大型后張預(yù)應(yīng)力箱梁孔道壓漿施工細(xì)節(jié)管理

李長(zhǎng)鎖，陳明佳

（中交一航局第一工程有限公司，天津 300456）

1 工程概況

永定新河特大橋是天津海濱大道北段二期工程的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，是連通京津冀地區(qū)通道的重要環(huán)節(jié)，其設(shè)計(jì)行車(chē)速度80 km/h。永定新河特大橋主橋上部結(jié)構(gòu)采用（90+160+90）m變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁（見(jiàn)圖1），橋梁布置為雙幅橋，單幅橋?qū)?0.5 m，箱梁采用三向預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，其中單幅橋僅頂板、腹板、底板及合攏束等縱向預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)就多達(dá)416束，橫向預(yù)應(yīng)力鋼絞線(xiàn)700束，豎向預(yù)應(yīng)力精軋螺紋鋼筋5 052束，該箱梁的預(yù)應(yīng)力孔道壓漿工作量大而復(fù)雜。

圖1 永定新河特大橋主橋結(jié)構(gòu)示意圖

2 預(yù)應(yīng)力孔道壓漿主要作用

在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，孔道壓漿是一道關(guān)鍵工序，其質(zhì)量的好壞直接影響整個(gè)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的安全性和可靠性。預(yù)應(yīng)力孔道壓漿的主要作用如下：

1） 減輕錨具負(fù)擔(dān)，使預(yù)應(yīng)力鋼絲束與混凝土緊密結(jié)合，保證兩者之間預(yù)應(yīng)力的有效傳遞，使其共同工作。

2） 排除孔道內(nèi)的氣體及水分，保護(hù)預(yù)應(yīng)力鋼絲束不因外露而遭銹蝕，確保預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的安全壽命。

3）消除預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)或構(gòu)件在反復(fù)荷載作用下，因應(yīng)力變化對(duì)錨具造成的疲勞損壞，提高結(jié)構(gòu)的耐久性及可靠性。

然而在預(yù)應(yīng)力孔道壓漿施工中，常出現(xiàn)孔道中水泥漿不飽滿(mǎn)、有空隙、水泥漿硬化后強(qiáng)度不滿(mǎn)足規(guī)范要求、水泥漿體硬化后收縮與孔道壁分離等質(zhì)量通病[1]。因此，實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力孔道壓漿的有效管理是現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員的努力方向之一。以下將從過(guò)程控制及人的因素兩個(gè)方面進(jìn)行探討。

3 現(xiàn)場(chǎng)壓漿施工細(xì)節(jié)管理之“過(guò)程控制”

3.1 事前預(yù)防

壓漿孔道不通是影響壓漿質(zhì)量的首要因素。其原因與波紋管質(zhì)量檢查、混凝土澆筑、鋼絞線(xiàn)穿放及張拉等一系列前續(xù)操作步驟有關(guān)。

首先應(yīng)對(duì)所有波紋管進(jìn)行檢查，凡是發(fā)現(xiàn)密封不嚴(yán)或者有破損的，應(yīng)及時(shí)處理或更換，以有效避免在混凝土澆筑過(guò)程中因漏漿而堵管的現(xiàn)象發(fā)生；混凝土澆筑時(shí)，初凝前應(yīng)安排專(zhuān)人用通孔器隨時(shí)不斷地通孔，或用水沖洗孔道，使孔道內(nèi)漏進(jìn)的水泥漿液散開(kāi)并流出，以避免個(gè)別波紋管接頭因發(fā)生漏漿而產(chǎn)生管內(nèi)固結(jié)；要保證鋼絞線(xiàn)的穿放質(zhì)量，鋼絞線(xiàn)穿放前要及時(shí)清除孔道內(nèi)的雜物，鋼絞線(xiàn)穿入后要盡快進(jìn)行張拉，停放時(shí)間不能超過(guò)48 h。

張拉結(jié)束后要及時(shí)封錨。封錨使用無(wú)收縮水泥砂漿密封錨頭（見(jiàn)圖2），不得漏漿、漏水，及時(shí)清理錨墊板上的灌漿孔，保證壓漿通道暢通和孔道密封良好。為防止水泥團(tuán)在養(yǎng)護(hù)期間開(kāi)裂，封錨完畢后要及時(shí)進(jìn)行有效養(yǎng)護(hù)，在水泥封錨后，可采用雙層塑料薄膜密封并綁扎固定在錨具上，封錨時(shí)務(wù)必保證封堵密實(shí)。

