橋梁工程后張法預(yù)應(yīng)力梁管道壓漿材料的研究與應(yīng)用

謝天科

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽　550000)

?

橋梁工程后張法預(yù)應(yīng)力梁管道壓漿材料的研究與應(yīng)用

謝天科

(貴州橋梁建設(shè)集團(tuán)有限責(zé)任公司，貴州 貴陽550000)

摘要：通過對后張法預(yù)應(yīng)力梁管道施工具體情況進(jìn)行分析，最先應(yīng)從三個方面入手，它們分別是壓漿材料工作性能試驗、原材料的制備與選取、壓漿材料強(qiáng)度試驗，將后張法預(yù)應(yīng)力梁管道壓漿材料的制備方式進(jìn)行詳細(xì)的分析及闡明，在此之后，以三岔河大橋工程實(shí)踐應(yīng)用案例，闡述了后張發(fā)法預(yù)應(yīng)力梁管道壓漿技術(shù)在工程中重要意義。

關(guān)鍵詞：后張法；預(yù)應(yīng)力；梁管道；壓漿材料

1后張法預(yù)應(yīng)力梁管道壓漿材料的原材料制備

著眼原材料角度上，我們必須重視一下兩點(diǎn)：第一，水泥材料的制備應(yīng)被重視：從生產(chǎn)和技術(shù)水平上看，預(yù)應(yīng)力管道壓漿材料的最關(guān)鍵組成要素之一就是水泥原材，其制備處理是依靠采用低堿普通硅酸鹽或低堿硅酸鹽水泥進(jìn)行的。在其制備階段中，它是通過結(jié)合必要的水硬性膠結(jié)材料實(shí)現(xiàn)的，其水硬性膠結(jié)材料是由硅酸鹽水泥熟料以及磨細(xì)石膏的方式形成。最終制備而成的水泥原材出現(xiàn)一定程度上的差異性的可能性，是因為在實(shí)際施工制備過程中，受到許多因素的影響，其中包括生產(chǎn)工藝、礦物組成成分以及各異性的摻合材料等。為了合理保障的壓漿材料使用性能，應(yīng)有必要先了解各類別水泥原材的屬性以及組成成分，配合比設(shè)計作業(yè)是緊隨其后，壓漿試劑制備方案的有效性和可實(shí)施性就靠它來保證。在實(shí)驗研究階段，作為后張預(yù)應(yīng)力梁管道施工的原材通常選用P·O42.5等級水泥；第二，必須重視預(yù)應(yīng)力梁管道壓漿材料的制備：選取制備指標(biāo)在5%～10%比例范圍之內(nèi)的壓漿試劑配合水泥原材構(gòu)成了預(yù)應(yīng)力梁管道施工中的基本壓漿材料。性能穩(wěn)定的產(chǎn)品才可作為壓漿劑，且壓漿劑應(yīng)具有與水、水泥拌和后，具備不泌水、不離析、微膨脹、高流動性的技術(shù)性能，，要提高制備漿體的綜合性能質(zhì)量，就必須在調(diào)配階段，應(yīng)確保各種組分的材料配合比例的有實(shí)施性和有效性，這些組分通常為保水組分、膨脹組分、減水組分、引氣組分。

2后張法預(yù)應(yīng)力梁管道壓漿材料的試驗

(1)24 h單位時間范圍之內(nèi)所制備漿體自由泌水率指標(biāo)應(yīng)合理檢測。在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)：較為明顯的泌水問題的出現(xiàn)都是不合格的制備漿體將在常壓狀態(tài)下產(chǎn)生的，這種情況多被見于產(chǎn)生分層反應(yīng)的階段中，是由于受到組成漿體材料密度存在一定差異性。在這段過程中，制備漿體中所含有水泥顆粒物質(zhì)的下沉，與此同時水分會自動上漲至預(yù)應(yīng)力梁管道的頂部位置，這就意味著空腔問題將會在管道頂部位置會形成，也無法得到確保后張法預(yù)應(yīng)力梁施工過程當(dāng)中所制備漿體相對于預(yù)應(yīng)力筋的保護(hù)效果，這些都是應(yīng)該被重視的地方。

