李光輝

【摘要】針對(duì)后張預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件，對(duì)預(yù)應(yīng)力束成孔材料及灌漿方式的選擇進(jìn)行了探討， 并結(jié)合工程實(shí)例介紹了壓漿施工工藝。

【關(guān)鍵詞】預(yù)應(yīng)力管道；壓漿；波紋管

在橋梁建設(shè)中，后張預(yù)應(yīng)力壓漿不密實(shí)的問(wèn)題早已被交通部列為公路橋梁建設(shè)中的十大頑疾之一。本文主要針對(duì)預(yù)應(yīng)力束成孔材料及灌漿方式選擇進(jìn)行實(shí)例探討。

1、實(shí)例工程概況

金灣大道高架橋是珠海機(jī)場(chǎng)高速公路的控制性工程，橋長(zhǎng)2462m， 雙幅橋面，單幅寬度12.75m，上部結(jié)構(gòu)為現(xiàn)澆箱梁與裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁組合形成，全橋共二十三聯(lián)，聯(lián)長(zhǎng)75～145m。 其中，第一到五聯(lián)、第十聯(lián)、第十五聯(lián)到第十八聯(lián)為現(xiàn)澆箱梁；其他聯(lián)為裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁。最長(zhǎng)聯(lián)為第十聯(lián)，為40+65+40m等寬度變截面現(xiàn)澆箱梁，采用單箱單室截面，頂寬12.75m，底寬6.35m，懸臂長(zhǎng)度3.2m，橫向設(shè)置預(yù)應(yīng)力，根部梁高3.8m，跨中梁高2.0m，按二次拋物線方程變化；采用滿堂支架+門式框架法施工（預(yù)留兩個(gè)車道，不中斷交通）。為方便施工，箱梁設(shè)計(jì)時(shí)，現(xiàn)澆箱梁均未在箱內(nèi)設(shè)齒板，各腹板預(yù)應(yīng)力束均于梁端處進(jìn)行張拉。

2、壓漿工藝和波紋管的選擇

2.1 真空輔助壓漿工藝和塑料波紋管的應(yīng)用

真空輔助壓漿工藝新技術(shù)和留孔塑料波紋管技術(shù)與1986年首次推出。我國(guó)1999年在南京長(zhǎng)江二橋施工中首次引進(jìn)真空輔助壓漿技術(shù)。

真空輔助壓漿與普通壓漿法相比，灌漿過(guò)程連續(xù)迅速，減少了曲線孔道中漿體自身引起的壓力差，提高了壓漿的密實(shí)性，在鋼束半徑較小及鋼束過(guò)長(zhǎng)，常規(guī)壓漿法不好施工的結(jié)構(gòu)中應(yīng)用取得了良好的效果。但是，真空壓漿工藝復(fù)雜，需要特定的設(shè)備，對(duì)施工人員的技術(shù)要求較高，對(duì)長(zhǎng)度小、孔道直徑小的預(yù)應(yīng)力孔道壓漿時(shí)反而比普通壓力壓漿耗時(shí)耗力，不經(jīng)濟(jì)。

塑料管道與金屬波紋管相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)：摩擦阻力?。荒推谛约懊芊庑院?；耐腐蝕，不生銹，利于鋼絞線的保護(hù)；強(qiáng)度高、剛度大，不易被振動(dòng)棒振破。其缺點(diǎn)是價(jià)格昂貴，是金屬波紋管的2倍；與混凝土的粘結(jié)力比金屬螺旋管差，受溫度變形影響大。

2.2 改進(jìn)的壓漿材料及壓漿工藝

鑒于真空壓漿工藝存在的缺點(diǎn)，采用普通波紋管、常規(guī)壓漿方法還將持續(xù)很長(zhǎng)的一段時(shí)期，但改善壓漿材料和壓漿工藝卻有必要。相關(guān)試驗(yàn)結(jié)果表明：摻加粉煤灰或硅粉會(huì)減少泌水和提高抗腐蝕能力；對(duì)普通金屬波紋管采用鍍鋅處理可以有效減緩金屬波紋管的銹蝕速度。

3、實(shí)例工程的孔道壓漿

根據(jù)本工程的結(jié)構(gòu)重要性，考慮真空壓漿工藝目前還存在的缺點(diǎn)，此工程中現(xiàn)澆箱梁縱向孔道采用塑料波紋管和真空輔助壓漿工藝，現(xiàn)澆箱梁橫向孔道和裝配式預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁采用鍍鋅金屬波紋管和常規(guī)壓漿工藝。

3.1 壓漿準(zhǔn)備工作

1）.材料準(zhǔn)備：水泥采用42.5 普通硅酸鹽水泥；外加劑采用低含水量、流動(dòng)性好及微膨脹性的外加劑，自由膨脹率不超過(guò)10%。不得含有對(duì)預(yù)應(yīng)力筋或水泥有害的化學(xué)物質(zhì)。外加劑的用量通過(guò)試驗(yàn)確定（本文工程為5%），進(jìn)場(chǎng)后應(yīng)進(jìn)行復(fù)驗(yàn)；按設(shè)計(jì)要求，水泥砂漿標(biāo)號(hào)不小于M50，水灰比為0.40～0.45。水泥漿的泌水率不超過(guò)3%，拌合3h泌水率控制在2%；水泥漿稠度控制在14～18s之間。

