戎益萍

杭州市交通工程集團(tuán)有限公司 310007

摘要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和社會的持續(xù)建設(shè)，我國很多地區(qū)的技術(shù)實施都獲得了較大的突破，預(yù)應(yīng)力技術(shù)的使用，為工程的穩(wěn)定性提供了較多的保證。但是，在技術(shù)的使用范圍擴(kuò)大后，預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實度成為了業(yè)界內(nèi)比較關(guān)注的技術(shù)指標(biāo)，如果密實度未達(dá)到要求，將直接導(dǎo)致工程出現(xiàn)嚴(yán)重的安全隱患，例如橋梁結(jié)構(gòu)可能會在毫無征兆的情況下突然坍塌；如果密實度超標(biāo)，也不利于工程的后續(xù)建設(shè)。所以，應(yīng)在今后的工作中，針對預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實度，實施有效的檢測方法，確保最終的檢測結(jié)果是符合實際的，根據(jù)現(xiàn)實情況和技術(shù)檢測結(jié)果，對密實度做出適當(dāng)?shù)母淖儯柟坦こ藤|(zhì)量。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力；孔道；壓漿；密實度；檢測

在工程建設(shè)的過程中，預(yù)應(yīng)力的控制是核心組成部分，很多工作都不能僅僅在表面的技術(shù)指標(biāo)上努力，而是要充分的符合客觀標(biāo)準(zhǔn)及需求，促使工程在建設(shè)過程中，保證各方面的穩(wěn)定性，能夠較好的抵御天氣影響、環(huán)境影響，為社會建設(shè)提供較多的幫助?，F(xiàn)階段的多數(shù)工程都在選擇預(yù)應(yīng)力技術(shù)進(jìn)行施工，總體上的技術(shù)水平較高，而在預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實度方面，則要進(jìn)行深入的檢測和分析。在此，本文主要對預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實度檢測方法運用展開討論。

一、預(yù)應(yīng)力孔道壓漿作用與目前現(xiàn)狀

1、預(yù)應(yīng)力孔道壓漿作用

在后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力施工工藝中，預(yù)應(yīng)力孔道壓漿是一個關(guān)鍵工序，其作用有：

（1）、保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋，避免其暴露于空氣和水汽中而銹蝕、斷裂；

（2）使預(yù)應(yīng)力筋與混凝土有良好的粘結(jié)，確保預(yù)應(yīng)力筋向混凝土有效施加預(yù)壓力，以減輕后期荷載對錨具的作用，并且抑制超載時梁體裂縫開展的寬度和間距；

（3）減少反復(fù)荷載對錨具造成的疲勞破壞，延長錨具的使用壽命。

2、目前預(yù)應(yīng)力管道壓漿現(xiàn)狀

由于孔道壓漿材料質(zhì)量、壓漿工藝、施工管理及試驗檢測技術(shù)等原因，孔道容易出現(xiàn)不密實、空洞缺陷。比如，壓漿人員為了減少壓漿施工的難度，往往采用較大的水灰比來增加漿體流動性，極易造成壓入孔道的漿體泌水，在孔道內(nèi)形成空洞；又比如出漿孔、排氣孔設(shè)置不合要求，當(dāng)漿體溢出時誤認(rèn)為壓漿完成而停止壓漿，或由于出漿孔、排氣孔淤塞導(dǎo)致殘留空氣無法排出，造成孔道“窩氣”，形成空洞。為此，現(xiàn)行《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，孔道內(nèi)的結(jié)硬漿體應(yīng)飽滿、密實，充盈度應(yīng)合格。因此，應(yīng)對預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實度進(jìn)行檢測，以確保橋梁的耐久性、承載力符合要求。

