蒙印漣

（廣西路建工程集團(tuán)有限公司，廣西 南寧 530001）

0 引言

隨著道路工程施工技術(shù)水平的不斷提升，預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)在路橋工程建設(shè)中得到較為廣泛的應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力施工屬于隱蔽工程類(lèi)，隱蔽工程的施工質(zhì)量控制是施工工程建設(shè)過(guò)程中的重點(diǎn)環(huán)節(jié)之一，尤其是預(yù)應(yīng)力孔道飽滿(mǎn)度將直接影響結(jié)構(gòu)使用性能。后張法預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用原理是在預(yù)應(yīng)力施工工序完成后，利用壓力設(shè)備將漿液注入施工前預(yù)留的孔道之中，進(jìn)而達(dá)成以下目的：第一，預(yù)防鋼絞線(xiàn)因外部因素發(fā)生銹蝕。第二，規(guī)避鋼絞線(xiàn)在動(dòng)荷載作用下產(chǎn)生弦振現(xiàn)象而加快松弛速度。第三，當(dāng)漿液形成一定的強(qiáng)度和密實(shí)度后，漿液對(duì)鋼絞線(xiàn)的高度握裹和固定，能夠減少運(yùn)營(yíng)后重復(fù)荷載對(duì)錨固端鋼絞線(xiàn)、夾片和錨具的疲勞破壞，有利于提升預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)在運(yùn)營(yíng)期的安全性和耐久性。因此，孔道壓漿技術(shù)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1 孔道壓漿材料研究

我國(guó)早期預(yù)應(yīng)力孔道壓漿施工過(guò)程中所用的材料為水泥漿，技術(shù)人員在調(diào)配水泥漿的過(guò)程中通常將水灰比控制在0.40～0.45，隨后摻入適量的減水劑，依據(jù)實(shí)際施工需求，材料中的水灰比可以降低至0.35[1]。受前期技術(shù)不成熟的影響，水泥漿材料在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中需要面對(duì)外加劑兼容性、水泥和減水劑適應(yīng)性等問(wèn)題，這就使得應(yīng)用該材料開(kāi)展孔道壓漿作業(yè)后，極易出現(xiàn)以下3個(gè)問(wèn)題：①漿體穩(wěn)定性、流動(dòng)性相對(duì)較差，并且流動(dòng)損失較快，體積穩(wěn)定性難以滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用需求。②漿液泌水率相對(duì)較大，砂漿分層離析情況較為顯著，水泥漿中存在微沫，漿液凝結(jié)時(shí)間難以滿(mǎn)足施工要求，實(shí)際進(jìn)行作業(yè)過(guò)程中出現(xiàn)堵管現(xiàn)象的概率較大且孔道空洞較多。③漿液凝固后氣泡、微孔隙相對(duì)較多，具體表現(xiàn)在密實(shí)度不足及漿體粉狀等情況，此類(lèi)情況出現(xiàn)不僅會(huì)導(dǎo)致施工安全性受到影響，路橋工程結(jié)構(gòu)耐久性、安全性也會(huì)被嚴(yán)重削弱。

在當(dāng)前施工技術(shù)不斷進(jìn)步的背景下，預(yù)制箱梁孔道壓漿作業(yè)材料也取得較大突破，當(dāng)前施工所用材料為性能參數(shù)優(yōu)良的改性壓漿料。該材料以質(zhì)量?jī)?yōu)良的水泥基材料及高性能外加劑為主要原料，通過(guò)科學(xué)、合理的配置比率組合而成，材料不含有氯鹽、鋁粉等雜質(zhì)，因此對(duì)鋼筋的腐蝕性為零。技術(shù)人員在經(jīng)過(guò)充分試驗(yàn)研究后得出，依照0.28以下的水灰比進(jìn)行漿液調(diào)配，可以確保其具備較好的流動(dòng)性及穩(wěn)定性，同時(shí)在理論水灰比條件下，其體積較為穩(wěn)定，微膨脹，并且凝結(jié)時(shí)間可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行控制[2]。在壓漿作業(yè)完成后，其孔道工作性相對(duì)較好，充盈度可以滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用需求，并且漿液輕度增長(zhǎng)速度較快、強(qiáng)度較高[3]。改性壓漿料具體技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表1。

表1 改性壓漿料技術(shù)參數(shù)

2 壓漿及質(zhì)量控制要點(diǎn)

2.1 孔道及施工準(zhǔn)備要點(diǎn)

考慮到孔道施工過(guò)程中存在一定數(shù)量的水泥漿、水泥塊等雜物殘留，因此為確保壓漿作業(yè)的質(zhì)量，技術(shù)人員需要利用高壓水泵對(duì)孔道進(jìn)行沖洗，隨后利用壓縮空氣將孔道內(nèi)的水及殘留物進(jìn)行吹除。

