如何提高后张法预应力孔道压浆饱满度

如题所述

如何进一步提高预应力孔道压浆饱满度

摘 要 后张法预应力混凝土连续梁具有整体性好、变形小、结构刚度大、抗震性能好等特点而被广泛应用，预应力孔道压浆是桥梁施工的关键性技术难题，孔道压浆质量的好坏是桥梁预应力结构能否长期安全可靠的核心，直接影响桥梁的使用寿命。本文依据现场预应力孔道压浆的主要控制工序和施工中存在的问题，总结了如何提高后张法预应力孔道压浆饱满度。

关键词 后张法预应力 孔道压浆 饱满度

1 前言

后张法预应力孔道压浆为后张法预应力现浇梁施工最重要的工序之一，是桥梁施工的关键性技术难题，是桥梁预应力结构能否长期安全可靠的核心，在后张预应力现浇梁中起着举足轻重的作用,如:防止预应力钢材锈蚀，保证预应力钢材与混凝土有效粘结,实现整体应力效果,增强梁体的承载能力，减轻锚固体系的负荷等，孔道压浆质量的好坏直接影响桥梁的使用寿命，现浇连续梁施工完成后，只能通过检测并采取补注的方法弥补缺陷，但很难保证检测的全面性和补注质量，因此预应力张拉完成后压浆过程控制显得尤为重要。

2 后张法预应力孔道压浆各项标准

预应力孔道压浆因采用的施工材料和施工工艺不同而有不同的方法和要求，压浆完成后饱满度的检测方法和标准对于各种压浆工艺而言是完全一致的，预应力孔道压浆的总体要求是孔道内浆液凝固后饱满、无气泡、无开孔流水，抗压及抗折强度满足设计及规范要求，施工前应对孔道压浆时使用的机械设备进行检验标定，配合比中的压浆材料需取样进行检测，各项检测指标满足规范要求后方可进行预拌，预拌浆液需检测流动度、凝结时间、泌水率、膨胀率、充盈度以及3d、7d、28d抗压抗折强度等各项指标，上述各项指标均满足规范要求后方可进行孔道压浆工作。

表1 压浆设备控制指标

表2 后张预应力孔道压浆浆液性能指标

表3 浆液试块检验指标

3 孔道压浆施工

3.1 内业、人员及设备准备

1）所有参与施工的管理人员和操作人员必须进行工艺、程序、标准的专业培训，并全面掌握相关标准及要求，作业人员固定，不任意调动。

2）根据压浆工作量和工期要求合理配备压浆设备，以满足现场施工需要，所用设备仪表必须进行检验标定，满足要求方可使用。

3）封锚：锚具外面的预应力筋间隙应用水泥砂浆填塞，以免冒浆而损失灌浆压力，封锚时预留排气孔。

4）冲洗孔道：孔道在压浆前用压力水冲洗，以排除孔内粉渣等杂物，保证孔道畅通；冲洗后用空压机吹去孔内积水，但要保持孔道润湿，而使水泥浆与孔壁的结合良好。

5）压浆材料不能受潮、无结块，未过期。

6）参考现有检测成果资料，提前对易出现问题部位进行全面检查，防止孔道堵塞。 7）根据张拉顺序对孔道进行编号，防止漏压，准备好压浆记录表。 3.2 压浆材料选择

试验人员根据现有配合比进行试验，,经过充分搅拌后，利用流动度测试仪检测流动度，实测流动度为15s，新桥规规定（25℃）初始流动度为10-17s，因此满足要求，取部分水泥浆做2组试模并送检，检测水灰比为0.32，不能满足要求，试模7天后观察发现水泥浆不但没有微膨胀，反而收缩非常严重，通过对水泥、膨胀剂、减水剂、水等各种预应力孔道注浆施工材料进行研究讨论，结合现代高科技材料，购买新型预应力管道高性能灌浆材料，并对新材料按照配合比进行试配，利用流动度测试仪检测流动度，实测流动度为17s，取部分水泥浆做2组试模，拌和3h泌水率小于2%，拌和后24h水泥浆的泌水全被浆液吸收，达到规范要求的24h自由泌水率为0的要求，7天后观察发现净浆收缩率为0，这种材料在技术指标上完全符合《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）的要求，而且将注浆材料中的膨胀剂和减水剂按照比例进行混合，现场施工时只需将水泥、灌浆材料、水按照比例进行搅拌即可，减少了施工难度。 3.3 确保配合比准确

