楊 棟
(忻州公路分局勘察設(shè)計所,山西 忻州 034000)
后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道壓漿作為目前公路橋梁中使用較廣泛的工藝,施工工法比較成熟,主要目的是通過凝結(jié)后的水泥漿體將預(yù)應(yīng)力傳遞至混凝土結(jié)構(gòu)中,并防止預(yù)應(yīng)力筋的銹蝕;施工中,如果孔道壓漿的強(qiáng)度、膨脹率等達(dá)不到技術(shù)要求,將影響整個結(jié)構(gòu)的耐久性;本文從原材料的控制、水泥漿液的技術(shù)性能、孔道壓漿的施工操作要點等三個方面進(jìn)行了論述,作為保證孔道壓漿質(zhì)量的參考。
后張法預(yù)應(yīng)力混凝土的原材料主要包括:預(yù)應(yīng)力金屬波紋管和水泥漿液,其中水泥漿液由水、水泥及外加劑組成。
1)預(yù)應(yīng)力金屬波紋管:主要由黑色和鍍鋅的鋼帶經(jīng)過波紋管的機(jī)器,波浪形的端口互相咬合加工而成,在出廠之前,需進(jìn)行的試驗項目包括:剛性試驗、抗?jié)B試驗、抗拉實驗、抗拔實驗和抗彎實驗等;進(jìn)場后,如工地試驗室無法對其進(jìn)行檢測,應(yīng)委托具有相應(yīng)檢測資質(zhì)的試驗單位進(jìn)行送樣檢測,主要的檢測項目包括:外觀質(zhì)量、直徑、徑向剛度、抗?jié)B抗彎曲性能,檢測合格后方可進(jìn)行使用。
2)水:對水的質(zhì)量檢測很重要,往往忽視的是對水的檢測,其中水中氯化物的含量必須在允許的范圍內(nèi),每升水中不得含有500 mg的氯化物離子或其他有機(jī)物質(zhì);如超出允許范圍,會對預(yù)應(yīng)力筋進(jìn)行腐蝕,破壞水泥的結(jié)構(gòu)組成,影響水泥漿液的質(zhì)量;水泥漿液的拌制,優(yōu)先選用飲用水,在條件差的艱苦環(huán)境,飲用水無法滿足的情況下,應(yīng)對水進(jìn)行氯化物含量及化學(xué)成分的分析,符合要求后方可使用。
3)水泥:水泥的選用宜采用不低于42.5級的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,由于礦渣水泥一般早期強(qiáng)度較低,泌水性較大,一般不建議使用,如受特殊條件限制,需進(jìn)行試驗后方可使用,其中氯化物的含量不得超過規(guī)定的數(shù)值,不得含有對預(yù)應(yīng)力筋腐蝕的其他有害物質(zhì),在檢測中,除試樣外,要留有樣品備查。
4)外加劑:作用主要是為了增加水泥漿液的流動性和微膨脹的特性,在施工中,應(yīng)通過與水泥、水的具體摻量通過試驗確定,主要檢測的項目有:減水率、水膠比、泌水率、收縮率、稠度、1 h后稠度等指標(biāo)考慮外加劑的選用。
水泥漿液的主要目的是為了防止預(yù)應(yīng)力筋的銹蝕,水泥漿液與預(yù)應(yīng)力之間的粘結(jié)力,主要起著傳遞結(jié)構(gòu)的預(yù)應(yīng)力的作用,所以,對水泥漿液的密實性要求較高。
1)在施工過程中,要按照規(guī)范要求的抽樣比例,對水泥漿液的稠度、泌水率、膨脹率及強(qiáng)度等進(jìn)行檢測。
2)水泥漿液必須具有一定的強(qiáng)度,并符合設(shè)計要求;對截面較大的孔道,水泥漿液中可摻入不得高于水泥質(zhì)量50%的細(xì)砂,通過試驗確定配合比,保證水泥漿液的質(zhì)量。
3)水泥漿液在壓漿后,容易產(chǎn)生收縮,應(yīng)對壓漿的密實性和水灰比進(jìn)行控制,不宜過大,控制在0.4~0.45之間,當(dāng)摻入外加劑時,水灰比可控制在0.35。
4)水泥漿液的泌水率最大不得超過3%,拌合后3 h宜控制在2%左右,泌水在24 h內(nèi)重新全部被漿吸回;水泥漿液應(yīng)具有一定的微膨脹,膨脹率不得大于10%;漿液的稠度宜控制在14 s~18 s之間。