在完成預(yù)應(yīng)力束的張拉作業(yè)后，錨具的外部預(yù)留預(yù)應(yīng)力鋼絲繩的長(zhǎng)度約50 mm。此外，為了保證壓漿壓力達(dá)到施工需要，在實(shí)際操作時(shí)，所使用的泌水槽應(yīng)始終保持封閉狀態(tài)，具體的工作中，施工方應(yīng)使用高強(qiáng)灌漿料、高強(qiáng)聚合物漿料等對(duì)錨具進(jìn)行封堵，并將錨具與錨墊板、夾片等接觸面和裸露的鋼絞線(xiàn)進(jìn)行封堵，盡量減少漏氣和滲漏，并在一定的壓力下進(jìn)行孔道壓漿[4]。

2.2 大循環(huán)壓漿作業(yè)要點(diǎn)

隨著智能化技術(shù)被廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域之中，孔道壓漿作業(yè)設(shè)備智能化水平也不斷提升，大循環(huán)智能壓漿系統(tǒng)在工程施工領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。該系統(tǒng)主要由制漿系統(tǒng)、壓漿系統(tǒng)及微電腦控制系統(tǒng)3個(gè)部分構(gòu)成。

大循環(huán)壓漿可以實(shí)現(xiàn)2～3道孔道壓漿作業(yè)的同步開(kāi)展，該技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中可以確保管道內(nèi)漿液長(zhǎng)時(shí)間流動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)孔道內(nèi)的空氣排出，最大限度地降低氣室出現(xiàn)概率。

大循環(huán)壓漿作業(yè)主要包含以下幾個(gè)流程：第一，漿液攪拌。實(shí)際作業(yè)過(guò)程中需要一次性將漿液攪拌所需的用水加入指定設(shè)備中，并對(duì)壓漿料質(zhì)量進(jìn)行測(cè)量，隨后打開(kāi)電源開(kāi)展攪拌作業(yè)。在此過(guò)程中，需要?jiǎng)蛩俚貙簼{料逐次投入攪拌鍋之中，待壓漿料全部加入后繼續(xù)攪拌180 s。第二，連接灌漿管。技術(shù)人員需要確保進(jìn)漿管、孔道及回漿管緊密連接，并確保其不存在漏漿現(xiàn)象。此時(shí)，進(jìn)漿口閥門(mén)應(yīng)始終保持在全開(kāi)狀態(tài)下。第三，壓漿操作。在完成上述流程后，即可通過(guò)進(jìn)漿管將漿液壓入至孔道之中[5]。在此環(huán)節(jié)應(yīng)注意將壓力表顯示數(shù)值控制在（0.6±0.11）MPa范圍內(nèi)。在3根以上孔道同時(shí)進(jìn)行壓漿作業(yè)時(shí)，考慮到漿液流動(dòng)長(zhǎng)度提升會(huì)導(dǎo)致壓力損失，因此應(yīng)將壓力控制在（0.9±0.11）MPa范圍內(nèi)。在管道漿液充盈后，漿液會(huì)流入回漿管道之中，并進(jìn)入儲(chǔ)漿桶等待循環(huán)。隨著壓漿作業(yè)進(jìn)程逐漸推進(jìn)，出漿口部分漿液稠度也會(huì)隨之提升，此時(shí)，技術(shù)人員應(yīng)注意關(guān)閉回漿閥門(mén)，并確保進(jìn)漿口部分持續(xù)進(jìn)行給漿，以大于0.5 MPa壓力的標(biāo)準(zhǔn)持續(xù)進(jìn)行5 min以上的穩(wěn)壓作業(yè)。在穩(wěn)壓作業(yè)完成10 min后，拔除連接進(jìn)漿口、回漿口的鋼管及閥門(mén)。如果在溫度較低的環(huán)境下開(kāi)展壓漿作業(yè)，技術(shù)人員應(yīng)注意采用覆蓋、加溫等多種手段確?？椎兰翱椎纼?nèi)部溫度在5 ℃以上。

2.3 壓漿質(zhì)量檢測(cè)要點(diǎn)

