預(yù)制箱梁孔道壓漿飽滿度偏低的原因及分析

劉印建，徐基平

（1.中國電建市政建設(shè)集團(tuán)有限公司，天津 300384；2.山東城市建設(shè)職業(yè)學(xué)院，山東 濟(jì)南 250103）

在預(yù)應(yīng)力體系結(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)力筋的耐久性有重大影響，張拉完畢后孔道中壓漿充分固結(jié)并保持較好的密實(shí)度，能保證預(yù)應(yīng)力筋不會被銹蝕，同時還能保證施加的預(yù)應(yīng)力能長時間保持不發(fā)生衰減，保證梁體的承載能力?？椎缐簼{質(zhì)量的好壞直接影響梁體的使用壽命，壓漿完畢后只能通過檢測并采取補(bǔ)注的方法彌補(bǔ)缺陷，但難以保證檢測的全面性和后期補(bǔ)注的質(zhì)量，因此預(yù)應(yīng)力張拉完成后壓漿過程的控制是至關(guān)重要的。

1 工程概況

某在建高速公路為國家高速公路網(wǎng)的重要組成部分，對促進(jìn)京津冀一體化進(jìn)程、調(diào)整區(qū)域產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、優(yōu)化區(qū)域經(jīng)濟(jì)布局起著至關(guān)重要的作用。該高速公路項(xiàng)目共有橋梁22座，梁形為30m預(yù)制箱梁，共計(jì)2288片。由于工期緊、任務(wù)重，梁場從投產(chǎn)開始就處于搶工狀態(tài)，在高負(fù)荷狀態(tài)下，若管理不到位極易出現(xiàn)質(zhì)量安全事故。

2 項(xiàng)目壓漿飽滿度檢測方法

沖擊彈性波定性檢測法：利用外露的預(yù)應(yīng)力鋼束兩端分別進(jìn)行激振和接受信號，通過分析信號傳播過程中能量、波速和頻率等參數(shù)的變化，定性判定預(yù)應(yīng)力孔道整體注漿飽滿度的方法，檢測前需先測定梁體混凝土的波速等特征。

3 技術(shù)要求

依據(jù)現(xiàn)行《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T F50—2011）和項(xiàng)目孔道壓漿材料的技術(shù)要求：水膠比取0.27；初始流動度為10～17s；泌水率為0%；3d、7d、28d抗壓強(qiáng)度分別大于20MPa、40MPa、50MPa；3d、7d、28d抗折強(qiáng)度分別大于5MPa、6MPa、10MPa。

4 壓漿飽滿度偏低原因分析

現(xiàn)階段采用的循環(huán)壓漿工藝各工序中，影響壓漿飽滿度的因素各不相同，具體體現(xiàn)在如下方面。

（1）工序①：預(yù)制梁鋼筋綁扎，預(yù)埋錨墊板，澆筑混凝土，波紋管內(nèi)穿塑料芯管。原因分析：錨墊板固定不牢固，混凝土振搗過程中偏位致使錨墊板受力方向與預(yù)應(yīng)力方向不同軸，張拉過程中錨環(huán)不能進(jìn)入錨墊板對中止口內(nèi)，形成泄壓縫隙。

（2）工序②：箱梁養(yǎng)護(hù)。原因分析：現(xiàn)階段普遍采用的噴淋養(yǎng)護(hù)方式，在養(yǎng)護(hù)期間若不能有效封堵管道口，部分養(yǎng)護(hù)水會順梁體進(jìn)入預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)；壓漿時若過早關(guān)閉出漿口會導(dǎo)致部分養(yǎng)護(hù)水留在波紋管內(nèi)，影響壓漿的飽滿度。

（3）工序③：養(yǎng)護(hù)期過后穿鋼絞線、安裝錨環(huán)。原因分析：安裝錨環(huán)前未清理錨墊板止口內(nèi)的混凝土等廢渣，張拉后錨環(huán)不能緊貼錨墊板，形成泄壓縫隙。

（4）工序④：智能設(shè)備張拉鋼絞線，封堵錨頭。原因分析：津石高速公路項(xiàng)目使用的張拉設(shè)備為全自動智能張拉設(shè)備，技術(shù)比較先進(jìn)，但在操作過程中，當(dāng)施加初應(yīng)力時若錨環(huán)未進(jìn)入錨墊板對中止口內(nèi)，未及時松開張拉油頂?shù)牡蹑湶⒄{(diào)整錨環(huán)位置，造成錨環(huán)不能緊貼錨墊板，也形成泄壓縫隙。張拉完成后采用水泥凈漿封堵錨頭，水泥凈漿若養(yǎng)護(hù)不到位易形成干縮裂縫，保壓過程中壓漿料會順著鋼絞線穿過干縮裂縫涌向外界，影響保壓效果。

