝后，將其抽出。這樣即使波紋管有局部漏漿，有聚乙烯管在波紋管內(nèi)形成的空間作預(yù)應(yīng)力筋的孔道，并不影響預(yù)應(yīng)力筋的穿束和張拉作業(yè)。

對(duì)于這種曲線形梁，有效的預(yù)防措施就是選用合適的波紋管，施工中注意波紋管接頭處不要漏漿，穿梭預(yù)應(yīng)力鋼筋的時(shí)候，不要?jiǎng)潅y管道，最好在鋪設(shè)完預(yù)應(yīng)力鋼筋后，采用一定的措施充氣，檢查波紋管道的氣密性，防止漏漿事故的發(fā)生。

2波紋管孔道壓漿不飽滿

2.1原因分析

引起孔道壓漿不飽滿原因很多:1）可能是由于壓漿管堵塞或不暢通，導(dǎo)致水泥漿無法全截面充滿；2）在用水沖洗完波紋管后，沒有把殘留在管內(nèi)的水完全沖干凈也可引起壓漿不飽滿；3）水泥漿的配合比也是其中一個(gè)因素；4）養(yǎng)護(hù)溫度也會(huì)影響壓漿的飽滿度。

2.2處置方法

在壓漿過程中及壓漿后應(yīng)及時(shí)檢查壓漿的密實(shí)情況，如有不實(shí)，應(yīng)及時(shí)處理；壓漿過程中及壓漿后48h內(nèi)，結(jié)構(gòu)混凝土溫度不得低于5℃，否則應(yīng)采取保溫措施，當(dāng)氣溫高于35℃時(shí)，壓漿宜在夜間進(jìn)行；壓漿中途發(fā)生故障、不能連續(xù)一次壓滿時(shí)，應(yīng)立即用壓力水沖洗干凈，使孔道通暢，帶故障處理后再重新進(jìn)行壓漿。

2.3預(yù)防措施

建議采用真空輔助壓漿，為檢驗(yàn)采用真空輔助壓漿飽滿度，完善壓漿操作工藝，解決壓漿過程中存在的問題，在工地現(xiàn)場(chǎng)要進(jìn)行了一定長(zhǎng)度管道壓漿模擬試驗(yàn)。為確保大橋預(yù)應(yīng)力壓漿施工質(zhì)量，在模擬壓漿后，采取以下質(zhì)量評(píng)估方法:1）24h后，開啟兩端蓋帽排氣孔堵頭，兩孔內(nèi)漿體飽滿密實(shí)，無明顯凹陷氣孔；2）漿體凝固后，將觀察孔蓋拆開，管內(nèi)充滿漿體；3）壓漿試件3h泌水率為1.8%，24h后漿體未有明顯收縮；4）4d后，切割取樣，分別在靠近兩端及中間部位5點(diǎn)取樣，孔道內(nèi)充滿水泥漿，每根鋼絞線之間均充滿漿體，截面密實(shí)、均勻、無空洞、無氣泡、表面光滑平整。

3波紋管孔道堵塞

3.1原因分析

引起堵管的原因是多方面的。首先，施工單位在施工過程中沒有嚴(yán)格按照施工規(guī)范安裝波紋管，或者是在混凝土澆筑施工中，振搗人員在振搗混凝土?xí)r操作失誤，造成波紋管局部的破裂，直接導(dǎo)致混凝土水泥漿滲漏到波紋管中造成堵管。其次，是過于干稠的水泥漿，灌漿的過程中孔道還沒有來得及流滿整個(gè)孔道，就已經(jīng)開始凝固，從而導(dǎo)致了堵塞。

3.2處置方法

遇到堵管面積不大時(shí)，首先根據(jù)預(yù)應(yīng)力筋曲線坐標(biāo)，標(biāo)注漏漿孔道堵塞的位置，在避開梁的主筋位置，采用沖擊鉆緩慢進(jìn)行開孔，清除波紋管中的水泥漿塊，使鋼絞線能順利穿過波紋管并能夠自由伸縮，然后待張拉完畢后用高一等級(jí)微膨脹混凝土封堵孔洞。大面積的由于水泥漿引起的堵孔，應(yīng)該立即清理孔內(nèi)的已灌水泥漿，并清洗干凈。若孔內(nèi)混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度，無法清除者，預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)該作為報(bào)廢處理。

3.3預(yù)防措施

堵管是可以預(yù)防的，在施工下料前對(duì)波紋管質(zhì)量仔細(xì)檢查，對(duì)有缺陷的波紋管及早發(fā)現(xiàn)；在澆筑混凝土前檢查波紋管的安裝位置，固定好，檢查套管接頭連接是否牢固，密閉性是否達(dá)到要求。在檢查過程中發(fā)現(xiàn)隱患立即糾正，并且在澆筑混凝土過程中注意波紋管的保護(hù)，避免振搗棒碰壞波紋管。

為防止堵管現(xiàn)象的發(fā)生，灌注的砂漿應(yīng)該進(jìn)行檢查，水泥漿既需要有足夠的粘結(jié)強(qiáng)度，又需要有適當(dāng)?shù)某矶?，水泥漿稠度是決定能否可靠地進(jìn)行灌漿作業(yè)的重要因素，水泥漿的干稠應(yīng)該充分考慮氣溫、管道直徑、灌注長(zhǎng)度、灌注數(shù)量以及灌注機(jī)具等因素。

4結(jié)語

上述孔道預(yù)防措施，在某互通立交主線橋和互通立交匝道等橋的施工中得到檢驗(yàn)，結(jié)果基本上杜絕了預(yù)應(yīng)力孔道問題的發(fā)生，當(dāng)然這里面包括加強(qiáng)施工管理的措施，而且是基本措施。在工程中樹立無小事的辦事原則，在預(yù)應(yīng)力施工中嚴(yán)格按照各種操作程序施工，認(rèn)真做好施工前后的各項(xiàng)檢查，減少問題的發(fā)生，特別是要做好各種預(yù)防措施的準(zhǔn)備非常必要。