压浆质量

压浆质量（精选12篇）

压浆质量 篇1

摘要：针对桥梁压浆的特点, 全面分析施工过程中常见孔道堵塞导管导致压浆困难;压浆孔、排气孔堵塞;压浆不饱和等问题, 并提出相应的解决方法和措施;同时对合理的压浆过程进行总结。

关键词：桥梁工程,预应力管道,压浆质量

近年来，随着我国交通基础建设规模不断增大，预应力梁的使用也变得越来越普遍，在后张法梁的施工过程中，预应力管道压浆是桥梁施工质量控制的关键工序之一。实践表明，在以往施工的一些桥梁由于施工、管理不到位，预应力管道漏浆或压浆不到位，导致桥梁早期损坏或还不到设计寿命。因此，管道压浆问题应引起工程建设各方的高度重视。本文针对压浆工艺的特点，分析研究施工过程中常见的质量问题，并提出相应的解决方法和措施。

1 常见的质量问题及原因

受各种因素的影响，在孔道压浆过程中经常出现各种各样的问题，主要表现在：

(1)孔道堵塞导致压浆困难。由于预留孔道不畅通，有异物堵塞以及波纹管不合格，接缝不严密而出现漏浆现象。

(2)压浆孔、排气孔堵塞。由于锚垫板与模板之间有空隙，水泥浆易堵塞压浆孔和排气孔;别外，砼浇注过程中，排气孔和波纹管脱离。

(3)压浆不饱满。其原因是水泥浆泌水率过大，压浆不到位。

2 预防及及处理方法

2.1 针对上述第一种情况，应采取以下预防和处理措施：

2.1.1 压浆之前，用空压机检查孔道是否通畅，严禁孔道内积水。

2.1.2 波纹管一定要经过验收合格后方可使用，并在使用前做好泌水试验和抗压试验。

2.1.3 波纹管接头留有20cm以上的重叠，并用医用胶布或透明胶带将接头缠牢。

2.1.4 砼浇筑过程中，人工来回抽动预应力钢绞线，防止漏入的水泥浆凝固堵塞孔道，或是在波纹管内穿PVC管。

2.1.5 砼振捣过程中，应避免振捣棒碰撞波纹管。

2.1.6 选择适宜的压浆设备，并准备备用机械，压浆宜使用活塞式压浆泵，以防止出现故障。

2.1.7 压浆泵在使用过程中应经常检修，确保设备的完好率。

2.1.8 压浆因故中断20分钟以上，应立即采取措施将浆和积水排出。

2.2 针对第二种情况，应采取以下预防和处理措施：

2.2.1 在锚垫板与模板间夹1cm左右海绵并上紧固定螺丝。

2.2.2 在砼浇筑过程中，应经常检查排气孔是否通畅，有无堵塞现象。

2.2.3 针对第三种情况，应采取以下预防及处理措施：

配置合适的水泥浆。水泥浆的强度应符合设计规定，当设计无具体规定时，应不低于30MPa。水泥浆的技术条件应符合下列规定：水灰比一般宜采用0.40～0.50，当掺入少量减水剂时，水灰比可减少至0.35;水泥浆的泌水率最大不得得超过3%，拌和后3h泌水率宜控制在2%，泌水应在24h内重新全部被浆吸回;通过试验后，水泥浆中可掺入适量的膨胀剂，但其自由膨胀率应小于10%;水泥浆稠度宜控制在14～18s范围内。使水泥浆有良好的和易性、流动性及压浆后的密实性。

3 压浆过程控制

3.1 水泥浆自拌制至压入孔道的延续时间，应视气温情况而定，一般在30～45min范围内，水泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌，对于因延迟使用所致的流动度降低的水泥浆，不得通过加水来增加其流动性。

3.2 压浆时，对曲线和竖向孔道应从最低点的压浆孔压入，由最高点的排气孔排气和泌水，压浆顺序宜先压注下层孔道。

3.3 压浆要均匀、缓慢、连续地进行，并应将所有最高点的排气孔依次一一放开和关闭，较集中和邻近的孔道，宜尽量先连续压浆完成，不能连续压浆时，后压浆的孔道应在压浆前用压力水冲洗通畅。压浆压力应适宜，压浆的最大压力一般0.5～0.7MPa，当输浆管道较长时，可适当加大压力，竖向预应力孔道的压浆最大压力可控制在0.3～0.5MPa;每个孔道压浆至最大压力后, 应保持一定的稳压时间;压浆饱满的标志是:压浆达到孔道的另一端并出浆, 每个排气孔排出与规定稠度的水泥浆相同，为保证管道中充满灰浆，关闭出浆后，应保持不小于0.5MPa的一个稳压期，该稳压期不宜少于2min。

3.4 压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土的温度不得低于5℃，否则应采取保温措施，当气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。

3.5 压浆管道堵塞，可采用开膛方法处理。先向孔道内注水，根据注水量找出孔道堵塞的大体位置，然后按钢束座标找出孔道堵塞的具体位置，在该处开膛取出异物，并在该处设压浆孔或排气孔，然后进行压浆。

4 结束语

总之，预应力管道压浆是一项比较具体、细致的工作，是关系到桥梁使用质量和寿命的重要工艺环节，施工单位应精心组织、科学施工、加强管理，在实际施工过程中，针对不同情况下出现的问题及时、科学、果断地加以分析和处理，努力消除影响到预应力梁压浆质量的各种因素。

压浆质量 篇2

在钻孔灌注桩施工成桩检测完成后，方可实施桩底后压浆施工。依据工程施工管理程序，做好后压浆施工的施工准备，按设计要求，做好进场原材料符合报验准备，做好压浆设备的进场报验，施工方案审批，施工现场准备。完成各项施工准备后，按设计要求进行水泥浆的制备。水泥浆制备的同时，对压浆设备进行准备，对搅拌机、压浆泵等进行运转检查，对压浆管路等进行耐压实验。符合要求后进行桩底后压浆注浆施工。

2.2桩底后压浆后压浆施工工艺

2.2.1桩底后压浆系统安装

桩底压浆导管采用与桩基超声波无损检查管(声测管)合用，即“一管两用”。在声测管底部安装和桩底压浆阀相匹配的接头以便连接，连接前应保证声测管、压浆阀各项指标检测合格。压浆管安装在钢筋笼内部，用铁丝绑绑扎在加劲箍内侧，靠近钢筋笼主筋，固定绑扎点为每道加劲箍处。压浆管的顶端高出桩顶0.5米，底端应延伸至桩底，与钢筋笼连接牢固，管的接头要密封、不漏水，与压浆管对应的主筋要延长至桩底，底部设置一道加强筋(同桩基钢筋笼加强筋规格相同)，形成整体骨架，以保证压浆管固定有效，首节钢筋笼入孔前安装桩端压浆阀。钢筋笼吊装入孔应对准孔位，缓慢下放，不应碰撞孔壁，吊装中如遇阻力，不得强行进行，应查明原因处理，进行处理后，继续施工，再次检查压浆系统，保证压浆系统安全完好。钢筋笼安装时检查钢筋笼顶面高程，当达到设计高程时应穿杠固定，保证桩端压浆阀位置准确到位。

2.2.2水泥浆制备

压浆水泥浆由42.5MPa及以上的普通硅酸盐水泥、膨胀土、水、减水剂组成。水灰比应按设计进行配置，水泥浆和易性良好，不产生离析沉淀现象。水灰比宜控制在0.5～0.9，施工时根据现场试桩实验随时调整。正式压浆前，应先进行试压浆，对浆注浆压力、压浆量、注浆速度等工艺参数进行调整，以确定最终参数。水泥浆的搅拌时间不少于2min，搅拌好水泥浆进行过滤后，存入储浆桶中备用，过滤水泥浆中粗颗粒，防止高压泥浆泵堵塞。水泥浆拌制后放足15min，以消除浆液中的空气含量。水泥浆从开始拌制到使用结束最长保留时间应有实验来确定，一般不得超过2h。

2.2.3压浆

注浆施工宜在成桩7天后进行。压浆顺序可根据地质、水文情况经有经验的后压浆施工技术人员确定。正式压浆浆前先注入一定数量的清水疏通压浆管。压浆时，按照低档慢压、先稀后浓的原则进行压浆，使桩端或桩周土体被水泥浆液逐步填充。注浆速度要控制在30L/min内，宜慢不宜快，以提高压浆渗透分部的均匀性和有效性。桩底后压浆采取压浆量与压力双控，以压浆量控制为主，压力控制为辅。若压浆压力达到控制压力，并在持荷5min后达到设计压浆量的`80%，可认为满足要求。注浆完毕后，立即把注浆管的堵头拧紧，防止回浆而降低注浆效果。压浆过程中出现异常情况时，应查明原因并进行相应处理后方可继续注浆。注浆过程中，为监测桩的上浮情况，采用高精度的水准仪设置在管桩顶进行观测。压浆泵由专人操作，专人控制压浆量，专人观测压力表，专人观测桩身上浮，及时记录现场情况。

3质量控制措施

1)要求先选取1～3根管桩进行压浆试验，现场总结经验，必要时调整水灰比及压浆工艺要求。

2)注浆用水泥浆宜按设计水灰比配置，并且搅拌2min以上，并在2h内用完，采用滤网进行两级过滤，防止未搅匀的水泥粗颗粒进入高压泥浆造成堵塞。如发现高压泥浆泵压力跳动较大等异常现象，宜停止注浆，查找原因，排除故障后再行注浆施工。如停顿时间过长，则将注浆管内的水泥浆用缓凝型的水泥浆置换出来，橡胶输浆管及高压泥浆泵用清水冲洗，待恢复正常后再行注浆。

3)注浆应低档慢压，先稀后浓。低档慢压既能有效防止压力突然增大出现无法压浆的情况，也能防止浆液顺着桩身上窜或从其他地方冒出，使桩端或桩周土体被水泥浆液逐步填充，随着注浆量的增加，压力自然形成注浆增加的状况。

4)如压浆量未达到设计要求，就出现浆液冒出地面时，应暂停注浆，并将注浆管内的水泥浆用缓凝型的水泥浆置换出来，停止1h左右再进行注浆，如此往复，直至达到设计注浆量。

5)当场地附近出现渗浆现象或注浆量满足要求，但压力较小时，不能盲目地认为注浆量达到设计要求就终止注浆。此时应采用间隔注浆、掺早强剂、封闭渗浆通道等方法，保证有效注浆量。

6)后注浆技术终止注浆总的控制原则是以注浆量为主，注浆压力为辅。总压条件为总注浆量达到要求或稳压压力大于3MPa持续1min。

4结束语

钻孔灌注桩后压浆技术很好的提高了单桩承载力，在施工中我们要严格按设计及相关规范要求进行施工，规范操作，为技术的应用和发展不断探索，是科学技术不断的应用和服务于生产生活。

压浆质量 篇3

摘要：预应力孔道压浆工艺和压浆材料是影响预应力孔道压浆质量的关键因素。基于传统压浆和智能循环压浆的特点，以压浆料为变量，进行了传统压浆和智能循环压浆对比试验研究。2种压浆工艺结果表明：压浆工艺和压浆料之间具有一定的适应性，采用智能循环压浆工艺和符合规范指标要求的压浆料进行压浆效果最好，否则压浆质量均存在一定的缺陷。建议压浆过程中应避免采用不符合规范要求的压浆料，同时建议采用智能循环压浆工艺进行压浆。