(2)所制備漿體材料與預(yù)應(yīng)力筋相接處位置是否產(chǎn)生毛細(xì)現(xiàn)象這一問題應(yīng)當(dāng)被綜合檢測與評定。以科學(xué)的手段找出致使工程施工現(xiàn)場出現(xiàn)制備漿體泌水問題的緣由，得出所制備漿體與預(yù)應(yīng)力筋向基礎(chǔ)位置發(fā)生毛細(xì)現(xiàn)象應(yīng)該被特別重視，才能降低泌水問題發(fā)生的可能性這一結(jié)論。如果此部分出現(xiàn)有毛細(xì)現(xiàn)象，將很容易導(dǎo)致所制備漿體的泌水現(xiàn)象。目前，展開相應(yīng)的毛細(xì)泌水率試驗，多通過采取插入鋼絲束來模擬工程施工現(xiàn)場情況的方式進(jìn)行的。

(3)應(yīng)用泌水率、膨脹率、充盈度等指標(biāo)試驗后初步選取的廈門興納XN-Y型以及湖北中橋壓漿劑，進(jìn)行試配強(qiáng)度指標(biāo)試驗的對象分別是兩種壓漿劑與貴陽海螺水泥，分別觀察其3 d、7 d、28 d狀態(tài)下的抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度，以此來合理評比，選出最優(yōu)的配比方式。

3后張法預(yù)應(yīng)力梁管道壓漿材料的應(yīng)用實(shí)例

(1)制備漿體的工藝流程

漿液攪拌的投料順序為：攪拌機(jī)中先加入全部拌和用水量→開動攪拌機(jī)→均勻加入全部壓漿劑(料)→均勻加入全部水泥→再攪拌2 min。

在可通過過濾網(wǎng)進(jìn)入儲料罐之前，應(yīng)在均勻攪拌后，現(xiàn)場實(shí)行日檢工作制度，有效的控制漿液技術(shù)指標(biāo)，使其處在容許范圍內(nèi)。為了保證漿液的流動性，漿液在儲料罐中應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行攪拌。

(2)壓漿工藝

漿液壓入梁體孔道之前，開啟壓漿泵應(yīng)放在首位，將壓漿嘴漿液排出少許，使得空氣、水和稀漿從壓漿管路中排除。在將其壓入梁體孔道前，應(yīng)確保攪拌罐中的漿液流動度和當(dāng)排出的漿液流動度速率相同。

壓漿時，從最低點(diǎn)的壓漿孔進(jìn)入是曲線孔道和豎向孔道；上下分層設(shè)置的孔道的部位為結(jié)構(gòu)或構(gòu)件，為以先下層后上層為其壓漿順序。依次打開和關(guān)閉所有最高點(diǎn)的排氣孔，保證孔道內(nèi)排氣通暢，并且應(yīng)均勻、緩慢地、連續(xù)地進(jìn)行壓漿。

延續(xù)時間不應(yīng)超過40 min的是漿液從拌制至壓入孔道的時間。連續(xù)攪拌漿液，摒棄速率緩慢的，確保其流動速率的穩(wěn)定性及步調(diào)的一致性，保持壓漿的壓力在0.5～0.7 MPa內(nèi)，對于使用對水平或曲線孔道是最好的；當(dāng)最大壓力超過1.0 MPa時，不應(yīng)使用超長孔道；壓漿的壓力保持在0.3～0.4 MPa之間，對于使用豎向孔道是較好的。壓漿的充盈度應(yīng)飽滿且漿液流速相同，出漿口關(guān)閉以后，其強(qiáng)度應(yīng)維持在不小于0.5 MPa的程度，最宜時間為3～5 min穩(wěn)壓期。連接器分段的預(yù)應(yīng)力筋張拉后，應(yīng)隨即進(jìn)行連接器連接的多跨連續(xù)預(yù)應(yīng)力筋的孔道壓漿，不可以在一次連續(xù)壓漿前將各分段全部張拉完畢。

應(yīng)自下而上進(jìn)行是豎向孔道壓漿，并在相應(yīng)的位置設(shè)置閥門，阻止水泥漿回流。

在壓漿端先將壓漿閥、排氣閥全部關(guān)閉后進(jìn)行孔道壓漿以及真空輔助壓漿。在排漿端啟動真空泵，并使孔道真空度穩(wěn)定地達(dá)到0.06～0.08 MPa，方可啟動壓漿泵開始壓漿。在壓漿階段，保持真空泵工作的連續(xù)性，關(guān)閉通向真空泵的閥門應(yīng)謹(jǐn)慎，以真空端有漿液經(jīng)過時在將其關(guān)閉為宜，在排出少許漿液后才可關(guān)閉閥門。