1)對金屬波紋管進(jìn)行安裝時,要按照設(shè)計要求采用定位鋼筋固定牢固,接頭應(yīng)采用大一號直徑型號的同類管道套管連接,與管道嚴(yán)密結(jié)合,在管道的下方最低端應(yīng)留有排水孔,上方最高處應(yīng)留有排氣孔;安裝完成后,應(yīng)對管道進(jìn)行清孔檢查,如管道內(nèi)可能存在油污雜質(zhì),應(yīng)采用對預(yù)應(yīng)力筋無腐蝕作用,用水稀釋后的中性洗調(diào)劑或皂液進(jìn)行沖洗,完成后,采用空壓機(jī)等不含油質(zhì)的機(jī)械進(jìn)行沖洗干凈,使積水從排水孔中流出,使管道內(nèi)干燥潔凈,檢查合格后,兩側(cè)進(jìn)行封堵。
2)水泥漿的拌制應(yīng)視壓漿的時間、天氣情況等因素確定,不能超過規(guī)定的時間,一般在30 min~45 min之間,必要時,應(yīng)通過試驗檢測水泥漿液的流動性和稠度,不得通過加水等措施增加水泥漿液的流動性,致使水泥漿液的配合比破壞,影響工程質(zhì)量。
3)壓漿時,應(yīng)從管道的一端開始,當(dāng)管道較長時,可兩端同時進(jìn)行,緩慢、均勻、不間斷的進(jìn)行壓漿,管道內(nèi)的排氣孔應(yīng)保證暢通,順利排氣;當(dāng)管道較多時,應(yīng)連續(xù)壓漿,對采用摻外加劑的水泥漿液時,如果泌水率較小,試驗結(jié)果表明管道一次壓漿可達(dá)到飽滿,可采用一次壓漿,當(dāng)排氣孔排出水泥漿液,且與拌制的水泥漿液相同時,可認(rèn)為管道飽滿;未摻加外加劑的漿液,應(yīng)采用二次壓漿的方法,兩次壓漿的間隔在規(guī)定的范圍內(nèi),一般控制在30 min~45 min之間,時間較長時,應(yīng)重新拌制。
4)壓漿過程中,對水泥漿液應(yīng)進(jìn)行取樣檢測,每工作班組應(yīng)留取不少于3組70.7 mm×70.7 mm×70.7 mm的試件,標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28 d,檢測抗壓強(qiáng)度作為水泥漿液質(zhì)量評定的依據(jù),強(qiáng)度必須符合設(shè)計要求,當(dāng)設(shè)計無要求時,不得小于30 MPa。
5)當(dāng)壓漿完成后,應(yīng)檢查壓漿的密實情況,如有不實,應(yīng)采取措施進(jìn)行處理;為保證管道的水泥漿液的密實,對出漿口應(yīng)及時的關(guān)閉,采用木塞封堵壓漿口,保持不小于0.5 MPa的穩(wěn)壓期,不得少于2 min;在壓漿過程中及壓漿后,結(jié)構(gòu)混凝土的溫度不得低于5 ℃,不得高于35 ℃,氣溫較低時,應(yīng)采取保溫措施,氣溫較高時可選擇在夜間施工。
6)當(dāng)需要封錨的混凝土,應(yīng)對壓漿口進(jìn)行清理沖洗干凈,端部的混凝土進(jìn)行鑿毛,并設(shè)置鋼筋網(wǎng)片,澆筑封錨混凝土,封錨混凝土的強(qiáng)度不得低于結(jié)構(gòu)混凝土強(qiáng)度的80%,且不得低于30 MPa。
7)當(dāng)壓漿的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計要求后,方可對構(gòu)件進(jìn)行吊移和吊裝,否則,不得移動構(gòu)件。
后張法預(yù)應(yīng)力混凝土孔道壓漿的質(zhì)量,是保證整個構(gòu)件質(zhì)量的關(guān)鍵之一,通過原因分析,質(zhì)量控制,預(yù)防措施,達(dá)到預(yù)期的目標(biāo),真正發(fā)揮孔道壓漿的作用,提高技術(shù)管理水平,不斷追求技術(shù)的進(jìn)步,也是本文的目的所在。