关键词：压浆料；智能循环压浆；传统压浆；适应性

1、引言

预应力压浆质量是保证桥梁结构耐久性的关键因素之一[1]。而预应力压浆质量受压浆材料和压浆工艺的好坏共同决定[2]。大量的传统压浆工艺现场压浆质量表明，尽管采用了符合规范要求的压浆剂进行压浆，也很难保证预应力孔道有较好的压浆密实度[3]。目前的孔道压浆剂是由专门的生产厂家按照各种材料的配合比配成的满足压浆规范要求的专用压浆剂。压浆过程中运用的压浆料则是通过一定配比的压浆剂和水泥共同混合而成，由于在施工过程中人为因素及各种外加剂兼容性不良、水泥与减水剂等适应性差等问题存在，往往使得混合而成的压浆料某些特性指标难以满足规范要求，因此直接导致了压浆质量的不密实性。当前对压浆材料的研究上主要集中于新型压浆剂的超高性能研究上，即研究性能稳定、适应性强、价格低廉的材料。张金亮等进行了压浆剂各组分的正交试验[4]，确定了压浆剂各组分掺量与压浆浆液性能的变化关系。冯小伟等进行了压浆原材料的各项性能分析，并提出了一种最佳孔道压浆材料的配合比设计[5]。本文针对传统压浆工艺和智能循环压浆工艺，进行了不同压浆材料的适应性研究，进而为后续预应力压浆提供科学的指导作用。

2.压浆材料和压浆工艺

2.1压浆材料

（1）水泥

考虑到现场压浆剂与水泥适应性问题，选用广西华宏水泥股份有限公司和华润水泥公司生产的P.O42.5级水泥进行配比试验。比面积分别为：379、372，标准稠度分别为27、26.4。

（2）压浆剂

选用深圳陆基建材公司提供的专用压浆剂。具体的压浆剂指标有：初凝8.6h，终凝10.3h，初始流动度为17s，30min流动度为20s，60min流动度为23s，泌水率均为0，3h和24h自由膨胀率分别为0.5和1.

（3）水

采用饮用水。

2.2确定最佳原材料及配合比试验

试验选择以上水泥和压浆剂进行不同水胶比的配合比试验，测定其流动度、泌水率、膨胀率、凝结时间、抗折抗压强度。不同配比的压浆料基本性能指标如表1所示：

表1不同配比试验的压浆料基本性能指标

配比组号水泥压浆剂水胶比流动度（s）泌水率膨胀率抗折/抗压强度

厂家重量

（kg）重量

（kg） 初始30min60min（%）3h

（%）28天

（MPa）

1厂家15.40.60.2616.22123.500.4113.8/89.8

2厂家15.40.60.2716.01922.500.114.0/90.2

3厂家25.40.60.2617.220.224.010.513.2/85.2

4厂家25.40.60.2717.020.524.32113.0/82.6

依据表2和《公路桥涵施工技术规范》JTG/T F50-2011可知，厂家2水泥由于水泥自身原因对压浆料的影响较大，出现了部分压浆性能指标超标的情况，华宏水泥较华润水泥各项指标性能好，故而在现场实际压浆中采用厂家1水泥进行压浆。厂家1水泥中所用0.27水胶比为最佳水胶比。

2.3压浆工艺

2.3.1智能循环压浆技术及工艺设备

智能循环压浆技术是基于传统压浆设备的缺陷改进得来，主要特点是实现了循环压浆的过程，通过浆液进出管导流实现浆液在管道和储浆桶内的大循环，同时通过进出浆口及水胶比测试仪、流量控制仪等进行压浆过程中浆液的关键指标监测和控制，从而保证了压浆管道内持压时间和浆液压力的规范要求。该设备中加入了PLC控制系统，通过无线指令实现整个压浆过程。具体的工作原理如下图1所示。

图1 智能循环压浆设备原理图

智能循环压浆主要技术特点有：

1）浆液带压持续循环，排除管道空气和杂质；

浆液在管道内持续循环，期间的管道内部压力的浆液进出口流量均可以调节，目的是将管道内空气和杂志通过出浆口和钢绞线丝间空隙完全排出。

2）一次压浆双孔，工效提高1倍；

3）精确控制压浆压力；

进出口管道处安装有浆液压力测控仪，该仪器能够自动实测管道压力损失，在保证基本管道内部压力的同时，保证沿途压力损失后管道内仍满足规范要求的最低值。

4）精确控制水胶比大小；

按施工配合比数量自动加水，准确控制加水量，从而保证水胶比符合要求。

5）保证浆液搅拌质量；

采用高速制浆机，将水泥、压浆剂和水进行高速搅拌，其转速为1420r/min，叶片线速度>10m/s，能完全满足规范要求。

6）规范压浆过程，实现远程监控。

3.预应力孔道压浆工艺和压浆材料适应性试验研究

3.1适应性试验研究方案

以压浆工艺和压浆材料为试验变量，进行4种组合方式的压浆，每种组合方式压浆2孔，压浆为20m长预应力管道负弯矩模型。压浆过程中记录浆液水胶比、灌浆压力、浆液流量、稳压时间等各个参数。适应性试验压浆孔道方案如下表2所示。

表2 适应性试验压浆孔道方案

方案

编号压浆方式压浆料备注

1传统压浆0.27水胶比的压浆料

（水泥為华宏厂生产）压浆料各项指标满足要求

2 0.27水胶比的压浆料

（水泥为华润厂生产）压浆料部分指标不满足要求，存在质量问题

3智能循环压浆0.27水胶比的压浆料

（水泥为华宏厂生产）压浆料各项指标满足要求

4 0.27水胶比的压浆料

（水泥为华润厂生产）压浆料部分指标不满足要求，存在质量问题

压浆完成7天后，通过梁体模型切割试验检测压浆效果，即检测切割面的密实度（断面空洞面积百分比）

3.2试验结果

将压浆管道切片后的断面进行密实度统计分析，统计计算入下表3所示。

压浆质量 篇4

1 工程概况

1) 工程简介。常嘉高速公路 (昆山至吴江段) A8标北起汾湖枢纽开发区高架桥南侧桥头, 向南跨越苏浙省界, 止于太浦河特大桥南侧, 路线全长2.504km。路线先后跨越临沪大道、G318国道、长湖申线航道、芦墟塘航道。本标段主要以桥梁为主, 桥梁共7座。太浦河特大桥长1215m, 主桥分北汊和南汊两部分, 均为预应力变截面连续箱梁, 北汊主桥桥跨布置为 (60+100+65) m, 南汊主桥错孔布置: (左幅:65+100+60/右幅:60+100+65) , 下部为实体墩, 群桩基础;引桥上部为装配式部分预应力连续箱梁。北汊长湖申线航道现状Ⅳ级, 规划Ⅲ级, 净空要求为70×7m, 最高通航水位为2.26m, 最低通航水位为0.35m;南汊芦墟塘航道现状Ⅴ级, 规划Ⅳ级, 净空要求为60×7m, 最高通航水位为2.11m, 最低通航水位为0.37m。

2) 工程地质。经查勘察设计报告, 便桥基础钢管桩穿过地质土层1-2层、2-2a层。地质报告如下:1-2层淤泥质粉质粘土:部分为淤泥, 灰色、灰黄色, 流塑, 局部软塑, 切面稍有光泽, 韧性及干强度中等, 部分混粉砂, 局部夹腐植物, 具高孔隙比, 高压缩性。全线均有分布, 河道、沟塘处出露, 层顶面高程-2.7~1.4m, 层底深度3.8~16.9m, 最大层底埋深20.4m, 层底高程-17.8~2.5m, 层厚一般为1.4~17.1m;[fao]=60k Pa, qik=10k Pa。2-2a层粉质粘土:灰色, 软可塑, 切面稍有光泽, 韧性及干强度中等, 局部为粉土, 局部夹腐植物, 中等~中等偏高压缩性。部分地段分布, 层顶面埋深6.4~12.7m, 层厚4.6~10.0m;[fao]=120k Pa, qik=35k Pa。

3) 后张法。当混凝土施工完成, 其强度达到规定标准后, 再开展预应力筋张拉施工。其中需要重点把握的施工环节为:第一, 构件混凝土浇筑施工前, 应该参照设计图纸来明确预应力筋的位置, 要事先留出一个孔道, 为预应力筋施工做准备;第二, 混凝土经过保养, 其强度合格后, 就要把预应力筋插到孔道中, 可以把混凝土构件当做支撑件, 在张拉作用力下达到压缩的效果;第三, 张拉力达到规定标准, 利用专门的锚具来对预应力筋和混凝土构件进行牢固链接, 确保混凝土的预应压力能够长期持续。第四, 将水泥浆液倾注到预留孔道中, 从而达到预应力筋夯实的目标, 确保其同混凝土牢固地融为一体, 自压注水泥浆施工过程中, 要确保水泥强度达到合格标准, 要在混凝土强度的80%以上, 为了减少水泥浆结硬过程中的收缩和泌水, 宜采用具有低含水量、流动性好、最小渗出及膨胀性等特性的外加剂, 但不得含有对预应力筋或水泥有害的化学物质。

2 控制措施

2.1 地基处理

由于现浇箱梁所处地理环境条件的限制, 为了保证浇筑施工质量, 应该在支架搭建时做好地基优化处理工作, 要确保施工环境的干净、整洁, 没有影响性的杂物, 采用分层的原则进行填土施工, 同时实施压实处理, 压实度要在90%, 部分地区得到平整处理, 继续进行分层填土, 再进行夯实处理, 压实度依然达到90%, 最顶层则要填好土, 土厚度一般为半米, 要分两层进行碾压。

2.2 钢绞线波纹管施工

对于预应力混凝土结构施工来说, 钢铰线的张拉施工十分重要。其中必须集中做好关键因素的检查工作, 例如:钢束孔道定位精准度、钢绞线有无缠绕等等, 在整个施工中, 必须重点加强对这些因素的核查与控制。要采用科学的钢绞线定位方法, 其中坐标法具有一定的科学性、优势性。正确创建一个坐标轴, 例如:将管道的端头定为0点, 竖向定为x轴, 顺着管道竖直方向以上定为y轴, 向左或向右则是z轴。实际定位过程中, 要重点把握好各轴的方向, 最大程度地缩小误差。被固定的管道的形状可以是圆形, 也可以是U状, 实际施工过程中必须积极控制管道上浮问题, 实际施工时可能会出现复杂的钢绞线缠绕的问题, 而且在钢绞线张拉过程中, 不同的钢绞线其受力也各不相同, 彼此间的摩擦力会增大, 对应的预应力损失问题严重, 为了有效防范这些问题, 在实际的钢绞线施工时, 不仅要在受拉区安装直线预应力钢束, 同时也要把一些预应力设置在接近支座的部位, 而且也要确保钢束井子架定位精准。

2.3 混凝土浇筑

混凝土的浇筑施工应该持续进行, 不能中断, 只有这样才能有效确保混凝土的浇筑质量, 做好振捣施工, 选择合适的振捣器, 科学的振捣时间通常为三分钟。对于一些特殊部位, 例如:箱梁的底板、腹板等, 由于其钢筋铺设相对较多, 分布也相对聚集, 此时就要选择直径较小的振捣棒, 合理地延长振捣时间。振捣施工时也要确保箱梁的施工质量, 振捣要均匀到位, 频率要一致。