二、基于沖擊彈性波技術(shù)的孔道壓漿密實度檢測方法及原理

對于預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實度而言，其受到的影響因素較多，要想更好的完成密實度檢測，必須針對影響因素進(jìn)行分析和解決。經(jīng)過大量的討論和分析，認(rèn)為檢測方法的選擇和運用，應(yīng)適應(yīng)較多的情況。因此，基于沖擊彈性波技術(shù)的檢測方法被有效研發(fā)出來，當(dāng)物體某處粒子因外力作用離開平衡位置，該粒子在彈性力的作用下圍繞平衡位置振動，同時又引起周圍粒子圍繞各自平衡位置振動，這樣形成的振動在彈性介質(zhì)中傳播的形式，稱為彈性波。而通過機(jī)械沖擊在彈性介質(zhì)中產(chǎn)生的彈性波，則稱為沖擊彈性波?；跊_擊彈性波技術(shù)的壓漿密實度檢測方法，是通過錘擊等方法在預(yù)應(yīng)力梁體表面某處激振，利用傳感器采集沖擊波振幅、波速、振動頻率等數(shù)據(jù)并進(jìn)行分析，判斷預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實度的一種無損檢測技術(shù)方法。該方法在實際的運用過程中，也獲得了業(yè)內(nèi)的肯定，日后可將該方法推廣應(yīng)用。

1、定性檢測方法原理

基于沖擊彈性波技術(shù)的檢測方法，與預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實度的檢測具有較高的匹配性，其并不是單一的方法，而是運用多項方法進(jìn)行聯(lián)合，從而完成密實度的高效檢測，所得到的數(shù)據(jù)和結(jié)果都是比較可信的。定性檢測法是基于沖擊彈性波技術(shù)檢測的重要組成部分，其原理如下：定性檢測法在應(yīng)用過程中，主要是使用小錘作為工具，利用敲擊預(yù)應(yīng)力鋼束的一端，從而有效的激發(fā)沖擊波，在沖擊波出現(xiàn)后，針對鋼束兩頭的各項數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，主要包括波振幅指標(biāo)、波速指標(biāo)、振動頻率等等，以此來進(jìn)行密實度的有效檢測。定性檢測法，即使用小錘敲擊預(yù)應(yīng)力鋼束一端激發(fā)沖擊波，采集鋼束兩端頭的波振幅、波速、振動頻率等。該法只有在梁體兩端預(yù)應(yīng)力鋼束錨頭外露時才能進(jìn)行定性檢測。定性檢測法的原理是根據(jù)孔道壓漿密實度與波振幅、波速、振動頻率等的函數(shù)關(guān)系，計算壓漿密實度指數(shù)I。當(dāng)I=1時表示孔道內(nèi)壓漿密實、飽滿；當(dāng)I=0時表示孔道內(nèi)完全空洞、無漿。通常I≥0.95時表示壓漿質(zhì)量較好，孔道壓漿無需處理。

從原理來分析，定性檢測法的應(yīng)用，雖然在操作上簡單，并且獲得的結(jié)果準(zhǔn)確。但該方法在具體的應(yīng)用當(dāng)中，具有一個比較明顯的限制條件，那就是必須在梁體兩端預(yù)應(yīng)力鋼束錨頭外露的情況下，才能開展的定性檢測，這是日后需要重點注意的條件。

2、定位檢測法原理

除了上述的定性檢測法外，應(yīng)用基于沖擊彈性波技術(shù)檢測的過程中，定位檢測法也是比較重要的組成內(nèi)容，且在很多方面都為預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實度的檢測，提供了較多的幫助和參考，告別了以往的傳統(tǒng)檢測。

定位檢測法的原理基于以下實驗研究成果：

（1）、當(dāng)孔道壓漿存在空洞缺陷時，彈性波會在缺陷處發(fā)生較強(qiáng)烈反射；

（2）、彈性波從梁底面或?qū)γ娴姆瓷鋾r間比壓漿密實時長，反射信號相對延遲。因此，可沿著波紋管的走向，在梁板的頂面或側(cè)面以一定間距布置測點，擊振、拾振，根據(jù)波紋管處反射信號的有無和梁底反射信號是否延時判斷缺陷的有無和范圍。

