預(yù)應(yīng)力橋梁張拉過程中孔道壓漿質(zhì)量控制技術(shù)

符祥元

（海南省公路管理局文昌公路分局，海南 文昌 571300）

在預(yù)應(yīng)力橋梁的主要結(jié)構(gòu)中，預(yù)應(yīng)力筋是非常重要的受力鋼筋，而預(yù)應(yīng)力橋梁孔道的壓漿施工質(zhì)量對預(yù)應(yīng)力筋的耐性有非常大的影響，孔道中壓漿充分固結(jié)并保持較好的密實度能保證預(yù)應(yīng)力筋不會出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象，同時還能保證在預(yù)應(yīng)力橋梁整體結(jié)構(gòu)上施加的應(yīng)力能夠保持均勻的狀態(tài)。要確?？椎缐簼{的質(zhì)量，就必須要求施工操作人員具有熟練的施工技術(shù)、真空壓漿技術(shù)，同時能準(zhǔn)確掌握水泥漿的配比關(guān)系，對橋梁施工過程中出現(xiàn)的質(zhì)量通病進(jìn)行全方位的控制。

一、預(yù)應(yīng)力孔道壓漿的現(xiàn)狀以及作用分析

隨著預(yù)應(yīng)力橋梁在我國大量建設(shè)，橋梁病害也逐漸增多，其中，大多數(shù)預(yù)應(yīng)力橋梁病害是由于在預(yù)應(yīng)力橋梁建設(shè)過程中孔道壓漿不夠緊實導(dǎo)致的。

預(yù)應(yīng)力孔道的壓漿施工能將預(yù)應(yīng)力鋼束與外界環(huán)境隔絕起來，避免出現(xiàn)銹蝕，保證預(yù)應(yīng)力孔道壓漿的緊實度，有效提升預(yù)應(yīng)力橋梁整體結(jié)構(gòu)的強度以及耐久性。表1為預(yù)應(yīng)力孔道張拉摩擦系數(shù)表。

表1 預(yù)應(yīng)力孔道張拉摩擦系數(shù)表

二、真空壓漿技術(shù)

（一）真空壓漿設(shè)備

真空壓漿系統(tǒng)中常用的壓漿泵為連續(xù)式螺桿壓漿泵以及連續(xù)活塞式等兩種壓漿泵，這兩種壓漿泵本身的體積相對較小，其最大的壓漿壓力能夠達(dá)到4MPa，最大的水泥漿輸送壓力能夠達(dá)到45L/min；另外，在真空壓漿系統(tǒng)中還有灰漿攪拌機、儲漿罐以及真空泵等，而灰漿攪拌機實際轉(zhuǎn)速能夠達(dá)到1400r/min；最后需保證儲漿罐的體積超過預(yù)應(yīng)力孔道的實際體積。

（二）真空壓漿工藝施工時注意事項

1、真空壓漿施工過程中首先要保證選用的水泥等級超過42.5級，整體性能要維持穩(wěn)定。水灰比在0.3～0.35的范圍內(nèi)，可以在其中加入適當(dāng)?shù)臏p水劑，攪拌3小時，沁水率在2%以下。沁水率計算公式為：

最終沁水率=Vw/V1×100%

其中V1為試驗開始時的樣品體積；Vw為泌出水總體積。另外，要保證整個漿液的流動度不能超過30s，漿液灌注時的溫度要保證不能超過25℃，另外摻入的硅灰量也不能超過20kg/m3。

2、要保證選用的波紋管具備正規(guī)的合格證書，產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到實際要求，波紋管的接縫保持完整牢固，同時還要保證其排漿口通暢，排氣管應(yīng)該埋設(shè)在管道縫位以下。

3、充分確保錨的密封性能，張拉施工完成后按照規(guī)范將錨進(jìn)行封固。

4、保證所有排氣孔關(guān)閉后，真空泵運行超過10min，使孔道的真空度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。如果真空度沒有達(dá)到要求，要及時檢查各個密封口后再進(jìn)行試抽真空。

5、當(dāng)孔道的真空達(dá)到穩(wěn)定的狀態(tài)后，需保證真空泵一直處于運行狀態(tài)，然后向系統(tǒng)中加入水泥漿，在進(jìn)行波紋管壓漿作業(yè)時必須要保證其連續(xù)性。