混凝土的拌合应该依靠专业的搅拌站进行拌合, 而且要利用搅拌车、罐车等将混凝土运至目的地, 并依靠泵车等工具进行供给, 混凝土浇筑施工前也要加强对拌合站、泵车等的核查, 确保这些运输工具没有任何质量问题, 预防渗漏问题的出现。浇筑好的混凝土也要做好养护, 这样才能确保成功浇筑的混凝土具备一定的强度, 达到合格标准, 能够长期使用, 也能够维持混凝土结构的完整性, 只有混凝土强度达到合格标准, 才能实施拆模施工。

2.4 压浆工艺

压浆施工前必须做好孔道的清理与检查工作, 确保其处于通达、整洁的状态。为了确保预应力筋质量, 可以利用凝固的水泥浆使预应力进入混凝土内部, 张拉施工后一昼夜内进行压浆。因为工程管道铺设较远、线路较长, 应该选择真空压浆的方法来对管道实施压浆施工, 而且正式施工前必须确保管道两端被紧密封起来, 确保管道内部处于高真空状态, 压浆动作要均匀、缓速进行, 且压力要控制在0.7NPA.水泥浆内部需按照科学的比例添加减水剂, 也要掺入适量的膨胀剂以此来确保压浆觅食, 同时也要确保水泥浆的粘稠度、膨胀度等达到合格标准。

3 应用效果

传统的压浆法可能造成灌浆不密实, 使得预应力筋也可能遭受腐蚀变质。真空压浆的方法则有效克服了这些难题, 体现出安全、高效、高质量的特点, 可以有效提高灌浆质量, 确保孔道均匀灌浆。即使水泥浆干了也不会出现任何的缝隙, 同时也能使预应力筋添加一个保护层, 防止漏水。维护预应力筋的质量安全, 有效抵御腐蚀, 确保预应力筋长期使用, 收获到了良好的经济效益。对于弯型、U型、长束预应力筋、竖向预应力筋更能体现真空辅助压浆的优越性, 是一项值得推广应用的工程技术。

摘要：预应力孔道压浆是后张法预应力施工中非常关键的一步。常嘉高速公路八标标段内主要以桥梁为主, 其中绝大部分以预制箱梁为主, 控制好孔道压浆的施工质量是控制预制箱梁质量中很重要的一环。

桥梁预应力管道真空辅助压浆工艺 篇5

桥梁预应力管道真空辅助压浆工艺

预应力钢筋砼桥梁中,预应力束的耐久性极大程度上取决于张拉后管道压浆施工的.质量,近年来,真空辅助压浆工艺在桥梁预应力施工中得到了广泛普及,本文结合本人在夏漳高速公路第6合同段桥梁工程施工实践,阐述了真空辅助压浆工艺的原理及应用方法,可为普遍推广施工提供指导.

作 者：刘可辉 Liu Kehui 作者单位：湖南育才-布朗交通咨询监理有限公司刊 名：中外建筑英文刊名：CHINESE AND OVERSEAS ARCHITECTURE年，卷(期)：“”(3)分类号：U449.83关键词：预应力 桥梁 管道 真空辅助压浆

建筑桩端后压浆法施工工艺探讨 篇6

【关键词】建筑工程；灌注桩；作用；参数；工艺

【Abstract】The pile end post mud jacking technology application in bored pile construction， the reinforcement effect， can effectively improve the pile bearing capacity， especially in the increase of high-rise building foundation stability effect.

【Key words】Construction engineering；Pile；Interaction；Parameter；Process

随着我国建筑业的迅速发展，高层建筑项目越来越多，面对日益加大的建筑荷载，对于建筑基础部分的承载能力提出更高的要求，特别是在一些特殊地质条件下，要求更加严格。因此，桩端后压技术在建筑工程建设中发挥了重要作用，并得到了推广。

1. 桩端后压浆法适用的地质条件

桩端后压浆法一般适用于砂砾碎石层、卵石层等地质条件，碎石含量应在50%以上，碎石、卵石和土的粘合力差，本身较为坚硬，分散均匀，如果采用桩端后压浆法，要注意其厚度能够达到规定值。

2. 加固机理

在灌注桩施工中将钢管沿桩钢筋笼外壁埋设，桩砼的强度达到规定值，把有聚合作用的浆液经过压力推动，穿过管道进入碎石地质中，把原来没有凝和，松散而分离的石头，土，杂质等粘连在一起，与泥浆融为一个硬度较大，承重能力较强的整体，扩散过程本身作为根系的原理，向下方和两侧扩展，而群桩更将底层连接起来，使所有成分融合在一起，进而使得无法达到受力标准的碎石也具有了承载能力，在灌注桩工艺开展时，不管怎样进行清孔，依然会留下沉渣，只是数量多少的问题。初灌时，混凝土从细长的导管落下，因落差太大造成桩底部位的混凝土离析形成“虚尖”、“干碴石”；孔壁的泥皮阻碍了桩身与桩周土的结合，降低了摩擦系数，以上几点都影响到灌注桩的桩端承载力和侧壁摩阻力。浆液压入桩端后首先和桩端的沉渣、离析的“虚尖”、“干碴石”相结合，提升该地区的紧密效果，使承受能力变大，浆液出现上泛的过程减少了泥皮问题的产生，使得桩稳定性，另外，浆液的水平渗透具有提升固体直径的效果，这几种方法能够显著提升桩的稳固性。其效果不容忽视。

3. 压浆参数的设定

压浆参数主要包括压浆水灰比、压浆量以及闭盘压力，因为地质条件的差异，工程的参数标准上也有差异，工程桩工艺开展以前，要参照从前的工作经验，初设定一个参数值，根据这个值进行试验操作，试验得到最佳效果后对于桩的状态进行测验和记录，得到最终参数。

3.1水灰比。 水灰比是一个范围值，通常不应该设置的太大或者是太小，如果太大的话，就会干扰到压浆活动，但是太小的话，在压力的影响下，就会发生离析现象。一般数值的选取在0.4～0.5左右。

3.2压浆量。 压浆量是指单桩压浆的水泥用量，它与碎石层的碎石含量以及桩间距有关，取决于碎石层的孔隙率，在碎石层碎石含量为50%～70%，桩间距为4～5m的条件下，压浆量一般为115～210t。它是控制后压浆施工是否完成的主要参数。

3.3闭盘压力。 闭盘压力是指结束压浆的控制压力，通常说来，对灌注桩的压浆量的掌握控制，一定会参照通过试验得到的参数值，但也应考虑压浆的动力带来的情况变化，压浆量与计划不符，而压力超过时就要静止压浆工作，压力太大可能发生离析而使管道无法畅通，另外，压力太大对碎石层造成过大压力，可能反倒推动桩上升，一般闭盘的最大压力应该控制在018MPa. 参照事先计划好的参数值（通常根据相似工程值设定），开展桩体施工，合格后检验静载结果，并计算出本次压浆的参照值，经过审核判定，就可开展工作。

4. 后压浆施工工艺

4.1施工工艺流程。 灌注桩成孔→钢筋笼制作→压浆管制作→灌注桩清孔→压浆管绑扎→下钢筋笼→灌注桩→混凝土后压浆施工。

4.2施工要点。

4.2.1压浆管的制作。在制作钢筋笼的同时制作压浆管。压浆管采用直径为25mm的黑铁管制作，接头采用丝扣连接，两端采用丝堵封严。压浆管长度比钢筋笼长度多出55cm，在桩底部长出钢筋笼5cm，上部高出桩顶混凝土面50cm但不得露出地面以便于保护。压浆管在最下部20cm制作成压浆喷头（俗称花管），在该部分采用钻头均匀钻出4排（每排4个）、间距3cm、直径3mm的压浆孔作为压浆喷头；用图钉将压浆孔堵严，外面套上同直径的自行车内胎并在两端用胶带封严，这样压浆喷头就形成了一个简易的单向装置：当注浆时压浆管中压力将车胎迸裂、图钉弹出，水泥浆通过注浆孔和图钉的孔隙压入碎石层中，而混凝土灌注时该装置又保证混凝土浆不会将压浆管堵塞。

4.2.2压浆管的布置。将2根压浆管对称绑在钢筋笼外侧。成孔后清孔、提钻、下钢筋笼，在钢筋笼吊装安放过程中要注意对压浆管的保护，钢筋笼不得扭曲，以免造成压浆管在丝扣连接处松动，喷头部分应加混凝土垫块保护，不得摩擦孔壁以免车胎破裂造成压浆孔的堵塞。按照规范要求灌注混凝土。

4.2.3压浆桩位的选择。参照从前的经验，水泥浆通过压力进入到内层中，所进入的面积和深度都较广，为了杜绝某些薄弱点成为泥浆的突破口，灌注工艺3～7d以后才能开始压浆，并且四周8m内区域内已经停止钻孔工艺，而周围砼浇筑工作都要超过3 天时间。

4.2.4水泥浆液的制作。压浆水泥浆液采用普通硅酸盐P.O42.5制作，第一盘水灰比为0.7，第二盘加大水泥用量，水灰比变为0.5直至压浆结束。水泥浆液应经过筛网过滤，防止有未搅开的水泥颗粒堵塞压浆管。endprint

4.2.5压浆施工顺序。压浆时最好采用整个承台群桩一次性压浆，压浆先施工周圈桩位再施工中间桩；压浆时采用2根桩循环压浆，即先压第1根桩的A管，压浆量约占总量的70%（111 ～ 114t水泥），压完后再压另1根桩的A管，然后依次为第1根桩的B管和第2根桩的B管，这样就能保证同一根桩2根管压浆时间间隔30 ～ 60min以上，给水泥浆一个在碎石层中扩散的时间。压浆时应做好施工记录，记录的内容应包括施工时间、压浆开始及结束时间、压浆数量以及出现的异常情况和处理的措施等。

4.2.6压浆量、压浆压力和压浆控制标准。因压浆量无成型的理论计算公式，并且不同的地质条件压浆量也会不同，经专家分析论证，该工程单桩压浆量可控制在0.8～1.2t水泥之间。压浆压力在1.5MPa～2.5MPa之间。压浆时采用控制压浆量和控制压浆压力的双控办法，优先控制注入水泥量在0.8t～1.2t 之间，其次控制压力，即压浆无明显吃浆现象且压力持续上升到2.0MPa 即可停止压浆。

5. 压浆施工中出现的问题和相应措施

底部管阀防水胶布和密封橡皮破损。管阀加工时，要严格保护防水胶布和密封橡皮，在钢筋笼吊放过程中，严禁扭笼、墩笼、撞笼，主要要缓慢竖直下放钢筋笼，在钢筋笼接近桩底时，严谨扭动钢筋笼，在进入土层时必须严防管阀受到损坏；如在浇筑混凝土过程发现管阀破损，应在混凝土浇筑完毕24h后，用清水冲洗管阀，后注浆时，应先施工该注浆孔，后再施工其它孔。

5.1喷头打不开。 使用超过10mpa的压力不能打开喷头，则可以判定喷头已经出现故障，不能再继续施压，选择其它管，使该管的缺失量得到补充。

5.2出现冒浆。 压浆的过程会发生水泥浆液溢出的情况，如果溢出点在地面或者另外的桩体中出现，则说明底部已经较满，无需继续压浆，如果溢出的位置是该桩的旁侧，也基本可以判定为压浆完成，如果溢出点在本桩旁侧但是压浆量不多，就要把该管使用洁净水进行冲洗干净，第二日待已经压入的水泥浆发生终凝，溢出孔道已经出现阻塞再行压浆。

