四川尚高建设有限公司 四川绵阳 621000
【摘 要】预应力管道压浆是后章法预应力施工中最后也是最重要的一步，这时迄今为止，混凝土桥梁建设中最主要的通病之一。本文从压浆材料与压浆工艺设备两个方面入手来进行研究，重点介绍大循环压浆控制系统如何通过对压浆工艺及设备的改进来提高压浆施工质量。
【关键词】后张力法；预应力；管道压浆；施工质量
一、后张力法预应力管道压浆施工质量问题引发的工程事例
对于造成结构的耐久性和安全性，主要原因是预应力管道压浆不密实。严重影响了桥梁的使用寿命，造成严重的事故。例如，英国威尔士的Ynys-Gwas桥，本来处于正常使用阶段，但是在毫无征兆的情况下突然倒塌。至此，人们开始关注桥梁的孔道灌浆问题。事后英国运输与道路研究实验室对该桥的倒塌原因进入了更深层次的调查，发现在桥梁的24根纵向预应力孔道中，有4根存在着钢绞线外漏的现象，还有存在管道内一定长度中空的现象。在调查的14根横向预应力管道中，3根孔道的钢绞线暴漏在空气中，另外的3根几乎全部是空的。这就是造成桥梁倒塌的主要问题所在。还有我国湖北钟祥汉江大桥，投入运行仅仅10年，就出现了主桥箱梁腹板开裂，中间三跨跨中横向贯穿开裂，跨中下挠严重；混凝土劣化，部分预应力管道未见压浆，部分钢筋锈蚀非常严重，最终在迫不得已的情况下，大桥于2005年拆除。
二、后张力法预应力管道压浆施工质量问题分析
通过对后张力法预应力管道压浆施工质量问题的研究发现，我们可以从以下两个方面入手进行对其质量问题的分析：（1）压浆浆液性能达不到规范要求；（2）压浆工艺不成熟、欠规范；
（1）压浆浆液性能达不到规范要求
旧的规范对预应力管道压浆用水泥浆水灰比、减水剂、泌水率，泥浆稠度都进行了详细的介绍，并且给出了参数。水灰比一般控制在0.40-0.45，掺入减水剂后，水灰比可减少至0.35.泌水率不超过百分之三，拌合后三小时的泌水率以控制在百分之二，并且泌水应在24h内全部倍浆吸回。稠度要控制在14-18s。旧的规范对以上的要求都比较低，因为较高的水灰比将会造成泌水量过大，造成水胶比过大，水泥无法硬化，就造成了无法将孔道填充密实，而且还会形成自由水将钢绞线浸泡，造成钢绞线的锈蚀。
然而，新规范却对浆液的性能提出了较高的要求，像低水胶比，零泌水率，高流动度等。但是在压降过程中，为了满足工艺要求，往往加大用水量来提高流动性，这就不好控制水胶比和泌水率，压浆也无法达到密实的效果，钢绞线锈蚀严重，缩短了设计规定的使用寿命。
（2）压浆工艺不成熟、欠规范
压浆工艺方面主要存在：封锚及锚垫板安装不规范，造成压浆过程中出现漏浆，导致压力的损失，最终导致压浆不密实；其次是流动度不可以控制，因为规范规定，当出浆口流出相同流动度的浆液后便可停止压浆，但是这项工作几乎没有人去做，再加上压浆速度过快，从收集浆液到流动度试验完成的持续时间过长，而且灌浆中途是不能停止的，这就造成了大量的浆液损失；再就是存在稳压时间不足，对压入管道内的浆液不能准确计量，压降过程中水胶比不可控制等等，这些都是因为压浆工艺的不成熟，无规范可循所造成的，迫切需要进行改进。
现在出现了一种新的压浆工艺，叫做真空辅助压浆工艺，这种工艺较普通压浆工艺来说，质量的提高效果明显，但是仍然存在着很多问题：封锚不严导致无法达到要求的真空要求；如果管道两端高差过大，这种方法还不如普通方法的效果，如果在管道内有倾角，那么倾角处浆液会产生先流现象。所以这种方法并不能解决所有的问题，后续工作仍需继续努力。
三、后张力法预应力管道压浆施工质量控制
（1）压浆浆液性能控制
在选用原材料时，要保证原材料能够满足技术的规范要求，如果选用现场制浆，要保证原材料称量的准确性，不要出现直接用水管加水的情况。在使用高性能的压浆剂或压浆料，把水胶比控制在0.26-0.28之间，搅拌机一般选择高速搅拌机，保证在规定的时间内使浆液搅拌均匀，不要出现浆液的结块现象，用于压浆的浆液流动性、泌水率、水胶比均应满足技术规范的要求。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
（2）压浆工艺改进