圖2 錨頭及封錨示意圖

在壓漿時(shí)，必須提前檢查封錨質(zhì)量的好壞，如果發(fā)現(xiàn)封堵混凝土不密實(shí)，中間有小洞，應(yīng)及時(shí)用玻璃膠密封，或使用小塊無(wú)紡布，用鐵絲扎入洞口，并用水泥砂漿將封錨混凝土重新涂抹。因此工人進(jìn)入橋梁箱室內(nèi)最好隨身備齊工具和材料，做到防患于未然。采用這一系列措施之后，錨頭漏漿、壓漿不密實(shí)現(xiàn)象大為減少。

預(yù)應(yīng)力孔道壓漿務(wù)必保證在張拉后及時(shí)進(jìn)行，如果間隔太久不但會(huì)造成預(yù)應(yīng)力損失，而且會(huì)因?yàn)殇摻g線(xiàn)銹蝕等因素降低壓漿的通過(guò)率，因此，現(xiàn)場(chǎng)施工中一定要統(tǒng)籌兼顧，合理安排每天的張拉和壓漿工作。

3.2 事中控制

壓漿過(guò)程中，要加大對(duì)施工人員的管理力度，完善灌漿材料試驗(yàn)檢測(cè)，同時(shí)確保袋裝水泥不能有破損漏料現(xiàn)象，外摻劑提前定量分袋，拌和用水必須使用固定計(jì)量容器準(zhǔn)確計(jì)量。

傳統(tǒng)的壓漿泵因壓力不足導(dǎo)致灌入的漿體中常含有氣泡，當(dāng)混合料硬化后，氣泡處形成空隙，成為日后雨水滲漏的集聚地，造成對(duì)構(gòu)件的腐蝕隱患[2]，尤其是在天津等北方嚴(yán)寒地區(qū)，冬季水結(jié)冰時(shí)可能對(duì)構(gòu)件造成脹裂損壞。本工程壓漿施工采用真空輔助壓漿。在真空狀態(tài)下，能較好地引導(dǎo)孔道內(nèi)漿體順利通過(guò)和充滿(mǎn)管道，促使孔道內(nèi)的空氣、水分及水泥漿中的氣泡消除，減少了孔隙、泌水現(xiàn)象。

技術(shù)人員在壓漿時(shí)要嚴(yán)格檢查端口的出漿狀態(tài)，當(dāng)出漿孔的漿體稠度與壓漿孔的漿體稠度基本一致且無(wú)氣泡冒出時(shí)，方可關(guān)閉出漿孔，開(kāi)動(dòng)壓漿機(jī)保持壓力不小于0.5 MPa，持壓2 min[3]，使整個(gè)波紋管中漿體充實(shí)，關(guān)閉壓漿機(jī)和壓漿端閥門(mén)。壓漿過(guò)程應(yīng)連續(xù)一次性完成，中途不得停止，為防止壓漿中途斷電，要提前準(zhǔn)備好備用發(fā)電機(jī)，并且儲(chǔ)漿罐中的漿體要不停地進(jìn)行攪拌。

由于預(yù)應(yīng)力縱向孔道壓漿多是在橋室內(nèi)部進(jìn)行，而壓漿機(jī)械在橋面上，因此務(wù)必保持灌漿口工人、出漿口工人、壓漿機(jī)開(kāi)關(guān)控制工人之間的有效聯(lián)系，否則將有可能造成因壓漿時(shí)間過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致壓漿皮管壓力過(guò)大而爆管，也勢(shì)必造成水泥漿的浪費(fèi)，甚至因處理爆管時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而出現(xiàn)孔道堵管現(xiàn)象。在壓漿過(guò)程中出現(xiàn)故障和突發(fā)情況時(shí)更應(yīng)使用對(duì)講設(shè)備及時(shí)交流。

3.3 事后處理

技術(shù)人員在壓漿結(jié)束后應(yīng)及時(shí)檢查每個(gè)端口是否有漏漿現(xiàn)象，并進(jìn)行相應(yīng)的處理。同時(shí)要做好壓漿孔數(shù)和位置的記錄，以防漏灌。一般情況下，壓漿一定束數(shù)所需要的時(shí)間及水泥量大致是一定的。

W=（S1-S2）·L

式中：W為水泥漿的凈用量，m3；S1為預(yù)留孔道截面面積，m2；S2為預(yù)應(yīng)力鋼材的截面面積，m2；L為預(yù)留孔道長(zhǎng)度m。