5.3注浆中断。 一旦发生注浆中断，应立即查明注浆中断原因，并采取排除故障的有效措施，故障排除后要尽快恢复注浆，先从注稀浆开始恢复注浆，逐级增加浆液浓度，若注浆压力大幅度上升，进浆量明显减少，短时间内即注浆结束，很可能是杂物堵塞被注介质内的裂隙，此时，应立即重新扫孔和冲洗，扫孔及冲洗后再进行注浆，若注浆效果仍无改善，则先间歇一段时间，再在在附近钻孔补注，若恢复注浆后，当进浆量已接近中断前的进浆量，则可尽快恢复到中断前的注浆稠度。

5.4桩体上抬和地面隆起。 在进行桩端后注浆时，应时刻观测地面和桩顶是否发生隆起，若发现地面有隆起或桩体有明显上抬，则应立即降低注浆压力继续灌注，同时查明导致地面隆起和桩体上抬的原因，采取相应措施解决桩体上抬和地面隆起。

5.5注浆达不到结束标准。 压浆过程最好一次完成，利用群桩，调整施工封闭圆，在中间开始工作，这有助于压浆效果的提升，如果发现单个压浆量无法完成效果，可以采取以下措施解决问题：

（1）通过采用加大水灰比来提高浆液的浓度，同时加入速凝剂（如水玻璃等），此外，要严格控制浆液的凝胶时间。

（2）采用间歇注浆的方式，间歇时间长短和注浆材料用量需要根据地质条件和注浆目的来决定，间歇注浆可以促使浆液在静止状态下沉积。

（3）采取措施促使浆液中的颗粒尽快沉积，比如：尽量减小浆液在裂隙中的流动速度，降低注浆压力，限制浆液流量。

（4）对于地下水丰富的区域，宜采用反复间歇注浆办法，对于填充注浆，可采用专门的注浆设备进行注浆，并在浆液中加入砂等粗粒料。参考是否可以增大临近桩的压浆效果，弥补其不足。

6. 结语

地质情况的不同导致了施工条件的不同，可以说没有两个工程压浆参数是完全一样的，所谓的预设参数也是根据工程的相似性来设定的，最终得到的参数应当是试验桩的测定结果，我国这方面的工艺落后，因此经验的积累需要时间和技术的提升，加之善于总结，最终形成完善的技术系统。灌注桩工艺加上后压浆办法，使得桩体的承受能力增强，效率提高，节约花费，因此，在适当的条件下，进行压浆工艺的推广前景良好。

参考文献

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[5]李桂池. 钻孔压浆成桩法施工工艺[J]. 建筑技术1993（3）

[6]朱奎，周鹏飞.钻孔灌注桩桩底压浆技术的应用研究[J].岩士工程技术，2008，1

压浆质量 篇7

随着预应力技术的不断发展与完善, 预应力在桥梁、建筑等结构中的应用也更加广泛。后张预应力的材料一般采用非镀锌的高强度平行钢丝、钢绞线或钢筋。预应力束 (筋) 张拉完成后, 采取往管道内压注纯水泥浆的方法对预应力材料进行防腐蚀的保护。由于目前施工中压浆工艺、材料、操作、检查等方面普遍存在的不足, 极易发生压浆的质量问题。检查中发现管道压浆不饱满的比例较高, 由于管道内水泥浆不密实, 水、空气容易侵入管道内, 造成预应力材料腐蚀, 导致构件中的预加应力损失或完全丧失, 影响结构的耐久性, 甚至会造成结构破坏的严重后果。本文对引起管道压浆质量的若干问题进行分析, 使预应力管道压浆质量能够得到可靠保证。

1压浆质量问题的主要原因

1.1 工艺方面

目前, 施工中通常采用一次压浆工艺, 不能保证预应力管道压浆密实。压浆时管道内水泥浆不饱满, 水泥浆泌水不能充分排除。压浆完成水泥浆收缩后, 管道中的空隙较大。

1.2 材料方面

压浆用的水泥浆性能差, 水灰比大, 易离析、泌水多、收缩大, 导致出浆口处及高位处管道内无水泥浆, 泌水较多处水泥浆强度下降。另外水泥浆中有结块, 会堵塞管道, 影响压浆质量。

1.3 施工方面

大多数工程的管道压浆操作人员未经专门培训, 缺乏管道压浆的基本知识, 施工时不按压浆施工规程操作。施工机具设备简陋, 压浆效果差。同时管道压浆是隐蔽工程, 由于预应力系统上没有设置检查孔, 施工中又无其它检查措施, 因此管道压浆中的质量毛病不易被发现。

2预防措施

2.1 改善压浆工艺

为确保压浆密实, 将压浆工艺流程调整为:施工准备→制浆→压浆→补浆→检查。

2.2 提高压浆材料性能

2.2.1 水 泥

水泥宜采用泌水率较低的标号425以上的普通硅酸盐水泥, 矿渣水泥质量不稳定, 且泌水率偏大, 不宜采用。制浆时不要使用受潮水泥。

2.2.2 减水剂

掺用高效减水剂, 可以降低水泥浆的水灰比, 从而使水泥浆的收缩率、泌水率下降, 同时又能获得较好的流动度与可泵性要求。

2.2.3 膨胀剂

掺加适量膨胀剂, 使浆体硬化后的收缩得到部分补偿, 不产生或减小水泥浆收缩, 增加管道的密实度。

2.2.4 水泥浆配合比

水泥浆的配合比应通过级配试验优化比选后确定。除水泥浆强度、收缩率、流动度、泌水率等性能指标应满足规范与设计提出的有关要求。

2.3 施工注意事项

2.3.1 施工准备

施工前应对操作人员进行培训, 明确操作要点。压浆机具设备是保证压浆质量的重要条件, 宜选用压浆效果较好的活塞压浆机, 压浆机压力应根据预应力束的构造布置 (如:高差、长度) 等确定。当进浆口与出浆口高差较大, 压浆机压力满足不了时, 可将压浆机位置抬高, 以克服高差压力。在管道上合理布置出浆孔、排气孔, 以利排除管道中的空气与稀浆, 使浆体连续密实。压浆前应用压力水冲洗管道, 并将管内水排干。用水泥浆对预应力锚板周围进行防漏浆封闭时, 应注意锚板上外露钢绞线不要封闭, 以利水泥浆泌水沿钢绞线缝隙排除。

2.3.2 制 浆

按试验确定配合比配制水泥浆, 用筛具过滤后, 倒入储浆桶, 且应不停地搅拌, 以防止水泥浆沉淀、不均匀 (浓浆流动性差, 容易引起堵管;稀浆收缩大, 水泥浆空隙大) 。水泥浆储备应足够, 方可开始压浆。

2.3.3 压 浆

应采取由下至上连续进行压浆的方法, 压浆过程中, 应注意压浆泵、输浆管内绝不能有空气混入, 以防水泥浆的不连续或浆体中有气泡。压浆不宜过快, 应缓慢连续均匀进行, 使稀浆和有气泡浆充分压出, 形成连续、稳定的浓浆, 方可暂停压浆。

有些工程采取二次压浆工艺, 在压浆实践中, 我们发现这种工艺并不能保证管道内水泥浆密实, 且二次压浆的时机较难掌握, 经常因水泥浆结硬较快, 而发生爆管现象, 影响正常压浆。

2.3.4 补 浆

压浆后随着泌水的排除, 管道顶部会产生空隙, 这时, 可采取补浆措施, 使管道中的空隙填满。补浆方法:利用排气孔作为补浆孔, 连通后进行注浆回补, 补浆时间应到排气孔连续出浓浆为止, 实践表明:补浆效果较好, 可填充管道顶部空隙。

2.3.5 检 查

水泥浆达到设计强度应对管道进行必要的检查。为方便施工、监理方检查, 设计方应要求在锚具上设置检查孔 (可利用锚板上的一个索孔当检查孔) 。检查合格后及时封闭排气孔及其它孔口, 并切除多余外露钢绞线 (筋) , 浇筑封锚混凝土, 使锚具与外露预应力筋不受腐蚀。

2.3.6 试 验

压浆结束前, 在出浆口处留取水泥浆试样, 做水泥浆性能 (如强度、稠度、泌水率等) 质量评定试验。

3工程实例

厦深铁路长沙湾特大桥, 后张法预应力管道压浆, 压浆试验采取压浆+补浆+检查压浆工艺。经检查管道上预留的检查孔, 并解剖管道检查, 管道内水泥浆连续、密实。正式压浆施工亦采用以上压浆工艺, 取得了很好的效果。

水泥浆性能要求:水泥浆标号C50;水泥浆水灰比为小于0.35;水泥浆中掺加适量膨胀剂, 无明显的收缩与膨胀;泌水率为2%, 其拌和3 h后, 泌水率1%, 10 h泌水全被吸收;水泥泌水稠度13 s。初凝时间3 h, 终凝时间10 h。

4结束语

预应力管道压浆是隐蔽工程, 极易出现质量问题, 留下安全隐患, 应引起建设各方高度重视。不断地完善与改进管道压浆工艺流程、重视提高压浆材料的性能, 加强现场施工管理、由专业化队伍操作, 并加强施工中的监督、检查是确保管道压浆质量的关键。对于特殊的或重要的后张法预应力构件, 其压浆工艺应通过必要的模拟试验检验后确定。

参考文献

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[4]侯红梅.大跨径预应力混凝土箱梁预制过程中温度效应及孔道压浆技术研究[D].济南:山东大学, 2009.

压浆质量 篇8

多年来, 我国公路建设事业迅猛发展, 在高等级公路桥梁建设中, 后张法预应力混凝土结构得到广泛应用, 技术也逐步成熟。而孔道压浆是后张预应力施工中的一个重要环节。规范规定:预应力筋张拉锚固后, 孔道应尽早压浆, 且应在48h内完成。后张预应力孔道压浆的目的主要有: (1) 保护预应力筋不致锈蚀; (2) 使预应力筋束与混凝土黏结成为整体, 从而减少预应力损失; (3) 提高结构或构件的整体抗弯刚度。对防锈蚀而言, 孔道的压浆越早越好, 且可防止预应力筋的松驰, 使构件尽早安装。

后张法预应力孔道压浆的主要目的之一是防止预应力筋的锈蚀, 这是预应力混凝土结构中非常重要的一个方面, 也是后张预应力混凝土结构体系中一道非常关键的工序, 如何保证压浆的质量, 提高结构的耐久性, 始终是桥梁工程界关注的问题。

1 压浆工艺介绍

(1) 常规的压浆工艺是通过压浆泵进行压力压浆, 压力一般控制在0.3~1.0MPa范围内, 但常规压浆工艺有一定的局限性, 主要表现为:压入孔道内的浆体中常会含有气泡, 当浆体硬化后, 气泡的积存处会变为孔隙或空洞, 成为渗透雨水的聚积地, 而这些水可能含有有害成分, 容易导致对预应力筋的应力腐蚀;水泥浆浆体容易泌水离析, 结硬后收缩, 泌水处可能会产生空洞, 导致结硬后的浆体强度不够, 与预应力筋之间的黏结不好, 为结构留下安全隐患。

(2) 真空辅助压浆作为近年来兴起的一项新技术, 经国内外一些工程的应用, 证明其效果良好, 与传统的压浆方法相比有更高的可靠性, 能在一定程度上起到保证工程质量和提高结构耐久性的作用, 因此在我国的预应力混凝土桥梁结构中得到了广泛的推广应用。