在壓漿質(zhì)量檢測(cè)過(guò)程中，技術(shù)人員需要針對(duì)實(shí)際作業(yè)的3個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行檢查：第一個(gè)環(huán)節(jié)是檢驗(yàn)漿料配合比，具體檢驗(yàn)指標(biāo)參照表1中的參數(shù)。第二個(gè)環(huán)節(jié)為壓漿期，技術(shù)人員要對(duì)漿料的工作性能進(jìn)行控制，如水灰比、稠度、流動(dòng)度、泌水量等。為評(píng)估壓漿效果，必須在壓漿時(shí)選擇4 cm×4 cm×16 cm的漿料，在（20±2）℃下進(jìn)行28 d的養(yǎng)護(hù)，并進(jìn)行抗壓、抗彎試驗(yàn)。第三個(gè)環(huán)節(jié)是在壓漿期結(jié)束后，采用相應(yīng)的方法來(lái)檢查預(yù)應(yīng)力管線(xiàn)的壓漿性。利用自行研制的預(yù)應(yīng)力孔道壓力狀態(tài)定量檢測(cè)儀及注水技術(shù)，對(duì)水泥固化后的管內(nèi)空穴和致密程度進(jìn)行定量檢測(cè)?？椎缐簼{孔計(jì)量裝置包括量筒、水閥、軟管和出口刻度。在進(jìn)行檢查之前，技術(shù)人員首先要在井道上鑿出壓漿口以備檢查。在注水之前，先將儀表配給的水閥關(guān)掉，然后將水倒入儀器上方的量筒中，記錄數(shù)值，再將出水口的玻璃管插入錨墊板的壓漿孔，開(kāi)啟水閥，在孔道灌滿(mǎn)水后，關(guān)閉儀表中間的閥門(mén)，觀(guān)測(cè)水量消耗情況，同時(shí)可以通過(guò)以下公式得出相應(yīng)結(jié)果。

其中，L表示孔洞長(zhǎng)度，M表示消耗水量，D及d分別表示孔內(nèi)直徑及鋼絞線(xiàn)公稱(chēng)直徑，n表示孔道內(nèi)鋼絞線(xiàn)根數(shù)。

3 高速公路后張法預(yù)制箱梁孔道壓漿施工

3.1 造孔作業(yè)流程要點(diǎn)

現(xiàn)階段，預(yù)制箱梁孔道施工作業(yè)過(guò)程中主要采用橡膠抽拔管成孔的方式，流程要點(diǎn)主要涵蓋以下3個(gè)方面。

第一，在鋼筋綁扎作業(yè)過(guò)程中，施工人員可依據(jù)梁體通常方向開(kāi)展定位網(wǎng)片綁扎作業(yè)，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)固定抽拔棒目的。此方式可確保兩端同時(shí)進(jìn)行抽拔作業(yè)，應(yīng)注意將棒長(zhǎng)控制在20 m左右，孔道中部位置棒體應(yīng)采取對(duì)接處理，具體工作中利用鍍鋅鐵皮對(duì)其接頭部分進(jìn)行包裹綁扎，在混凝土灌注作業(yè)完成且初凝后，利用卷?yè)P(yáng)機(jī)將棒從孔道內(nèi)部拔出[6]。

第二，在混凝土澆筑后，應(yīng)防止橡膠管的拉拔造成孔的變形，在手摸無(wú)凹痕時(shí)，才可以把膠管抽出。拔管時(shí)應(yīng)遵循先上后下的原則，一次最多不能超過(guò)2個(gè)膠管。拔掉橡皮管后，應(yīng)對(duì)管子進(jìn)行徹底清洗，把粘在管子上的殘余物質(zhì)清除掉，檢查管子是否有損壞，如果損壞嚴(yán)重，就需要更換新管[7]。

第三，在膠管抽拔作業(yè)過(guò)程中，施工單位應(yīng)注意以下3個(gè)方面：①在利用卷?yè)P(yáng)機(jī)對(duì)膠管進(jìn)行抽拔作業(yè)過(guò)程中，應(yīng)注意利用軟物包住捆綁處，并利用粗繩對(duì)其進(jìn)行連接處理，最大限度地避免膠管出現(xiàn)損壞。②考慮到膠管具備彈性特征，為避免出現(xiàn)回彈傷人的情況，進(jìn)行抽拔作業(yè)時(shí)應(yīng)注意將人員撤至安全范圍內(nèi)。③拔出的膠管應(yīng)注意嚴(yán)格依照相關(guān)要求進(jìn)行存放，同時(shí)應(yīng)對(duì)孔道進(jìn)行全面檢查，確保無(wú)堵塞或塌孔的情況。

3.2 漿液灌注作業(yè)流程要點(diǎn)

在預(yù)制箱梁孔道壓漿作業(yè)過(guò)程中，漿液灌注流程主要有以下5個(gè)要點(diǎn)。

第一，將已完成制備的壓漿液注入儲(chǔ)漿罐，并將其引入灌漿泵之中，隨后開(kāi)啟壓漿泵進(jìn)行孔道壓漿作業(yè)。在漿體被壓出后，技術(shù)人員應(yīng)注意對(duì)可待漿液及泵中漿液濃度進(jìn)行對(duì)比檢測(cè)，當(dāng)二者達(dá)成一致后將灌漿泵關(guān)閉，隨后利用橡膠管連接孔道灌漿管，綁扎牢固。