（5）工序⑤：采用循環(huán)壓漿工藝，箱梁的一端安裝壓漿嘴另一端安裝連通管將兩道預(yù)應(yīng)力管道串聯(lián)起來一同壓漿。原因分析：津石高速公路項(xiàng)目使用的壓漿設(shè)備為全自動智能壓漿設(shè)備，能自動完成漿液拌合、壓漿、保壓等系列工作，壓漿效果較好。壓漿材料選用石家莊市長安育才建材有限公司生產(chǎn)的復(fù)合壓漿料，水膠比取0.27，漿液流動性、強(qiáng)度等指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。現(xiàn)階段正規(guī)廠家供應(yīng)的壓漿料品質(zhì)能保持相對穩(wěn)定，只需在材料進(jìn)場時加強(qiáng)物資驗(yàn)收管理，一般都能滿足現(xiàn)場施工需求。智能壓漿設(shè)備壓力最好設(shè)置為允許區(qū)間的下限壓力，當(dāng)壓漿遇到阻力時設(shè)備會自動增壓；當(dāng)初始壓力設(shè)置過高時，漿液進(jìn)入管道的速度過快會導(dǎo)致部分空氣被包裹在管道內(nèi)不能排除，部分進(jìn)入管道內(nèi)的養(yǎng)護(hù)水無法被擠出，從而影響壓漿效果。壓漿過程中，現(xiàn)場易發(fā)生錨墊板灌漿口處的混凝土、廢渣清理不干凈、壓漿嘴循環(huán)次數(shù)過多、閥門封閉不嚴(yán)密等現(xiàn)象，都會造成保壓過程中的泄壓，影響壓漿效果。若兩道預(yù)應(yīng)力管道串聯(lián)起來循環(huán)壓漿，需使用4個壓漿嘴，任何一個有漏漿的缺口都會造成泄壓，因此應(yīng)選用質(zhì)量較好的壓漿嘴并配套優(yōu)質(zhì)管卡、承壓管等配件。智能壓漿設(shè)備雖然按照系統(tǒng)設(shè)置的水膠比拌合漿液，但為保證壓漿質(zhì)量，該漿液一般稍稠些，工人為了加快壓漿速度，有時會在管理人員不在時私自往里加水，這導(dǎo)致水膠比、泌水率等指標(biāo)增大，影響壓漿整體質(zhì)量。

（6）工序⑥：出漿口冒出濃漿后保壓。原因分析：出漿后未等濃漿冒出即關(guān)閉壓漿嘴閥門進(jìn)行保壓，易形成端頭部分壓漿不飽滿?，F(xiàn)階段壓漿班組的薪資一般是計(jì)件工資，工人為提高勞動效率，私底下會縮短保壓時間，影響壓漿飽滿度。

（7）工序⑦：壓漿完成拆除壓漿嘴。原因分析：為防止壓漿料凝固在壓漿嘴內(nèi)導(dǎo)致其報(bào)廢，現(xiàn)場存在過早拆除壓漿嘴的現(xiàn)象，導(dǎo)致尚未凝固的壓漿料從管道內(nèi)流出，影響壓漿效果。

除以上各工序影響壓漿效果以外，氣溫也是重要的影響因素之一。依據(jù)現(xiàn)行《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》（JTG/T F50—2011）要求，壓漿作業(yè)時外界溫度宜在5～35℃，高溫季節(jié)可選擇夜間壓漿，比較容易操作，低溫季節(jié)時壓漿作業(yè)就比較復(fù)雜了。漿液拌合時，隨著溫度的降低壓漿料的初始流動度在增加，伴有離析分層、泌水現(xiàn)象，漿液表面開始發(fā)黑，邊角位置出現(xiàn)冰碴。此種狀態(tài)下若進(jìn)行壓漿作業(yè)，因泌水導(dǎo)致的壓漿困難延長了作業(yè)時間，漿液進(jìn)入管道后分層甚至堵塞管道，部分析出水結(jié)冰，這導(dǎo)致了壓漿飽滿度的降低。管道內(nèi)漿液泌出的水不但影響壓漿料的凝固，還可能造成梁體凍脹等病害（見圖1、圖2）。

圖1 壓漿不飽滿的孔道

圖2 低溫時結(jié)冰的漿液

5 項(xiàng)目管理注意事項(xiàng)