严格来说, 真空辅助压浆技术是传统压浆工艺的一种补充和改进, 真空辅助压浆工艺是采用真空泵抽吸孔道中的空气, 使孔道内达到负压0.1MPa左右的真空度, 然后在孔道的另一端以不小于0.5MPa的正压力将水泥浆压入孔道中, 以此来提高孔道压浆的密实度。

真空辅助压浆工艺与传统的常规压浆工艺相比, 其压浆过程连续迅速, 减小了曲线孔道中浆体自身引起的压力差, 特别对一些异型、曲率半径较小及较长的孔道, 压浆效果较好。

但有关试验研究表明:真空辅助压浆虽然可以提高孔道压浆的质量, 但是对于倾角处浆体的先流现象仍无法克服, 因此, 采用真空辅助压浆工艺并不能完全解决后张孔道压浆中出现的所有质量问题。

2 孔道压浆的质量现状

我国后张预应力孔道压浆确工程质量一直是一个薄弱环节, 这是因为多年来我们所沿用的传统压浆方法和工艺存在着很多不稳定因素。结构的细部设计、管道材料和成型的方式、水泥浆所用材料品质的优劣、技术与工艺的合理性、机具设备的可靠性, 以及施工中的组织与管理是否得当, 都会直接或间接地对压浆的质量产生影响, 而这些影响最终必然会在结构的耐久性方面反映出来。早期由于技术相对落后, 对孔道多采用抽拔管和白铁皮制管的方式成型, 随着技术的不断进步, 现多采用优质钢带在制管机上卷制而成的波纹金属螺旋管。虽然金属螺旋管较之抽拔管和白铁皮管有着更好的使用性能, 但长期防腐的效果依然较差, 在混凝土开裂或使用时间过长的情况下, 仍有锈蚀的可能, 往往不能对管道内的预应力筋起到良好的防护作用。因此希望有一种不会被侵蚀、能抵抗侵蚀物质侵入, 甚至在压浆被破坏后仍能防止侵蚀物质侵入的材料来制成管道, 高密度聚乙烯管和聚丙烯管等塑料管道是一种比较理想的材料, 具有不腐蚀、能有效地防止氯离子侵入、不导电、有较高的线膨胀系数和较低的弹性模量等基本性能。

成功的压浆必须建立在可靠的材料品质和性能以及先进技术和合理工艺的基础上, 传统的压浆方法经大量工程实践证明并不是十分可靠, 如果水泥浆的性能不佳、操作上稍有疏忽, 很容易在管道内产生空洞, 即使采用二次压浆的方法, 也不能完全保证管道内水泥浆的密实性。而且, 水泥浆泌水现象的存在, 会在管道内长期积水, 有可能使预应力筋和锚具产生锈蚀。

多年来, 国内一些大的预应力专业机构对于后张预应力体系中的管道材料、压浆材料和压浆工艺等进行了大量的研究改进。近年来, 塑料管道、真空辅助压浆的技术和工艺已广泛应用于工程实践中。

3 孔道压浆施工应满足的技术要求

为有效防止预应力筋的锈蚀, 首先对结构的细部设计应予以充分重视, 加强桥面防水及预应力筋锚固部位的防水处理, 以防止侵蚀介质侵入预应力筋中;其次, 压入孔道内的水泥浆在结硬后必须有可能的密实性, 且应充满整个孔道, 不应有空洞现象产生, 能起到对预应力筋有效防护的作用。

后张预应力孔道压浆的施工应满足以下要求:

(1) 及时性

由于张拉后预应力筋内的碳晶体重新分布, 晶体间的间隙加大, 水分子和不良气体极易侵入, 此时预应力筋的锈蚀速度要比未张拉时快得多 (通常在6倍左右) , 尤其是沿海地区, 因潮湿的海风中含有大量的氯离子, 使预应力筋的锈蚀会更加严重, 而预应力筋的锈蚀, 将引起预应力损失过大, 造成有效预应力的不足。因此, 在预应力筋张拉、锚固后, 孔道的压浆应尽早进行, 以保护预应力筋不致锈蚀, 但对在以往的施工中有些单位对此并不重视, 甚至在张拉完成后长达数月才对孔道进行压浆, 孔道漏压水泥浆浆液的情况亦时有发生, 这样做的后果必然会使预应力筋锈蚀速度加快, 导致对预应力筋的保护不够, 有效预应力不足。此外, 以预应力筋刚刚完成张拉锚固时, 结构或构件的抗裂性能最差, 及时压浆则可加速水泥浆浆液的凝固, 增加与混凝土之间的黏结, 提高结构或构件的抗弯刚度, 从某些环节上增强结构或构件的抵抗开裂的能力。由于孔道压浆的及时性对于预应力筋的保护极为重要, 因此在施工中应严格按规范条文的规定执行。

(2) 密实性

密实性是后张预应力孔道压浆中最关键的问题, 压浆不密实会使预应力筋产生锈蚀, 而力筋的锈蚀又进一步削弱了浆体对力筋的黏结力, 使有效预应力下降。为避免发生孔道压浆不密实、黏结力不够的情况发生, 应注意以下问题:

(1) 压浆材料:应保证压浆材料的品质和性能满足规范条文的要求。

(2) 压浆设备:使用的设备应满足拌制压浆浆液所需要的性能要求。

(3) 压浆工艺:应采用合理的压浆工艺, 且宜优先考虑采用真空辅助压浆工艺。

(4) 组织管理:应加强对压浆施工的管理, 只有精心管理、精心施工才能保证压浆的质量优良。

孔道压浆是一道非常重要的工序, 只有满足了压浆的及时性和密实性要求, 才能有效地防止预应力筋的锈蚀, 减少预应力损失, 保证后张预应力混凝土结构在使用过程中的安全性和耐久性。对此, 应引起每一位工程管理者和施工技术人员的充分重视。

4 孔道压浆过程的质量控制

4.1 准备工作

(1) 应在工地试验室对压浆材料加水进行试配, 各种材料的称量 (均以质量计) 应精确到±1%。经试配的浆液其各项性能指标均应满足规范的要求后方可用于正式压浆。

(2) 应对孔道进行清洁处理。对抽芯成型的孔道应冲洗干净并应使孔壁完全湿润;金属和塑料管道在必要时亦应冲洗清除附着于孔道内壁的有害材料。对孔道内可能存在的油污等, 可采用已知对预应力筋和管道无腐蚀作用的中性洗涤剂或皂液, 用水稀释后进行冲洗;冲洗后, 应使用不含油的压缩空气将孔道内的所有积水吹出。

(3) 应对压浆设备进行清洗, 清洗后的设备内不应有残渣和积水。

4.2 原材料质量

(1) 水泥应采用性能稳定、强度等级不低于42.5的低碱硅酸盐或低碱普通硅酸盐水泥, 水泥的性能要求应符合规范规定。

(2) 外加剂应与水泥具有良好的相容性, 且不得含有氯盐、亚硝酸盐或其他对预应力筋有腐蚀作用的成分。减水剂应采用高效减水剂, 且应满足现行国家标准《混凝土外加剂》 (GB8076) 中高效减水剂一等品的要求, 其减水率应不小于20%。

(3) 矿物掺合料的品种宜为I级粉煤灰、磨细矿渣粉或硅灰, 并应符合规范规定。

(4) 水不应含有对预应力筋或水泥有害的成分, 每升水中不得含有350mg以上的氯化物离子或任何一种其他有机物, 宜采用符合国家卫生标准的清洁饮用水。

(5) 膨胀剂宜采用钙矾石系或复合型膨胀剂, 不得采用以铝粉为膨胀源的膨胀剂或总碱量0.75%以上的高碱膨胀剂。

(6) 压浆材料中的氯离子含量不应超过胶凝材料的0.06%, 比表面积大于350m2/kg, 三氧化硫含量不应超过6.0%。

在以往的后张预应力孔道压浆施工中, 所使用的传统压浆材料一般为纯水泥浆, 施工时, 采用水泥、水、减水剂、膨胀剂、增稠剂等进行现场配制。由于压浆材料的组成较为复杂, 现场添加的粉体组分较多, 计量准确性要求很高, 加上现场施工人员的素质参差不齐, 缺乏有效的质量管理手段, 无法保障压浆材料的性能, 通常存在各种外加剂兼容性不良, 水泥与减水剂适应性差等现象, 造成孔道压浆存在浆液质量稳定性和流动性差、泌水率大、硬化后不密实等问题, 引起个别桥梁预应力筋锈蚀严重, 工程质量问题突出。

因此, 修订过的桥涵施工规范规定, 在后张预应力孔道压浆的施工中宜采用专用压浆料或专用压浆剂 (由专业工厂制造生产) , 目的在于使用该类材料能更好地保证压浆质量、可靠性和耐久性, 以从源头上切实保障后张预应力孔道压浆的工程质量。

4.3 浆液的制备

为保证后张预应力孔道压浆的质量和耐久性, 所用水泥浆浆液的性能应具备以下特征:

(1) 较好的流动度, 具有一定的保塑性能;

(2) 低泌水率, 不离析, 无沉降;

(3) 适宜的凝结时间;

(4) 在塑性阶段具有良好的补偿收缩能力, 且硬化后产生微膨胀;

(5) 具有一定的强度。

根据桥涵施工技术规范的规定, 预应力孔道压浆浆液的性能指标应具备如下特点:

(1) 水胶比0.26~0.28, 初始流动度10~17s;

(2) 24h自由泌水率和3h钢丝内泌水率为0;

(3) 3h的膨胀率为0~2%, 24h膨胀率为0~3%。

水胶比、流动度、泌水率是后张预应力孔道压浆浆液中非常关键的三项性能指标, 要实现“低水胶比、高流动度、零泌水”的目标, 以达到全面提高后张预应力孔道压浆的质量、可靠性和耐久性, 从根本上解决孔道压浆中存在的压浆不饱满、不密实等问题, 真正延长预应力混凝土结构桥梁使用寿命的目的。

4.4 设备

(1) 搅拌机的转速应不低于1000r/min, 搅拌叶的形状应与转速想匹配, 其叶片的线速度不宜小于10m/s, 最高线速度宜限制在20m/s以内, 且应能满足在规定的时间内搅拌均匀的要求。

(2) 用于临时储存浆液的储料罐亦应具有搅拌功能, 且应设置网格尺寸不大于3mm的过滤网。

(3) 压浆机应采用活塞式可连续作业的压浆泵, 其压力表的最小分度值应不大于0.1MPa的最大量程。应使实际工作压力在其25%~75%的量程范围内。不得采用风压式压浆泵进行孔道压浆。

(4) 真空辅助压浆工艺中采用的真空泵应能达到0.10MPa的负压力。

采用性能良好的设备是保证压浆质量的重要手段和前提, 因此在实际施工时应选择满足性能要求的压浆设备。

4.5 压浆

(1) 压浆时, 对曲线孔道和竖向孔道应从最低点的压浆孔压入;对结构或构件中以上下分层设置的孔道, 应按先下层后上层的顺序进行压浆。同一管道的压浆应连续进行, 一次完成。压浆应缓慢、均匀地进行, 不得中断, 并应将所有最高点的排气孔依次一一打开和关闭, 使孔道内排气通畅。

(2) 浆液自拌制完成至压入孔道的延续时间不宜超过40min, 且在使用前和压注过程中应连续搅拌, 对因延迟使用所致流动度降低的水泥浆, 不得通过额外加水增加其流动度。