就當(dāng)前的工作而言，當(dāng)壓漿的密實度指數(shù)I<0.95，或者是預(yù)應(yīng)力的鋼束錨頭被混凝土封閉的時候，建議選擇定位檢測法來進(jìn)行密實度的檢測工作。該方法的優(yōu)勢在于，能夠更好的確定壓漿缺陷的大小、具體范圍、實際的嚴(yán)重程度等等，在很多方面都可與現(xiàn)實情況具有高度的匹配度。

從原理上來分析，定位檢測法的應(yīng)用，主要是在垂直于預(yù)應(yīng)力鋼束的方向上，利用小錘作為工具，在梁的側(cè)面或者是在頂面的混凝土，開展有效的表面敲擊工作，在敲擊的過程中，采集較多的彈性波發(fā)射信號，并以此來開展密實度的檢測工作。該方法不僅操作簡單，且服務(wù)的領(lǐng)域比較廣闊，受到的限制條件較少，建議推廣應(yīng)用。

三、預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實度檢測方法的運用分析

基于沖擊彈性波技術(shù)檢測，雖然在很多方面都取得了突破的成果，但該方法畢竟在理論上的研究占有多數(shù)，要想充分發(fā)揮檢測的優(yōu)勢和具體的內(nèi)容，應(yīng)針對不同的工程開展運用分析，從多方面進(jìn)行方法的驗證，確?；跊_擊彈性波技術(shù)檢測是能夠達(dá)到較高水準(zhǔn)。

1、工程概況

目前，橋梁建設(shè)大多數(shù)是采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土橋梁，而且預(yù)應(yīng)力技術(shù)采用的是后張法施工，對后張法預(yù)應(yīng)力鋼筋孔道的處理是一道非常關(guān)鍵的工序。孔道壓漿是保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋免遭銹蝕，保證構(gòu)造物耐久性的有效途徑，且孔道壓漿是隱蔽工程，一旦灌注后即成暗箱，質(zhì)量不易檢查，如果預(yù)應(yīng)力孔道壓漿不密實，將嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)物的整體強(qiáng)度和耐久性，因此，要求孔道壓漿施工質(zhì)量非常高。廣州是南方地區(qū)的重要城市，且在工程建設(shè)和技術(shù)的運用方面，都占有我國的領(lǐng)先地位。因此，在預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實度的檢測方法運用分析方面，本文主要將廣清高速公路改擴(kuò)建工程（廣州段）土建工程A08合同段作為具體的研究案例。工程概況如下：樁號A41+620-YK43+626.63，路線長2.306km，主線右幅大橋508m/1座，C匝道2號橋上部結(jié)構(gòu)為預(yù)應(yīng)力小箱梁，預(yù)制梁場30m跨后張有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力箱梁，梁高2.2m，上寬2.4m、下寬1.0m，腹板厚度跨中和梁端分別為0.2m、0.32m。每片梁布設(shè)縱向預(yù)應(yīng)力鋼束10孔，左右腹板各5孔。每孔鋼束由5根鋼線組成，波紋管為塑料波紋管，管徑80mm。檢測時，箱梁存放于梁場，預(yù)應(yīng)力筋已張拉、錨固，錨頭外露，孔道壓漿施工完成時間>7d，具有良好的檢測工作條件。

2、檢測步驟及方法

工程建設(shè)過程中的預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實度檢測，是不可忽視的內(nèi)容，基于沖擊彈性波技術(shù)檢測在體系上是比較健全的，通過對該工程的密實度進(jìn)行檢測，完全可以有效的驗證方法是否可行。經(jīng)過討論與分析，認(rèn)為在檢測步驟和方法上，可從以下內(nèi)容來出發(fā)：使用基于沖擊彈性波技術(shù)的預(yù)應(yīng)力混凝土梁多功能檢測儀，先以定性檢測法對預(yù)應(yīng)力鋼束端頭擊振、拾振，利用專用軟件對振動信號進(jìn)行分析、處理、計算壓漿密實度指數(shù)I；對I<0.95的箱梁，再按照定位檢測法，以20cm間距，沿波紋管走向在箱梁腹板側(cè)面布置測點，進(jìn)一步確定壓漿缺陷的大小及范圍。在最終的檢測結(jié)果上，預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實度符合實際的標(biāo)準(zhǔn)和要求，能夠進(jìn)行下一步的建設(shè)工作，后續(xù)運營時，并未出現(xiàn)嚴(yán)重的問題，總體穩(wěn)定性較高。