第二，關(guān)閉灌漿閥門(mén)后，將真空泵打開(kāi)，在檢測(cè)到真空值達(dá)到并維持在0.8～1.0 MPa，然后重新開(kāi)啟灌漿閥門(mén)，并開(kāi)始向孔道內(nèi)進(jìn)行灌漿作業(yè)。真空泵在整個(gè)孔道壓漿作業(yè)過(guò)程中應(yīng)注意保持開(kāi)啟狀態(tài)，直至塑料管中出現(xiàn)漿液后方可關(guān)閉。隨后水泥漿會(huì)沿排氣閥自動(dòng)排出，在漿液黏度與灌入漿體基本保持一致后，即可關(guān)閉抽真空端閥門(mén)。

第三，在進(jìn)行壓漿作業(yè)時(shí)，應(yīng)確保灌漿泵的壓力始終控制在0.7 MPa，在持續(xù)加壓時(shí)間達(dá)到2 min后完成排氣和泌水作業(yè)，確?？椎纼?nèi)漿液處于密實(shí)飽滿(mǎn)的狀態(tài)，此時(shí)漿液灌注流程完畢，關(guān)閉閥門(mén)即可[8]。為切實(shí)保障孔道壓漿作業(yè)有序開(kāi)展，施工單位應(yīng)注意灌漿管強(qiáng)度及耐用性達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，抗壓性能控制在1.5 MPa以上，避免帶壓灌注漿液時(shí)出現(xiàn)管體破裂情況。同時(shí)，施工單位應(yīng)注意將接頭部分綁扎牢固，避免壓漿過(guò)程中出現(xiàn)脫管。

第四，孔道壓漿施工中，要嚴(yán)格控制水泥漿液的配合比，這是確保壓漿質(zhì)量的關(guān)鍵。漿液的誤差應(yīng)控制在限值以?xún)?nèi)。必須在水泥漿液保持良好流動(dòng)性的前提下完成孔道壓漿，為避免漿液的流動(dòng)性下降，要持續(xù)不斷地高速攪拌?？椎缐簼{完畢后，應(yīng)將外接管路全部拆除，并用清水對(duì)真空泵的濾清器、管路閥門(mén)進(jìn)行清洗，避免堵塞。

第五，在保證水泥漿料水灰比小于0.28的情況下，可以采用不加壓力注漿的方式進(jìn)行注漿。如果不能保證水灰量較小，則仍需采用壓力壓漿法，但應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：①在壓漿的回漿口有濃漿的情況下，應(yīng)緩慢關(guān)閉回漿控制閥，使管道壓力逐漸增加到0.5 MPa，進(jìn)入穩(wěn)定階段。②在穩(wěn)定階段，錨桿在進(jìn)出漿口的鋼絞線(xiàn)末端會(huì)發(fā)生以下4種變化，鋼絞線(xiàn)的空隙出現(xiàn)氣泡、大量黏稠的漿液變得稀薄且數(shù)量減少、清水慢慢減少、清水不再流出。③在錨頭區(qū)鋼繩末端的清水排出量顯著減少時(shí)，標(biāo)志著穩(wěn)壓環(huán)節(jié)完成，應(yīng)將入口閥門(mén)關(guān)閉。④在封閉進(jìn)漿口閥門(mén)后，不要馬上拔掉進(jìn)、出漿鋼管及閥門(mén)，防止?jié){料突然從泥漿中沖出，導(dǎo)致孔道內(nèi)缺漿。⑤在漿液開(kāi)始凝固并能夠承受一定的壓力后，再卸下進(jìn)、出漿口的連接鋼管。⑥拆下連接管時(shí)，要緩慢地開(kāi)啟進(jìn)漿入口的減壓閥門(mén)，并用肉眼觀(guān)測(cè)泥漿壓力的變化。如果閥門(mén)有自動(dòng)泄壓功能，則在卸載完畢后，將其拆除。⑦卸下進(jìn)口和出口的連接鋼管時(shí)，要注意清理管內(nèi)的膠漿，以便再利用。

4 結(jié)語(yǔ)

在新時(shí)代背景下，路橋工程施工技術(shù)水平快速提升，預(yù)制箱梁孔道壓漿施工已經(jīng)得到較為廣泛的認(rèn)可與應(yīng)用?？紤]到其工序流程較為復(fù)雜，一旦某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差，極易導(dǎo)致整體工程出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，因此施工技術(shù)人員在工作中應(yīng)注意積極加強(qiáng)對(duì)相關(guān)問(wèn)題的研究力度，并加強(qiáng)對(duì)施工各流程的把控力度，為提升預(yù)制箱梁施工質(zhì)量提供有力保障。