如果用時(shí)過(guò)短或水泥用量過(guò)少以及灌漿、出漿兩端口有異常，則可能是個(gè)別孔道未灌注密實(shí)，甚至是漏灌，必須嚴(yán)格檢查、處理。

要控制材料的總用量以保證質(zhì)量，這就要求技術(shù)人員動(dòng)態(tài)計(jì)算每項(xiàng)工程的水泥漿用量及各組成材料的用量，作為壓漿工作備料的依據(jù)和用料控制的參考。

壓漿結(jié)束后，要立即用高壓水對(duì)箱梁被污染的表面進(jìn)行沖洗，防止遺漏的浮漿黏結(jié)，影響混凝土黏結(jié)質(zhì)量。

4 現(xiàn)場(chǎng)壓漿施工之“人的因素”

4.1 增加人文關(guān)懷，賞罰分明，充分調(diào)動(dòng)工人的積極性

對(duì)壓漿人員，技術(shù)人員從思想上和情感上影響他們。在壓漿前要對(duì)工人進(jìn)行周密的崗前培訓(xùn)。由于壓漿工作條件艱苦，要盡量為現(xiàn)場(chǎng)施工工人創(chuàng)造一個(gè)安全舒適的工作環(huán)境，在和諧的氛圍下做好壓漿工作。

4.2 端正態(tài)度，善于溝通，讓監(jiān)理成為壓漿工作中最可靠的伙伴

在壓漿工作中，當(dāng)技術(shù)人員技術(shù)過(guò)硬且認(rèn)真負(fù)責(zé)、善于溝通時(shí)，就能夠贏得監(jiān)理的認(rèn)同和尊重，使監(jiān)理人員成為技術(shù)人員壓漿工作的得力助手，所以技術(shù)人員必須要加強(qiáng)自身責(zé)任心和端正工作態(tài)度，要用嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的態(tài)度和踏實(shí)的作風(fēng)贏得監(jiān)理的認(rèn)同和支持。

4.3 現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)具有創(chuàng)新精神

壓漿現(xiàn)場(chǎng)管理，應(yīng)采用新技術(shù)新方法，可以考慮利用目前的科技手段，對(duì)隱蔽施工環(huán)境進(jìn)行有效地監(jiān)控。比如壓漿中最為關(guān)鍵的縱向壓漿絕大多數(shù)是在橋箱梁內(nèi)進(jìn)行，可以在箱梁內(nèi)增加照明用燈，并在出漿端口采用攝像頭隨時(shí)有效地監(jiān)控出漿效果，督促施工人員嚴(yán)格按照要求進(jìn)行壓漿。鑒于每天縱向壓漿數(shù)目有限，一個(gè)壓漿隊(duì)伍10～20個(gè)攝像頭就足以保證工作需要，這樣可以大大提高縱向壓漿可信度，有效防止不按規(guī)范操作的現(xiàn)象。

5 結(jié)語(yǔ)

預(yù)應(yīng)力孔道壓漿是預(yù)應(yīng)力施工的關(guān)鍵，壓漿的成功與否對(duì)橋梁的受力結(jié)構(gòu)及使用年限起著至關(guān)重要的作用，因此在橋梁的施工中要特別重視壓漿過(guò)程控制尤其是縱向壓漿過(guò)程控制等一系列環(huán)節(jié)。然而由于壓漿耗時(shí)較長(zhǎng)，需要安排專(zhuān)門(mén)的技術(shù)人員進(jìn)行管理，從事前、過(guò)程中、事后以及對(duì)漏漿、爆管、堵管等突發(fā)情況的應(yīng)急處理等進(jìn)行全過(guò)程的動(dòng)態(tài)技術(shù)管理，對(duì)施工操作人員施以人文關(guān)懷和獎(jiǎng)罰分明的人員管理，這樣，就可以使后張預(yù)應(yīng)力預(yù)留孔道灌漿質(zhì)量得以保證。

[1] 李傳平，劉耀武，張保和.公路橋梁140 m長(zhǎng)預(yù)應(yīng)力孔道壓漿質(zhì)量控制[J].施工技術(shù)，2005，34（7）：59-60，73.

[2]丁祖奇，王長(zhǎng)柏.預(yù)應(yīng)力孔道真空輔助壓漿質(zhì)量控制關(guān)鍵技術(shù)分析[J].施工技術(shù)，2007，36（3）：47-48.

[3] JTJ 041—2000，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范[S].