使用基于沖擊彈性波技術(shù)的預(yù)應(yīng)力混凝土梁多功能檢測儀，先以定性檢測法對預(yù)應(yīng)力鋼束端頭擊振、拾振，利用專用軟件對振動信號進(jìn)行分析、處理、計算壓漿密實度指數(shù)I；對I<0.95的箱梁，再按照定位檢測法，以20cm間距，沿波紋管走向在箱梁腹板側(cè)面布置測點，進(jìn)一步確定壓漿缺陷的大小及范圍。

3、檢測結(jié)果驗證

檢測結(jié)果及鉆孔驗證經(jīng)定性法檢測，一部分預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實度指數(shù)I<0.95；經(jīng)定位法進(jìn)一步檢測、判斷，孔道壓漿缺陷多位于壓漿施工進(jìn)漿口附近區(qū)域。缺陷最嚴(yán)重的某片箱梁，孔道空洞范圍長達(dá)3m，位于進(jìn)漿口段。定位檢測彈性波反射信號及延時。

以鉆孔方式對定性檢測法確定的空洞缺陷進(jìn)行驗證：用沖擊鉆對該梁空洞區(qū)鉆直徑約52mm的孔，深度達(dá)波紋管外壁謹(jǐn)慎鉆進(jìn)。在鉆穿管壁時，能感覺到有空洞。再用細(xì)鐵絲探入孔內(nèi)，確認(rèn)管內(nèi)灌漿不密實、有空洞，空洞位于波紋管上部，大小約45mm，約占波紋管內(nèi)空間的一半。

四、關(guān)于預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實度檢測方法的討論

目前，國內(nèi)的各項建設(shè)工程均在持續(xù)的發(fā)展，為了更好的完成建設(shè)工作，必須要掌控好各項指標(biāo)，避免造成負(fù)面影響。預(yù)應(yīng)力技術(shù)的應(yīng)用，推動了幾乎所有建設(shè)工程的發(fā)展，但所帶來的技術(shù)要點也是比較多的，預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實度就是重要的組成部分。預(yù)應(yīng)力孔道壓漿缺陷，對橋梁結(jié)構(gòu)耐久性和承載力影響較大，關(guān)系到橋梁使用壽命能否達(dá)到設(shè)計預(yù)期。壓漿施工質(zhì)量與施工工藝、設(shè)備、材料、施工管理等有關(guān)，其中任一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，皆會導(dǎo)致孔道壓漿空洞、不密實。相對于其他的指標(biāo)而言，預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實度在檢測方法上，要求非常嚴(yán)格，不僅僅是數(shù)據(jù)搜集的全面性，還必須在數(shù)據(jù)搜集上能夠符合客觀實際，甚至是符合后續(xù)的工程變化情況。盡管《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》對此有明確的質(zhì)量驗收要求，但由于檢測手段和專業(yè)水平限制，監(jiān)理單位和施工單位皆難以對孔道壓漿結(jié)硬后的密實度進(jìn)行有效的檢測。本次研究所提出的檢測方法，總體上的可行性較高?；跊_擊彈性波技術(shù)的孔道壓漿結(jié)硬后密實度檢測法，是一種先進(jìn)的無損檢測手段，檢測效率快、準(zhǔn)確度高。應(yīng)積極推廣應(yīng)用該技術(shù)，以抽樣檢測的方式對在建橋梁后張預(yù)應(yīng)力孔道壓漿質(zhì)量進(jìn)行檢測，促進(jìn)各方施工管理工作，確保工程質(zhì)量。同時，應(yīng)進(jìn)一步加深預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實度的研究，針對不同的工程情況，選擇匹配的檢測方法，良好運用的同時，不斷的進(jìn)行開拓和優(yōu)化。

總結(jié)