(3) 对水平或曲线孔道, 压浆的压力宜为0.5~0.7MPa;对超长孔道, 最大压力不宜超过1.0MPa;对竖向孔道, 压浆的压力宾为0.3~0.4MPa。压浆的充盈度应达到孔道另一端饱满且排气孔排出与规定流动度相同的水泥浆为止, 关闭出浆口后, 宜保持一个不小于0.5MPa的稳压期, 该稳压期的保持时间宜为3~5min。

(4) 采用真空辅助压浆工艺时, 在压浆前应对孔道进行抽真空, 真空度宜稳定在-0.06~0.10MPa范围内。真空度稳定后, 应立即开启孔道压浆端的阀门, 同时启动压浆泵进行连续压浆。

5 质量检验

(1) 压浆时, 每一工作班应制作留取不少于3组尺寸为40mm×40mm×160mm的试件, 标准养护28d, 进行抗压强度和抗折强度试验, 作为质量评定的依据。

(2) 压浆后应通过检查孔抽查压浆的密实情况, 如有不实, 应及时进行补压浆处理。

(3) 孔道压浆应填写施工记录。记录项目应包括:压浆材料、配合比、压浆日期、搅拌时间、出机初始流动度、浆液温度、环境温度、稳压压力及时间, 采用真空辅助压浆工艺时应包括真空度。

6 结束语

要真正提高后张预应力孔道压浆的质量, 需要从多方面进行综合考虑, 首先应保证压浆材料的品质和性能;其次应使用满足拌制水泥浆浆液要求的机具设备;以及应采用正确的压浆技术工艺。但不论采用何种压浆材料、机具设备和技术工艺, 都与施工的精心程度有着极大的关系, 换言之, 材料、机具设备和技术工艺仅是保证后张预应力孔道压浆质量的必要条件, 而精心管理、精心施工则是其充分条件。

摘要：本文介绍了后张法预应力混凝土结构孔道压浆的基本原理、工艺流程及质量控制要点, 并就如何加强施工过程中的质量管理进行了阐述。

关键词：后张预应力,孔道压浆,质量控制

参考文献

压浆质量 篇9

某互通立交主线桥采用主线上跨的混合式互通方案, 采用分离式断面布置于公路两侧, 上跨高速公路。南线桥长1911.03m, 共分为20联, 其中变宽桥9联;北线桥梁全长1908.03m, 共分为19联, 其中变宽桥7联。南北线桥梁上部除在主线桥与匝道桥分叉部位的异型结构 (南线第九联、北线第七联) 采用等截面钢筋砼连续箱梁结构外, 其余均采用等截面或变截面预应力砼连续箱梁结构。主线桥在跨越双福大道时 (第四联) , 南北线分别采用主跨42m、46m变截面预应力砼连续箱梁结构;在跨越高速公路时 (第八联) , 南北线均采用主跨46m变截面预应力砼连续箱梁结构;梁高为2.8m~1.6m, 采用二次抛物线变化。

2 现浇箱梁真空辅助压浆质量通病表现特征

2.1

孔道压浆不饱满, 密实度差。

2.2

孔道压浆过程中受阻停滞。

3 工程危害

预应力孔道压浆不饱满, 不能使预应力筋与梁体砼牢固粘结为整体, 还会引起预应力筋锈蚀, 从而影响预应力梁体的寿命。

4 产生原因

(1) 一是出浆孔的位置未开在孔道的最高点, 在出浆孔有浆体外溢时, 常常误以为孔道内浆已充满。二是由于出浆口淤塞, 残留空气无法排出, 实际浆液又未压进, 造成孔道已压密实的假象。 (2) 施工人员责任心不强, 在压浆孔未冒出浓浆或刚冒出浓浆就立即停止压浆, 造成压浆不足。 (3) 预应力筋编束、捆扎时, 绑扎丝过密、松弛, 易造成孔道不畅顺受阻, 再加之制浆不规范, 稀稠失控或过滤不好, 有硬块杂物造成孔道堵塞或过水过气而不过浆。 (4) 水灰比不当, 水灰比过大, 不仅强度低, 且泌水率增大, 水被吸收或蒸发后, 形成空洞, 造成这种情况的原因之一是水泥压浆配合比的试配结果不好, 不能满足规范要求的水泥浆水灰比控制在0.40~0.45, 流动度不大于20s, 3h后泌水率不大于2%的一个要求。另一种原因就是在施工过程中, 施工人员为了便于压浆, 擅自增大水泥浆水灰比造成。 (5) 外加剂用量不当, 如膨胀剂, 用量过小膨胀效果不明显, 若膨胀系数小于水泥收缩系数, 就会造成压浆不饱满。 (6) 水泥浆减水剂品种选择不对、致使所加减水剂对预应力筋有腐蚀作用, 对预应力筋有侵蚀性的有氯化物、硫化物及硝酸盐等。 (7) 压浆机性能不好, 压力不够或无法保持持荷, 致使孔道内水泥浆不能长距离远送, 不能使水泥浆充实到孔道各处不易畅通的微细空间, 从而造成孔道压浆不饱满、不密实。 (8) 压浆过程中由于机械故障等原因, 导致压浆中止, 又无法尽快恢复压浆, 对前面压过的浆又未及时清洗。致使再想压浆时, 由于管道、进出浆口堵塞等原因, 无法进行。

5 治理措施

5.1 针对施工工艺的治理措施

(1) 提高施工作业人员的整体施工素质。对作业人员进行岗前培训, 培训合格后方能从事混凝土、钢筋项目的作业。安排经验丰富的工班长在现场进行指导, 发挥他们的模范带头作用。 (2) 严格实行优奖劣惩制度。对技术水平高, 工作态度好, 劳动效率高的作业人员进行奖励, 对质量意识淡薄的作业人员进行惩罚, 做到奖罚分明。 (3) 把好原材进场关。各类原材进场前必须进行现场取样, 合格后方能进场, 对于不合格的原材料, 坚决不予进场。原材料进场后, 严格按照相关制度规定分区存放, 特别做好水泥和各类外加剂的防潮和钢材的防锈工作。

5.2 加强施工管理措施

根据施工作业特点, 明确治理目标和环节, 制定治理质量通病的实施要点并落实责任到个人。 (1) 成立了混凝土质量通病防治小组, 确保质量通病防治活动的顺畅落实。严格按照质量保证体系标准, 查找质量通病具体细节, 制定整改措施, 并组织检查小组, 全员开展通病治理工作, 严格“自检”的检查制度, 确保不留质量隐患。检查小组按照活动要求细化实施细则、规范工作程序, 严格把好材料设备进场、施工组织设计、现场管理、试验检测等各个重要关口。 (2) 以创建精品工程为着眼点, 积极稳妥地采用新技术、新材料、新工艺。同时组织好技术交底、变更设计等工作, 及时上报解决施工中存在的问题。实施过程加强信息沟通, 整合管理技术资料、群策群力, 保证项目质量通病治理工作有序、有效地进行。具体整治措施详解如下:实施一:对抽真空机、压浆泵进行检查、维修, 保证机械工具正常工作, 检测器具配备齐全。实施二:在现浇箱梁施工现场, 检查波纹管的安装及固定, 在连接处采用连接器方法进行处理能有效控制密封不严的问题。实际检查结果经量测, 孔道密闭性能够达到真空压浆要求, 保证了真空压浆的质量。实施三:由质量通病防治小组对现场操作工人进行实际操作培训, 由试验室对所有称量器具、容器进行统一标定, 并在现场进行好调试。经过对原材料重量进行抽样检查, 浆体原料每份重量均未超过1%标准, 对干燥的浆筒均采用了预先加水湿润的方法, 投料顺序正确, 搅拌均匀, 解决了原料配兑问题, 经测试, 其稠度平均为35s, 流动度为26s, 满足技术参数要求, 浆体质量得到了保证。

实施四:由实验室组织操作工人对抽真空机、压浆泵进行试压试验, 操作手能够熟练掌握真空压浆机械的各项指标。

在南线第十七联第一施工阶段压浆时进行全程监控、检查。通过严格控制, 措施实施后, 工序衔接良好, 各项技术指标均在范围之内 (压浆合格率达到了97.1%) 。

6 治理效果

6.1 效果对比

(1) 通过教育培训和实际操作, 施工人员已经熟练掌握了技术操作标准, 规范了操作步骤, 提高了施工技术水平和施工效率。 (2) 相关整改措施全部落实到位, 人员职责明确, 通过奖罚兑现, 质量意识明显提高, 保证了施工生产稳步、有序进行。 (3) 通过全体成员的共同努力, 层层把关, 南线第十七联第一施工阶段孔道压浆质量检验合格率明显提高。 (见下图)

由柱状图可以看到, 治理活动实施后南线第十七联第一段现浇箱梁孔道压浆施工质量明显提高。

6.2 治理效果

通过开展公路工程混凝土质量通病治理防治活动, 不断优化施工方案, 完善施工工艺, 有效地实施了对南线第十七联箱梁孔道压浆施工过程的控制, 提高了其施工质量, 现浇箱梁真空辅助压浆质量通病基本得到克服, 为后续箱梁的施工奠定了良好的基础。

7 结论

综上所述, 质量通病是可以预防并消除的。为了确保工程质量, 使现浇箱梁更内实、外美, 我们应该进一步理顺质量管理体系, 提高企业内部素质, 加强对工程实施过程中的监督管理, 抓住关键问题和重要工序, 严格遵守设计及施工技术规范标准, 控制质量问题的出现, 引入责任到人的竞争机制, 从制度上保证工程质量的稳步提高, 确保在施工过程中克服各种通病, 力争工程项目施工质量达到优良。

参考文献

[1]王海榜.真空辅助压浆施工工艺[J].桥梁建设, 2005 (01) .

[2]杨锋.真空辅助压浆技术在桥梁建设中的应用[J].山西建筑, 2009 (09) .