6、當(dāng)發(fā)現(xiàn)透明膠管中出現(xiàn)水泥漿后可以將真空泵關(guān)閉。然后將所有排氣閥門打開后繼續(xù)進(jìn)行壓漿作業(yè)，直到所有的排氣孔都有水泥漿連續(xù)排出，當(dāng)排出的水泥漿有一定的粘稠度時將所有的排氣閥門關(guān)閉，當(dāng)壓力達(dá)到0.8MPa，維持壓力穩(wěn)定并保持2min后將壓漿泵關(guān)閉。

7、在壓力保持的過程中，一定要按照從低到高的順序?qū)⒃O(shè)置在波紋管中的排氣孔逐一打開，以此保證水泥漿體的穩(wěn)定和飽滿?？椎缐簼{質(zhì)量無損檢測方法如表2所示。

三、壓漿的質(zhì)量通病及原因分析

1、現(xiàn)場施工中水泥漿的配比沒有嚴(yán)格按照實驗設(shè)計配比進(jìn)行制作，從而導(dǎo)致水泥漿的水膠比相對較大，水泥漿整體的強度達(dá)不到施工標(biāo)準(zhǔn)。

2.在進(jìn)行預(yù)應(yīng)力孔道設(shè)置的時候，沒有將各孔道的縱向坐標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)一，使得壓漿完成或水泥漿出現(xiàn)嚴(yán)重的收縮沉降，容易導(dǎo)致注漿不夠飽滿的問題。

3.在壓漿作業(yè)完畢時，過早地封閉了出漿口和入漿口或者出現(xiàn)拆除過早的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致孔道內(nèi)部出現(xiàn)水泥漿體不飽滿的現(xiàn)象。

4.如果水泥漿攪拌或者壓漿的時間、溫度環(huán)境不一致，會導(dǎo)致水泥漿出現(xiàn)過稠或過稀的現(xiàn)象，最終導(dǎo)致孔道內(nèi)部水泥漿的飽滿度得不到保障。

5、如果波紋管不適應(yīng)施工、波紋管的接頭沒有按照標(biāo)準(zhǔn)處理，非常容易導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力孔道中出現(xiàn)部分孔段堵塞的現(xiàn)象；另外，如果沒有事先將預(yù)應(yīng)力孔道出現(xiàn)問題的孔段進(jìn)行處理，就會嚴(yán)重影響預(yù)注漿飽和度。

6.在進(jìn)行真空壓漿的過程中，如果真空度得不到保證，就一定要保證水泥漿的流動速度。真空泵的泵體不能進(jìn)行隨意更換，否則真空壓漿會失去效用。

表2 孔道壓漿質(zhì)量無損檢測方法表

隨著近幾年行業(yè)要求不斷提升，對水泥漿的規(guī)范也提出了更為嚴(yán)格的要求：

1、水泥漿的水膠比由原來的0.4～0.4 5變成了0.26～0.28。

四、解決措施

2、水泥漿的沁水率要求為0，而以往的要求是不能超過3%。

3、水泥漿要保證稠度不能超過17s，而原來的稠度要求為不超過30s。

由此可見，在現(xiàn)代的預(yù)應(yīng)力孔道施工中水泥漿的水膠比在不斷減小，而在工程的現(xiàn)場施工中對水泥漿的流動性要求有所提升。在施工現(xiàn)場的實驗中發(fā)現(xiàn)，要滿足這種技術(shù)要求需要注意：

1、要保證水泥材料的性能穩(wěn)定，同時要具備較強的抗離析性能，另外要保證其比表面積超過350m2/kg。

2、水泥漿配置過程中主要的輔助材料有粉煤灰等，一定要選擇Ⅰ級標(biāo)準(zhǔn)的粉煤灰，而且要保證為膨脹劑摻入量為7%左右。

五、對預(yù)應(yīng)力孔道壓漿進(jìn)行質(zhì)檢

目前質(zhì)量檢測環(huán)節(jié)的主要方法有鉆芯法、超聲波法等。

六、結(jié)語

預(yù)應(yīng)力橋梁孔道的注漿質(zhì)量對橋梁整體質(zhì)量有非常大的影響，因此在利用真空壓漿系統(tǒng)進(jìn)行注漿的過程中要保證其工藝流程得到有效控制，并嚴(yán)格調(diào)整水泥漿的配置，這樣才能有效解決預(yù)應(yīng)力橋梁孔洞注漿的質(zhì)量問題。