壓漿的密實(shí)情況是在壓漿后必須要檢查的，檢查的方式是通過檢查孔來實(shí)現(xiàn)的，若發(fā)現(xiàn)有不實(shí)之處，應(yīng)及時進(jìn)行補(bǔ)壓漿處理。壓漿進(jìn)行中，每一工作班組應(yīng)留取不少于3組尺寸為40 mm×40 mm×160 mm的試件，進(jìn)行28 d的標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)，之后進(jìn)行抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度試驗，用以衡量水泥漿的質(zhì)量。

壓漿實(shí)施階段中應(yīng)記錄其實(shí)際的情況，施工參數(shù)的監(jiān)測和記錄是通過采用孔道壓漿施工記錄儀來進(jìn)行的。壓漿后，在漿液強(qiáng)度達(dá)到規(guī)定值前，不可移運(yùn)和吊裝。

(3)錨具與構(gòu)件端部處理

壓漿結(jié)束后，錨固端進(jìn)行封閉保護(hù)或防腐處理應(yīng)及時且嚴(yán)格按規(guī)范執(zhí)行，應(yīng)對梁端混凝土進(jìn)行鑿毛處理，需要封錨的錨具應(yīng)沖洗干凈，且其上應(yīng)設(shè)置鋼筋網(wǎng)，之后進(jìn)行封錨混凝土澆筑；采用同強(qiáng)度的混凝土進(jìn)行封錨，并封錨后的梁體長度進(jìn)行嚴(yán)格控制。應(yīng)采取防銹措施保護(hù)長期外露的錨具。

4結(jié)語

本文通過對后張法預(yù)應(yīng)力梁管道壓漿材料的原材料制備、試驗與應(yīng)用闡述與分析得出如下結(jié)論：第一，一種能夠確保橋梁工程項目后張預(yù)應(yīng)力梁施工作業(yè)穩(wěn)定開展的管道壓漿劑產(chǎn)品的產(chǎn)生，得益于其對產(chǎn)品配合比優(yōu)化設(shè)計以及原材料的綜合比選，再通過壓漿材料所進(jìn)行的工作性能實(shí)驗、力學(xué)性能試驗所得出的數(shù)據(jù)之后才確定的；第二，通過工程實(shí)際情況研究分析得出，按照本文所提供的科學(xué)合理的方式所制備而成的管道壓漿劑產(chǎn)品能夠成功應(yīng)用于橋梁工程項目建設(shè)中，它既能夠提升管道壓漿作業(yè)的質(zhì)量，又可以提高橋梁工程的經(jīng)濟(jì)效益與使用壽命，意義重大。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊天春，易偉建，魯光銀，等.預(yù)應(yīng)力t梁束孔管道壓漿質(zhì)量的無損檢測試驗研究[J].振動工程學(xué)報，2006，19(3)：411-415.

[2]王智豐，周先雁，晏班夫，等.沖擊回波法檢測預(yù)應(yīng)力束孔管道壓漿質(zhì)量[J].振動與沖擊，2009，28(1)：166-169.

[3]李慶.沖擊回波法在測試預(yù)應(yīng)力管道壓漿密實(shí)情況的應(yīng)用[J].中華民居，2012，(2)：104.

The research and application of post-tensioning method and prestressed beam pipe grouting material of bridge engineering

XIE Tian-ke

(Guizhou Bridge Construction Group Co., Ltd., Guiyang Guizhou 550000, China)

Abstract:In this paper, the research object is grouting materials, based on the specific situation of the post-tensioning method and prestressed beam pipeline construction. It should start with the three aspects: grouting material performance test, preparation and selection of raw materials, grouting materials strength test. The paper detailed analyzes the post-tensioning method and prestressed beam pipe grouting material preparation. After this, it takes the Sanchahe bridge engineering practice as examples; this paper expounds the significance of post-tensioning method and prestressed beam pipe grouting technology in engineering.

Keywords:post-tensioning method; prestressed; beam pipe; grouting material

收稿日期：2015-12-15

作者簡介：謝天科(1982-)，男，湖南邵陽城步縣人，工程師，主要從事負(fù)責(zé)試驗室和現(xiàn)場研究。

中圖分類號：U445

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C

文章編號：1008-3383(2016)04-0109-02