压浆质量 篇10

关键词：后张法预应力结构孔道压浆不实,质量通病分析,处理措施

1 病害实例

建于1957年的美国康涅狄格州的Bissell大桥, 因为预应力筋锈蚀导致桥梁的安全度下降, 在使用了35年之后不得不炸毁重建。另外美国从地震垮塌的后张预应力桥梁构件上截取若干断面解剖测试, 发现后张预应力结构因孔道压浆不密实而造成的预应力筋锈蚀、断面锐减、断丝及应力损失严重等致命的质量问题, 为此曾一度禁止后张预应力结构的应用。通过近几年的调查资料证明, 我国于80年代中期至90年代中期兴建的一批预应力混凝土梁桥, 压浆不实是一个普遍存在的现象。

2 预应力管道压浆不实造成的危害和机理分析

钢筋锈蚀是混凝土结构损坏的机理之一, 而孔道压浆的根本目的是排除孔道内的水和空气, 防止预应力筋被腐蚀, 保证预应力构件的耐久性。预应力钢材的锈蚀分为一般腐蚀和应力腐蚀。应力腐蚀是钢材处于受拉状态下, 而同时受到腐蚀时发生的腐蚀的结果, 将引起钢材急剧地脆性破坏。众所周知, 普通钢筋混凝土构件中的钢筋中的应力值在构件开裂前很小, 而预应力混凝土构件中的预应力筋从张拉直到破坏始终处于受拉状态, 所以发挥了高强钢材和混凝土两种材料各自的特长。

预应力钢材对应力腐蚀具有敏感性, 而且钢材抗拉强度越大敏感性越大。应力腐蚀是一种低应力脆性断裂, 因为导致应力腐蚀开裂的最低应力远小于材料断裂强度fu, 而且断裂前无明显的塑性变形, 脆性断裂时其应力水平一般不会超出屈服点, 宏观塑性变形很小, 同时脆性破坏的断裂速度非常高, 可达声速的1/3。这一点也是脆性破坏常导致灾难性事故的主要原因。

3 孔道压浆不实的原因

(1) 预应力孔道设计空隙狭窄, 水泥浆不易压入;设计孔道曲线长 (曲率) , 曲折点多。

(2) 孔道堵塞压浆困难。由于预留孔道不畅通, 有异物堵塞以及波纹管不合格 (孔道变形或有偏孔、颈缩孔现象、密封不好、环刚度不够) 、接缝不严密出现漏浆现象。

(3) 压浆孔、排气孔堵塞。若锚垫板与模板之间有空隙, 浇注混凝土时的水泥浆易堵塞压浆孔。另外在混凝土浇注过程中, 排气孔的管与波纹管脱离, 使排气管堵塞。

(4) 未设排气孔或排气孔设置的位置不理想, 造成孔道窝气。预留管道过长时排气管应设在最高点。

(5) 封锚不严, 不能保压持荷。

(6) 预应力钢筋编束、捆扎时, 绑扎丝过密、松弛, 穿束时绑扎丝在孔道不畅处受阻堆积挤压, 形成网状塞栓, 压浆时此处过水过气不过浆。

(7) 水泥浆配比不合理, 泌水率过大, 水泥浆虽然压满但严重泌水, 浆体离析, 孔道内形成游离水。

(8) 未待孔道另一端饱满和出浆, 排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆即停止压浆封闭排气口;或关闭出浆口后, 未保持不小于05MPa的稳压期, 该稳压期不宜少于2min。

(9) 压浆机性能不好, 压力不够或无法保压持荷, 致使孔道内水泥浆不能长距离远送, 也无法借助压力使水泥浆充实到孔道各处, 不易畅通到细微空间位置, 从而造成孔道压浆不饱满、不密实。

(10) 孔道压浆前用水进行冲洗, 残留水未吹净。

4 孔道压浆不实预防处理措施要点

由于水泥浆灌入孔道后除了凿开检验外没有其他切实可行的压浆质量检测方法, 因此施工前采取有效的保证灌浆质量的措施, 显得尤为重要。预应力管道压浆质量控制的要点为:采用合格的管道材料;合理制备水泥浆, 水泥浆要求既能保证足够的强度, 而且能够有效地控制泌水率及膨胀率;控制压浆工艺以使管道压浆饱满、密实。

真空压浆技术是近年来应用于大跨径桥梁预应力孔道压浆时效果非常明显的技术。真空压浆具有的优点: (1) 采用预应力塑料波纹管作为管道材料, 塑料波纹管与传统金属波纹管相比具有良好的耐腐蚀性能、良好的物理性能, 荷载作用下不渗透、强度高、刚度大, 抗冲击性好、不怕踩压, 摩阻力小的性能; (2) 采用特殊水泥浆:水灰比采用0.33~0.35, 比普通压浆的水泥浆水灰比低; (3) 真空压浆工艺:在孔道的一端采用真空泵将孔道抽成真空, 使之产生-0.1MPa左右的真空度, 然后用灌浆泵将优化后的特种水泥浆从孔道的另一端灌入, 直至充满整条孔道, 并加以小于等于0.7MPa的正压力, 以提高预应力管道灌浆的饱满度和密实度。

5 孔道压浆不实的判定 (检测) 及处理

(1) 压浆初凝后, 从进浆孔或排气孔用探测棒可探测到该位置附近压浆是否饱满、有无空洞; (2) 通过计算浆体压进孔道总量小于孔道总空隙量; (3) 多波曲线孔道, 特别是竖向多波曲线孔道波峰顶排气孔未冒浆; (4) 结构物是否发生冻胀病害, 该病害表现为:结构物顺预应力孔道方向发生纵裂, 开始发生时, 裂缝宽度较小, 往往小于0.1mm, 随着时间的推移裂缝宽度会有所扩大;在正气温环境中, 开裂的裂缝中能渗出水来, 并随着时间的延长, 出现返碱现象。

如出现上述症状就要根据造成孔道压浆不密实的各种原因进行具体分析, 一一排查, 按相应问题进行处理。 (1) 检查是否漏浆, 接缝是否严密; (2) 压浆孔、排气孔是否畅通; (3) 压浆设备是否完好, 压浆工艺是否正确, 压浆操作是否正确; (4) 水泥浆配比是否合理; (5) 压浆管道是否堵塞; (6) 孔道中存在的游离水低温冻胀后产生裂缝。因其产生的裂缝属于非结构裂缝, 因此只要将孔道内的游离水排出。裂缝的长期存在仍会对构件的安全带来不利影响, 故应及早在合适的时间予以处理。经过必要的裂缝检测后如裂缝宽度不超过0.2mm, 则可用如下方法处理:

在发生冻胀裂缝的最低端, 从孔道周围混凝土约最薄处 (可选择梁侧面也可选择梁底面) 将混凝土和孔道的铁皮管剔开一个小洞, 将孔道内积水排出 (剔凿铁皮管时注意千万别碰到预应力钢筋) 。剔开排水洞后, 应静置一段时间, 待孔道内积水排完, 裂缝已无湿水痕迹时, 可进行裂缝处理。宽度fw<0.15mm的裂缝采用树脂封闭胶进行涂刷封闭处理;若裂缝宽度大于0.15mm, 可采用树脂灌浆方法进行灌浆封闭。剔凿部位可采用聚合物水泥砂浆进行修补。

6 结语

预应力管道压浆是一项具体、细致的工作, 是关系到桥梁使用质量和使用寿命的重要工艺环节, 因其属于隐蔽工程, 所以预防重于事后处理。对于超长构件, 如采用传统的金属波纹管为成孔管道材料及普通压浆方法, 存在着成孔材料摩阻力大、成孔材料不易施工、在施工过程中易漏浆、压浆不密实等众多弊端, 使张拉延伸量难以满足要求。而塑料波纹管及真空压浆技术能够很好的解决大跨径管道压浆不实的问题, 因此在大跨径桥梁构筑物施工时推荐使用塑料波纹管和真空压浆的技术, 施工时严格执行相关工法, 确保压浆密实。

参考文献

[1]张树仁.桥梁病害诊断与改造加固设计[M].人民交通出版社, 2006.

压浆质量 篇11

关键词:桥梁;预应力;加固技术;真空压浆技术

中图分类号:U445 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2010)06-0016-02

1前言

随着我国预应力桥梁的大量使用,预应力加固技术和后张预应力孔道灌浆中采用真空辅助灌浆法施工的工艺也越来越重要,这就要求我们更加重视这项技术。预应力加固技术在桥梁加固中的应用,具有更为特殊的意义。通过对大量具有20 a以上桥龄的混凝土桥梁的养护管理实践,人们发现桥梁的混凝土开裂、剥落、衰变及钢筋的锈蚀(管道灌浆不饱满普遍存在)对桥梁的损害问题非常严重,需要大量的资金来维护或改建,现实使人们开始重视混凝土桥梁的耐久性。提高混凝土桥梁耐久性的技术途径有:①采用高性能混凝土,以提高混凝土的抗渗性、匀质性、抗冻性,从而提高混凝土抵抗碳化和冷冻侵袭的能力;②提高既有桥梁耐久性的有效途径,即对缺陷桥梁进行加固改造,延长其使用寿命。

2路桥梁预应力加固及真空压浆技术

2.1高强复合纤维预应力加固体系

目前,工程上应用的高强复合纤维主要有芳纶纤维及碳纤维(FRP),由于碳纤维材料在桥梁加固中的应用广泛,技术成熟,故本文主要介绍碳纤维预应力加固。

2.1.1問题提出

工程上采用较多的是在结构受拉区或抗剪薄弱区域,直接粘贴纤维的加固方法。就实际工程中大量遇到的承载力加固而言,采用在受拉区直接粘贴碳纤维布的被动加固方法,后加补强材料是不能充分发挥作用的。按照分阶段受力特点,直接粘贴的后加补强材料只承担活载内力;与原梁钢筋相比,其应变严重“滞后”。极限状态下,其强度的发挥程度受原梁变形的限制,一般情况下达不到其抗拉强度设计值。

计算表明,对原梁高度较小、配筋率较大的情况,加固设计以混凝土压应变达到极限值控制设计,在极限状态下,后加补强材料的应力仅为700 MPa～800 MPa,此值只相当碳纤维抗拉强度标准值的21.2 %～24.2 %,对原梁高度较大、配筋率较小的情况,加固设计以原梁钢筋应变达到极限值0.01控制设计,在极限状态下,后加补强材料的应力也只有2 000 MPa左右,此值相当碳纤维抗拉强度标准值的60 %。由于受原梁变形限制,在极限状态下高强复合纤维的高抗拉性能根本无法充分发挥作用,造成一种极大的浪费。而且,不加分析的盲目增加后补强材料的用量,加固后构件可能发生超筋脆性破坏,设计是不安全的。

2.1.2作用原理

为了提高碳纤维材料的利用效率及增强旧桥加固效果,对碳纤维材料施加预应力是一种有效的办法。碳纤维预应力加固的作用原理为,利用锚固粘贴于被加固梁体上的碳纤维布条(或板条)对梁体施加预应力,改善加固梁的受力状态,其关键技术是解决适应于桥梁现场施工的预应力纤维布(或板)的张拉、锚固问题。目前,这种加固体系尚处于试验研究阶段。

2.1.3技术特点

(1)在加固修补混凝土结构中可以充分利用其高强度、高弹性模量的特点来提高混凝土结构构件的承载力和延性,改善其受力性能,达到高效加固修补的目的。

(2)线膨胀系数与混凝土接近,保证了温度变化时,FRP与混凝土可以协同工作。

(3)施工便捷、工效高、没有湿作业,不需大型施工机具,施工占地少,施工效率高。据有关资料统计,粘贴FRP是粘贴钢板施工工效的4倍～8倍。FRP轻质柔软,易贴附,与粘贴钢板相比其施工质量更易保证。

(4)不增加构件的自重和体积。FRP质量轻且厚度很薄,经加固修补后的构件,基本上不增加原结构的自重和尺寸,也就不会减少建筑物的使用空间。

(5)具有很好的耐腐蚀性和耐久性能。试验表明:碳纤维、玻璃纤维和芳纶纤维具有良好的耐腐蚀性和耐久性,可以抵抗建筑物中经常遇到的酸、碱、盐等对结构的腐蚀。使用此材料加固后,不仅不需要对其进行定期维护,而且其本身更可以对内部混凝土结构起到保护作用。

(6)适用面广。可广泛用于各种结构类型(如建筑物、构筑物、桥梁隧道、涵洞、烟囱等)、各种结构形状(如矩形、圆形、曲面结构等)、各种结构部位(如梁、板、节点、拱、壳、墩等)的加固修补,且不改变结构形状及不影响结构外观。