2）.孔道準(zhǔn)備：壓漿前，清理錨墊板上的壓漿孔。使用壓縮空氣將孔道內(nèi)的所有積水吹出。切除夾片外外露的多余鋼絞線，然后用原子灰（或純水泥漿）進(jìn)行封閉，要保證錨板、夾片、外露鋼絞線全部包裹，覆蓋層厚度大于15mm。

3）.設(shè)備準(zhǔn)備：主要是活塞式壓漿泵（含校準(zhǔn)合格的壓力表）、噴射清洗機(jī)、灰漿攪拌機(jī)、儲(chǔ)漿罐及空氣壓縮機(jī)，真空壓漿還應(yīng)增加真空泵。使用前檢查灌漿端、安裝引出管、球閥和接頭，確保其使用功能。輸漿管選用高強(qiáng)橡膠管，抗壓能力≥1.0MPa。

3.2 孔道壓漿

1）.真空壓漿

（1）在水泥漿出口及入口處，接密封閥門；將真空泵連接在真空管上，壓漿泵連接在壓漿端上；以串聯(lián)方式將三向閥門和吸氣孔連接起來(lái)；

（2）啟動(dòng)真空泵抽真空，使真空度達(dá)到-0.06～- 0.1MPa，并保持穩(wěn)定；

（3）啟動(dòng)壓漿泵。當(dāng)壓漿泵輸出的漿體達(dá)到要求的稠度時(shí)，將泵上的輸送管接到錨墊板上的引出管，開始?jí)簼{。壓漿過(guò)程中，真空泵保持連續(xù)工作；

（4）待抽真空端的管道中有漿體經(jīng)過(guò)時(shí)，打開排氣閥。當(dāng)水泥漿從排氣閥順暢流出，且稠度與灌入的漿體相當(dāng)時(shí)，關(guān)閉抽真空端所有的閥；

（5）壓漿泵繼續(xù)工作，壓力達(dá)到0.5MPa左右，持壓2～3min；

（6）關(guān)閉壓漿泵及壓漿端閥門，完成壓漿。

2）.普通壓漿

（1）攪拌水泥漿使其水灰比、流動(dòng)度、泌水性達(dá)到規(guī)范要求指標(biāo)；

（2）啟動(dòng)壓漿泵，當(dāng)壓漿泵輸出的漿體達(dá)到要求的稠度時(shí)，將泵上的輸送管接到錨墊板上的引出管上，開始?jí)簼{；

（3）壓漿順序?yàn)橄认聦庸艿篮笊蠈庸艿?。壓漿應(yīng)緩慢、均勻進(jìn)行，不得中斷；

（4）壓漿的最大壓力0.5～0.7MPa。壓漿應(yīng)達(dá)到孔道另一端飽滿出漿，且排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止。為保證管道中充滿灰漿，關(guān)閉出漿口后，應(yīng)保持不小于0.5MPa的一個(gè)穩(wěn)壓期（不少于2min）；采用二次壓漿法，第一次壓漿完成后，從梁體下層孔道開始再重新進(jìn)行一次壓漿；兩次壓漿的間隔時(shí)間宜為30～45min。

3.3 壓漿后工作

1）檢驗(yàn)：將留取的70.7×70.7×70.7mm的水泥漿試塊，標(biāo)養(yǎng)28d檢驗(yàn)其抗壓強(qiáng)度；

2）清洗：拆卸外接的管路，將所有沾有水泥漿的壓漿設(shè)備以及導(dǎo)管、閥門等清洗干凈；

3）封錨：將錨具周圍沖洗干凈并對(duì)梁端混凝土鑿毛，在封錨區(qū)設(shè)置鋼筋網(wǎng)片，支模后澆筑與構(gòu)件混凝土強(qiáng)度等級(jí)相同封錨混凝土；

4）補(bǔ)救措施：現(xiàn)行的補(bǔ)救方法是對(duì)灌漿不密實(shí)的孔道進(jìn)行補(bǔ)漿處理。

4、結(jié)語(yǔ)

采用真空壓漿技術(shù)，能保證孔道壓漿的密實(shí)性，是保證壓漿質(zhì)量的一個(gè)有力的措施。但真空壓漿工藝目前仍存在缺點(diǎn)，并不能全范圍推廣使用。因此，在長(zhǎng)孔道中配合塑料波紋管使用真空壓漿工藝而在小跨徑梁體中使用普通壓漿工藝和鍍鋅金屬波紋管是當(dāng)前合理的選擇。事實(shí)上，目前對(duì)壓漿質(zhì)量影響更嚴(yán)重的因素是現(xiàn)場(chǎng)漿液的拌制質(zhì)量和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)管。

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