本文對預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實度檢測方法運用展開討論，從目前的工作來看，多數(shù)地區(qū)的建設(shè)工程，均可以對預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實度進(jìn)行有效的掌控，最終也可以推動工程的發(fā)展。值得注意的是，隨著建設(shè)工程的復(fù)雜程度提升，預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實度的影響因素也在增加，同時與其他的建設(shè)指標(biāo)、技術(shù)指標(biāo)都具有密切的關(guān)聯(lián)，如果其他指標(biāo)和內(nèi)容發(fā)生變化，預(yù)應(yīng)力孔道壓漿密實度也會隨之改變，這就要求檢測方法要靈活的運用，不可固守體系和操作方式。

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（二）建筑門廳

門廳空間主要指建筑入口場地，該空間的人流量最大，師生進(jìn)入教室前都需從此進(jìn)入，如果門廳空間面積過小將會造成擁擠，嚴(yán)重影響師生的課下活動。除此之外，建筑門廳會影響學(xué)生的視覺感受，帶給學(xué)生不一樣的心理變化，為此在進(jìn)行門廳空間設(shè)計上，需要從多個方面考慮，包括空間規(guī)模、色彩搭配、出行便利等等，現(xiàn)對設(shè)計要點具體分析：

第一，門廳出入口。門廳是建筑內(nèi)外的直接通道，為保障學(xué)生進(jìn)出安全，建筑內(nèi)外高度應(yīng)合理控制，并在建筑門口預(yù)留足夠的空間，既擴(kuò)大了學(xué)生的進(jìn)出流量，同時也可作為休息空間，觀賞建筑外景色[4]。

第二，門廳空間劃分。建筑內(nèi)部門廳空間應(yīng)包含較多區(qū)域，比如說公告欄、休閑區(qū)、等候區(qū)、植物觀賞區(qū)等，如圖2所示。基于此，門廳空間要具有一定的空間，滿足視野開闊要求，并對空間進(jìn)行精心設(shè)計，增加空間活力。

第三，門廳與樓梯連接。建筑門廳空間多數(shù)與樓梯相互連接，從而構(gòu)成一定的交通空間，如果連接方式合理，交通空間也會變?yōu)榻涣骺臻g，會受到學(xué)生的歡迎。比如說使用大臺階，增寬樓梯寬度等，為學(xué)生提供更多的游戲空間。

（三）活動平臺

活動平臺是一個半開敞或者完全開敞的公共空間，在校園建筑中多以與教室直接相連，促進(jìn)學(xué)生與室外環(huán)境的互動。其中屋頂空間最為典型，在當(dāng)代校園建筑中屋頂花園深受學(xué)生喜愛，是學(xué)生共享校園環(huán)境、與同學(xué)之間進(jìn)行交流的公共場地。將屋頂作為活動平臺，可提高校園建筑的利用率，增大公共空間面積，同時在屋頂可以將校園景觀一覽無遺，促進(jìn)學(xué)生與自然互動，有利于放松心情[5]。

（四）底層架空空間

底層架空主要在建筑低層，與校園的地面環(huán)境直接接觸，如圖3所示，底層架空空間不僅賦予了校園建筑更多功能，同時與校園環(huán)境相互結(jié)合使其更富親切感，是學(xué)生休息、娛樂游戲的樂土。為建筑外廊類似，該公共空間有利于植被、水體的引入，增加空間的自然美感。除此之外，在雨、雪天氣，底層架空空間將會成為學(xué)生觀賞雨景、雪景的最佳場地。

結(jié)語

綜上所述，在全面素質(zhì)教育備受關(guān)注的當(dāng)下，開放教育逐漸被采用并取得良好的教育效果，在此情況下校園建筑開放空間設(shè)計成為校園建設(shè)的重要內(nèi)容之一。對校園建筑開放空間設(shè)計過程中，應(yīng)遵從視覺感受、空間層次、以人為本等幾項原則，對廊道空間、建筑門廳、活動平臺、底層架空空間等進(jìn)行科學(xué)合理設(shè)計。

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