3桥梁预应力真空压浆施工技术

3.1浆体的配合比设计

浆体配合比确定浆体设计是压浆工艺的关键之处, 合适的水泥浆应是:①和易性好(泌水性小、流动性好);②硬化后孔隙率低,渗透性小;③具有一定的膨胀性,确保孔道填充密实;④较高的抗压强度;⑤有效的黏结强度;⑥耐久性。为了防止水泥浆在灌注过程中产生析水以及硬化后开裂,并保证水泥浆在管道中的流动性,掺加少量的减水剂。为使水泥浆在凝固后密实,则掺入适量膨胀剂。

3.2桥梁预应力真空压浆施工工艺

为确保压浆的安全及质量,采取以下措施:

(1)真空泵端设在高端,压浆端设在底端,有利于压浆质量的保证。

(2)管道密封及封锚。封锚做法:张拉完毕,将多余钢绞线切割,锚具端部留有3 cm左右长度,用湿润水泥团封堵,为确保水泥团不掉落及养护期间不开裂,在水泥封锚后,再用双层塑料薄膜密封并绑扎固定在锚具上。对于其他可能漏气的连接点,采用玻璃胶及密封生胶带进行密封,从而保证了管道的密封。封锚提前两天进行,在压浆之前进行检查,对有漏气的情况,再用玻璃胶处理,以确保孔道密封。为进一步验证孔道的密封和通畅情况,在抽取真空达到要求后,将进浆端球阀少许开启,则可听到气流的尖锐啸声,同时真空表读数下降。

(3)工作水的循环。因真空泵工作用水不方便,应准备一个2 m3的水箱,与真空泵形成循环,从而节约了用水。

(4)施工时间。考虑浆体的稳定及对压浆的影响,应将压浆时间安排在夜间进行。

(5)保证压浆工作的连续性。

(6)工艺:①检查设备连接及电源、水管路、材料准备到位情况,施工平台等措施,检查封锚及孔道密封工作,高压水洗孔并用高压风将孔内积水吹干;②每压浆二至三孔作为一组,每一组在灌浆之前先用水灰比0.45的稀浆压入孔道少许润滑孔道,以减小孔道对浆液的阻力;③两端抽真空管及灌浆管安装完毕后,关闭进浆管球阀,开启真空泵。真空泵工作1 min后压力稳定在-0.075 MPa～0.08 MPa,继续稳压1 min后,开启进浆管球阀进行压浆;④补压及稳压:真空泵、灌浆机停机,将抽真空连接管卸下,将出浆端球阀关闭,用铁锤将出浆口端封锚水泥敲散,露出钢绞线间隙。再用灌浆机正常补压稳压。此时,从钢绞线缝隙中会被逼出水泥浆,再持续补压稳压过程中,水泥浆由浓变稀,由稀变清,由流量大至滴出清水,此时灌浆及压力表稳定在0.8 MPa～1.0 MPa。补压稳压结束,关闭球阀;⑤转入下一孔道压浆。

4结束语

总之,预应力加固技术是21世纪公路桥梁施工领域发展速度最快、用途最广的一门科学技术。然而,预应力加固施工工艺相对较复杂,要求预应力结构施工的专业性强,在实际施工中存在诸多质量问题。所以要切实抓好每道工序、每个环节的质量控制,确保公路桥梁板的质量。

参考文献

1 张建仁、王 磊.既有钢筋混凝土桥梁构件承载力估算方法[J].中国公路学报,2006(2)

2 王银桥、陈亨锦.预应力混凝土连续箱梁加固设计[J].桥梁 建设,2007(3)

3 邱式中.桥梁施工控制技术[J].预应力技术,2008(6)

The Bridge Prestressing Force of the Highway is Strengthened

and the Vacuum Press Thick Liquid Technology

Huang Yuncai

Abstract:This text has expounded the fact three kinds of commonly used prestressing force technology includes in the construction project of the bridge of the highway: Fibre prestressing force that external prestressing force, Gao Qiang compound, glueing and forming prestressing force, and has explained these three kinds of prestressing force operation principle and technological characteristic separately. Prestressing force strengthens the system, the problem not high of utilization efficiency of materials caused that add and mend the strong material to “ meet an emergency and lag behind ” after have solved on the function principle.

压浆质量 篇12

1 预应力管道压浆不实造成的危害和机理分析

钢筋锈蚀是混凝土结构损坏的机理之一, 而孔道压浆的根本目的是排除孔道内的水和空气, 防止预应力筋被腐蚀, 保证预应力构件的耐久性。下面主要分析因孔道压浆不实造成预应力筋腐蚀对结构物的损害及原因。

预应力钢材的锈蚀分为一般腐蚀和应力腐蚀, 应力腐蚀是特别危险的腐蚀形式。所谓应力腐蚀是钢材处于受拉状态下, 而同时受到腐蚀时发生的腐蚀的结果, 将引起钢材急剧地脆性破坏。应力腐蚀断裂是金属材料在应力和腐蚀介质联合作用下产生的一种特殊破坏形式。不存在应力时腐蚀非常轻微, 当应力超过某一临界值后金属会在腐蚀并不严重的情况下发生脆断。预应力筋的直径相对较小, 强度较高, 对腐蚀尤其是应力腐蚀更敏感。而且预应力筋发生的应力腐蚀不易从构件的外表察觉, 其破坏又呈高度脆性, 就使构件的破坏呈现突然性。这是由于预应力构件本身的性质及预应力筋的性质造成的。腐蚀的原因如下:

1) 钢筋锈蚀是电化学腐蚀过程, 必须有水分和氧气的参与, 而预应力管道压浆不实造成管道中存在气、水、或气水混合物, 在一定条件下就会发生预应力筋应力腐蚀。2) 孔道中的游离水在低温冻胀后, 沿预应力孔道方向出现裂缝, 这种裂缝是不可恢复的, 如果此游离水不被排除则裂缝会越来越大, 裂缝的存在增加了混凝土的渗透性, 使钢筋产生锈蚀。3) 预应力筋无水泥石包裹物, 直接与孔道中水接触, 发生电化腐蚀;4) 水泥石中的氢氧化钙与孔道中的二氧化碳和其他酸性气体发生化学反应, 混凝土碳化后混凝土的碱性降低, 钢筋表面的钝化膜逐渐被破坏, 在波纹管不密实有水分和其他有害介质侵入的情况下, 预应力筋就会发生锈蚀。

综上可以看出, 应力腐蚀产生的破坏具有突然性, 从构件外表不易察觉, 断裂速度特别快, 因此预应力筋的防腐是后张预应力混凝土的关键问题, 而预应力孔道内的压浆的质量成为防腐的重点。

2 孔道压浆不实的原因

1) 预应力孔道设计空隙狭窄, 水泥浆不易压入;设计孔道曲线长 (曲率) , 曲折点多。2) 孔道堵塞压浆困难。由于预留孔道不畅通, 有异物堵塞以及波纹管不合格、接缝不严密出现漏浆现象;3) 压浆孔、排气孔堵塞。若锚垫板与模板之间有空隙, 浇注混凝土时的水泥浆易堵塞压浆孔。另外在混凝土浇注过程中, 排气孔的管与波纹管脱离, 使排气管堵塞;4) 未设排气孔或排气孔设置的位置不理想, 造成孔道窝气。预留管道过长时排气管应设在最高点;5) 封锚不严, 不能保压持荷;6) 预应力钢筋编束、捆扎时, 绑扎丝过密、松弛, 穿束时绑扎丝在孔道不畅处受阻, 堆积挤压, 形成网状塞栓, 压浆时此处过水过气不过浆;7) 水泥浆配比不合理, 泌水率过大, 水泥浆虽然压满但严重泌水, 浆体离析, 孔道内形成游离水;8) 未待孔道另一端饱满和出浆, 排气孔排出与规定稠度相同的水泥浆即停止压浆封闭排气口;或关闭出浆口后, 未保持不小于0.5MPa的稳压期, 该稳压期不宜少于2min。9) 压浆机性能不好, 压力不够或无法保压持荷, 致使孔道内水泥浆不能长距离远送, 也无法借助压力使水泥浆充实到孔道各处, 不易畅通到细微空间位置, 从而造成孔道压浆不饱满、不密实。10) 孔道压浆前用水进行冲洗, 残留水未吹净。

3 孔道压浆不实预防处理措施要点

由于水泥浆灌入孔道后除了凿开检验外没有其他切实可行的压浆质量检测方法, 因此施工前采取有效的保证灌浆质量的措施, 显得尤为重要。预应力管道压浆质量控制的要点为:采用合格的管道材料;合理制备水泥浆, 水泥浆要求既能保证足够的强度, 而且能够有效地控制泌水率及膨胀率;控制压浆工艺以使管道压浆饱满、密实。

真空压浆技术是近年来被越来越广泛使用的压浆技术, 它虽不能完全解决孔道压浆不实的所有问题, 但应用于大跨径桥梁预应力孔道压浆时的效果是非常明显的。真空压浆具有下列优点:

1) 采用预应力塑料波纹管作为管道材料, 塑料波纹管与传统金属波纹管相比具有良好的耐腐蚀性能、良好的物理性能, 荷载作用下不渗透、强度高、刚度大, 抗冲击性好、不怕踩压, 摩阻力小的性能;2) 采用特殊水泥浆:水灰比采用0.33~0.35, 比普通压浆的水泥浆水灰比低;3) 真空压浆工艺:在孔道的一端采用真空泵将孔道抽成真空, 使之产生-0.1MPa左右的真空度, 然后用灌浆泵将优化后的特种水泥浆从孔道的另一端灌入, 直至充满整条孔道, 并加以≤0.7MPa的正压力, 以提高预应力管道灌浆的饱满度和密实度。

4 孔道压浆不实的判定 (检测) 及处理

1) 压浆初凝后, 从进浆孔或排气孔用探测棒可探测到该位置附近压浆是否饱满、有无空洞;2) 通过计算浆体压进孔道总量小于孔道总空隙量;3) 多波曲线孔道, 特别是竖向多波曲线孔道波峰顶排气孔未冒浆;4) 结构物是否发生冻胀病害, 该病害表现为:结构物顺预应力孔道方向发生纵裂, 开始发生时, 裂缝宽度较小, 往往小于0.1mm, 随着时间的推移裂缝宽度会有所扩大;在正气温环境中, 开裂的裂缝中能渗出水来, 并随着时间的延长, 出现返碱现象。5) 检查是否漏浆, 接缝是否严密;6) 压浆孔、排气孔是否畅通;7) 压浆设备是否完好, 压浆工艺是否正确, 压浆操作是否正确, 有无误操作;8) 水泥浆配比是否合理;9) 压浆管道是否堵塞;

第4种情况可判定为孔道中存在的游离水低温冻胀后产生裂缝。因其产生的裂缝属于非结构裂缝, 一般不会超过0.2mm, 因此只要将孔道内的游离水排出, 构件处于干燥状态下短期内可以安全工作, 但裂缝的长期存在仍会对构件的安全带来不利影响, 故应及早在合适的时间予以处理。经过必要的裂缝检测后如裂缝宽度不超过0.2mm, 则可用如下方法处理:在发生冻胀裂缝的最低端, 从孔道周围混凝土约最薄处将混凝土和孔道的铁皮管剔开一个小洞, 将孔道内积水排出。剔开排水洞后, 应静置一段时间, 待孔道内积水排完, 裂缝已无湿水痕迹时, 可进行裂缝处理。宽度fw<0.15mm的裂缝采用树脂封闭胶进行涂刷封闭处理;若裂缝宽度大于0.15mm, 可采用树脂灌浆方法进行灌浆封闭。剔凿部位可采用聚合物水泥砂浆进行修补。

5 结语