大循环压浆控制系统对压浆施工工艺与设备进行极大的改进，主要表现在：泵机选择，选用三缸活塞泵，压力更稳定，流量也可以进行有效调控；封锚技术，传统压浆和真空压浆一般采用水泥将锚头封闭，但是工作锚和锚垫板不能完全的密合，加压后破裂情况较多，过程中锚头渗水现象比较严重，无法保证在管道内形成我们需要的规定压力，在出口处的压力也无法保证。为了进行改进，实验研究发现采用高级原子灰可以在短时间内固化，保证了孔隙的密封口能够完好密封，大幅度提高强度，然后用PVC管套住锚头，内部用快硬水泥塞上，2h以后就可以进行压浆，可以完全保证锚头不被压破；水胶比控制，要时刻保持对水胶比的控制，实时监测，避免出现偏差过大的情况，只能压浆系统就可以做到这一点，通过在储浆桶上绑定水胶比测试仪便可实时监测浆液的水胶比；通过浆液循环排气，现实中的管道不可能全部是直管道，对于曲线管道，压浆过程中不可能一次性就将管道内的空气全部带出。可以通过调整泵排流量将管道内空气完全完全排除，还可以将孔道内的残留杂质一并排除。流量控制与充盈度判断，为了保证压浆的密实性，就必须保证孔道内的流速必须大于其自流速度，传统的压浆方式并未考虑流速的影响，其实在孔道内有很多堵塞，泵排流速完全不能代表流速。对于充盈度的概念，就是指孔道内浆液的注入量与理论孔隙体积比值，所以说要知道充盈度必须准确计算出孔道进出浆液的体积，只能压浆可以实时累计灌入孔道内的浆液体积，最终判定实际的充盈度。压力控制，规范要求的压浆压力值为0.5-0.7Mpa，不宜超过1.0Mpa，但是现实中由于孔道直径的不同以及钢绞线在孔道内的分布不同将会对孔道内的压力损失差别很大。所以，如果同一个压力进行灌浆将无法达到孔道内灌浆的密实，所以要根据实际的管道压力损失测试值进行浆压力的修正，保证孔道内压力满足要求，从而保证孔道内灌浆的密实度。智能压浆系统通过循环过程可实时测试管道进、出口的压力损失值，然后对灌浆压力进行调整，保证正常工作的压力值不低于规范要求。自动控制、过程溯源，大循环智能压浆系统由微机与进浆测控部件、返浆测控部件之间无线通讯，全部压浆过程通过微机一键完成，极大的改善了由于人为因素造成的干扰，并且过程中还可以进行压浆过程的溯源，保证压浆的质量管理与质量控制。
四、预防及处理措施
（1）压浆之前，保证孔道内部畅通，通过空压机进行测定，严禁孔道内存有积水，特别是冬季更要重视。
（2）在施工过程中使用的波纹管一定要进行试验检验合格后使用。
（3）波纹管安装就位后，用点焊钢筋时应该注意不能损伤波纹管，在浇筑混凝土的过程中也要避免振动棒触碰波纹管，造成波纹管的破裂。
（4）选择好压浆设备，最好选用活塞式压浆泵，防止压浆过程中出现故障，压浆压力表要在校正后进行使用。
（5）配置合适的水泥浆，加入适量的减水剂和膨胀剂保证水灰比、浸水率、膨胀率、稠度以及保证水泥浆在搅拌过程中出现结块现象。
（6）控制好压浆工艺：压浆均匀、缓慢、连续的进行；使用适宜的压浆压力；达到最大压力后，要进行稳压并延续一定的时间；压浆饱满的标志是孔道另一端出现浆液并且冒泡；采用二次压浆工艺，并在第二次加压后进行稳压。
（7）最好采用真空压浆工艺：就是在孔道一端用真空泵将孔道抽成真空，然后再用压浆泵将优化后的水泥浆从孔道另一端灌入，直至充满整条孔道，提高预应力管道灌浆的饱满度和密实度。
结束语
综上所述，影响压浆密实度的两大因素是预应力管道压浆浆液性能与管道压浆施工工艺。现场拌制浆液要保证浆液的高流动度、低水胶比、零泌水率。在压浆工艺方面要保证灌浆流速与灌浆的压力。所以在以后的工程中，我们要保证在大循环智能压浆系统通过循环排气、压力调节、流量控制的方法保证压浆的密实性。保证压浆施工的一键完成，极大消除人为因素的不利影响，以上陈述在以后的压浆过程中如果得到充分的利用，那么将会对提高施工质量与过程带来十分重大的改变。
参考文献：
[1]罗强胜；；预应力孔道压浆的施工质量控制[J]；湖南交通科技；2006年02期
[2]方彦祥；试谈工程施工中的质量控制[N]；中华建筑报；2003年
[3]文建国；施工项目质量控制的分析与研究[D]；西安建筑科技大学；2004年
[4]JTGTF50-2011，公路桥涵施工技术规范［S］。
[5]王和林、黎宇，真空压浆在预应力构件管道压浆中的应用［J］.山西建筑，2005，（05）。
论文作者:袁明亮
论文发表刊物:《低碳地产》2015年第5期
论文发表时间:2016/8/23
标签：孔道论文; 浆液论文; 预应力论文; 管道论文; 密实论文; 压力论文; 工艺论文; 《低碳地产》2015年第5期论文;