传统压浆材料包含水、水泥、膨胀剂、减水剂，水、膨胀剂和减水剂均需定制标准容器，称量繁琐且不能保证每次加量的准确性，更改方法后，只包含水、水泥、注浆料，根据配合比加水可以制作标准桶，水泥为50kg的标准袋，只要将注浆料按照配合比要求做成20kg标准袋，并在说明上标明配合比，既可减少施工人员投入，又便于施工和检查，保证施工配合比准确性。 3.4 真空循环压浆技术

传统压浆为进浆口进行压浆，出浆口抽真空，虽然能保证孔道内浆液能够压满，但浆液在搅拌是产生的气泡不能消除，压浆完成后，浆液内残留的气泡汇聚一起容易产生孔洞，甚至产生积水，从而造成开孔流水，存在很大质量隐患，因此在采用真空辅助压浆的基础上进行改进，利用真空机负压容器与存浆桶进行连接，形成循环系统，既能消除浆液内气泡，保证浆液饱满度，又

能防止负压容器堵塞。

图1 循环式真空辅助压浆原理图

3.5 水泥净浆制作

各项准备工作完成后即可开始水泥净浆的制作，首先按照配合比要求向搅拌机内加入适量的水，其次加入压浆剂，最后加入水泥，搅拌时间为3-5分钟，搅拌时间短，压浆剂中的减水剂和

膨胀剂未搅拌均匀，不能充分发挥作用，搅拌时间过长，注浆过程中容易发生堵塞，因此搅拌时间适中即可。水泥净浆在制作前，每个孔道使用水泥净浆量要提前计算，浆液需按照1.5倍工程量进行搅拌，防止在压浆过程中浆液不足，每根管道的压浆都要一次连续完成，如压浆过程中断，孔道内容易产生孔洞，造成很大的质量隐患。 3.6 预应力压浆工艺

1）孔道压浆顺序是先下后上，要将集中在一处的孔一次压完。若中间因故停歇时，应立即将孔道内的水泥浆冲洗干净，以便重新压浆时，孔道畅通无阻，曲线孔道和竖向孔道应由最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和泌水。

2）每个孔道两端的锚头进、出浆口均安装一节带阀门的短管，以备压注完毕时封闭，保持孔道中的水泥浆在有压状态下凝结，整个压注系统及胶管各阀门处内径不得小于10mm，以防堵塞。

3）压浆使用活塞式压浆泵，压力以保证压入孔内水泥浆密实为准，开始压力要小，逐步增加，一般为0.7Mpa；输浆管道较长时，适当加大压力，每个孔道压浆至最大压力后，保持压力停浆两分钟，压浆应孔道另一端饱满和出浆，并达到排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆为止。

4）孔道压浆采用真空循环灌浆。张拉完成后，将孔道系统密封，在构件高端抽真空，待真空度达到-1.0Mpa，在构件低端开始循环压浆，持压2min以保证孔道内水泥浆浆体饱满。真空循环压浆浆工艺可以消除气泡，减少有害水份锈蚀预应力筋，能够使浆体充满整个孔道。

4 孔道压浆饱满度检测

首组试验构件孔道压浆工作完成后，待强度达到设计要求，进行饱满度检测，检测分探孔检测和冲击回波仪检测。探孔检测是根据孔道坐标，找到孔道最高点进行钻孔，检测浆液是否饱满；冲击回波仪检测是利用小锤敲击每一丝钢绞线端头，利用冲击回波仪成像，检测钢绞线周围水泥浆液是否饱满，经检测确保压浆质量合格后方可进行后续压浆工作。

图2 冲击回波仪检测图

7 结语

桥梁预应力孔道压浆质量对桥梁预应力结构的耐久性起到关键性作用，压浆饱满度与否，直

接关系到预应力构件永存内力的稳定性和耐久性，因而孔道压浆的饱满度，也就成为后张预应力构件质量控制的主要环节，因为压浆质量还没有最全面、最有效的检测手段，也就得不到全面有效的监督，因此为了避免不堪设想的后果发生，就应在施工前和施工过程中得到足够的重视，加强施工人员的责任心，施工过程中加强质量控制，将隐患消除在萌芽之中，以防患于未然。

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