通過對壓漿各工序的分析能夠看出，現(xiàn)階段使用的正規(guī)廠家的智能張拉、壓漿設(shè)備性能一般都能夠滿足技術(shù)規(guī)范要求；成品壓漿料若物資采購部門能抓好采購、存儲等細(xì)節(jié)，拌合出的漿液能滿足規(guī)范要求。設(shè)備、材料都能滿足要求但壓漿飽滿度依然偏低的原因主要在人員、管理和行業(yè)大環(huán)境上。

（1）壓漿施工通常采用勞務(wù)分包模式，除了設(shè)備及壓漿料，其余附屬機(jī)具由班組自備，比如壓漿嘴，班組為了能多次循環(huán)使用會提前拆除使用完的，這導(dǎo)致保壓工作變得徒勞。壓漿施工是按件計(jì)薪，班組為提高壓漿效率，私自往漿液中加水，提高水膠比，也是導(dǎo)致其偏低原因。為扭轉(zhuǎn)因搶工而造成的質(zhì)量隱患，可根據(jù)項(xiàng)目實(shí)際情況將班組的計(jì)件薪資改為計(jì)日薪資，附屬機(jī)具全部由項(xiàng)目部提供，通過日?？己?、材料損耗控制等手段管理班組。在預(yù)制梁施工的各工序中，如張拉、壓漿等關(guān)鍵工序，建議改計(jì)件薪資為計(jì)日薪資，以保證施工質(zhì)量。

（2）壓漿設(shè)備、壓漿材料技術(shù)指標(biāo)都比以前有很大提高，但人員素質(zhì)、管理水平?jīng)]能跟上設(shè)備、材料的發(fā)展，管理不到位給了將來出現(xiàn)質(zhì)量事故而不需承擔(dān)任何責(zé)任的壓漿班組可乘之機(jī)。要加強(qiáng)過程管理，完善制度流程，比如日常的技術(shù)交底、質(zhì)量獎懲、首件制度等要始終如一的貫徹。為加強(qiáng)班組的責(zé)任心，新班組進(jìn)場后要及時登記信息并永久存檔，每片梁板噴涂上澆筑、張拉、壓漿等關(guān)鍵工序操作工人的姓名，以激發(fā)他們的工匠精神。

（3）當(dāng)梁板冬季施工不可避免時，可在壓漿前的一天采取蒸養(yǎng)措施給梁板升溫，壓漿后繼續(xù)蒸養(yǎng)2d，此種冬施措施費(fèi)用較高，該方法適用于采用普通型壓漿料的情況。隨著技術(shù)的發(fā)展，新材料不斷應(yīng)用于工程建設(shè)領(lǐng)域，其中負(fù)低溫壓漿料的出現(xiàn)給橋梁的冬季壓漿提高了便利。負(fù)低溫壓漿料具有流動性好、泌水率低、強(qiáng)度發(fā)展迅速、防止鋼筋銹蝕功能和微膨脹性能，壓漿前梁體不用整體升溫，經(jīng)濟(jì)性較好。

（4）無論市政道路還是高速公路，開工后因征拆、環(huán)保等因素影響一般都不能順利開展所有施工內(nèi)容，但通車日期通常都不順延，這導(dǎo)致了很多工地存在搶工現(xiàn)象，當(dāng)一項(xiàng)工作不能在一個合理的時間內(nèi)完成時，往往會存在質(zhì)量隱患。當(dāng)搶工不能避免時需加大投入、加強(qiáng)管理，以實(shí)際行動來敬畏生命、敬畏規(guī)章、敬畏職責(zé)，做新時代下的工匠。

6 結(jié)束語

隨著路網(wǎng)的不斷完善，今后的道路工程中橋隧比會不斷提高，預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)物的占比會進(jìn)一步擴(kuò)大，在交通運(yùn)輸部《關(guān)于打造公路水運(yùn)品質(zhì)工程的指導(dǎo)意見》的引領(lǐng)下，為達(dá)到結(jié)構(gòu)物內(nèi)實(shí)外美、經(jīng)久耐用的目標(biāo)，預(yù)應(yīng)力方面的控制是至關(guān)重要的?，F(xiàn)階段壓漿飽滿度的檢測方法已能準(zhǔn)確判定壓漿質(zhì)量，但缺陷的處理效果并不理想，有時為了補(bǔ)漿而鑿開的天窗對梁體的傷害可能更大。為減少質(zhì)量隱患的發(fā)生，應(yīng)加強(qiáng)事前和事中的管理，加強(qiáng)施工人員的責(zé)任心，施工過程中加強(qiáng)質(zhì)量控制，將隱患消除在初始階段，以防患于未然。