中交一公局土木工程建筑研究院有限公司
摘要：本文主要通过室内检测孔道压浆材料的各项性能满足规范的要求，然后在压浆材料各项性能符合规范要求的基础上进行现场模拟仿真试验观察浆体的泌水性能以及饱满度，采取这种室内与现场同步的监控的方法来保证梁体孔道内压浆质量的优劣。
关键词：孔道压浆质量；压浆材料；模拟仿真试验；泌水性；饱满度
1.前言
近年来，随着我国现代桥梁工程施工技术的迅速发展以及数量的增多，对于在桥梁施工过程中的后张法预制混凝土梁来说，其孔道内压浆质量的检测越来越受到重视，它好坏已经成为影响梁体整体使用质量的关键性问题。因为当预制混凝土梁的孔道内浆体压浆不饱满出现空洞或是有泌水现象存在，则很容易使孔道内预应力筋的有效应力下降或预应力筋发生锈蚀，将严重影响桥梁的使用性能，所以，目前对于研究预制混凝土梁压浆质量的检测与控制是一项势在必行的任务。
就国内而言，现行的压浆材料标准，无法模拟孔道中的真实状态。对于预制梁体孔道内浆体密实度质量检测与控制方面采取的方法主要集中在根据规范对压浆材料试验室内检测，而且规范中对压浆材料在压力泌水率性能检测方面只考虑的是浆体在受到压力作用下产生的泌水现象，此种状态下是没有预应力钢绞线参与。然而在实际的孔道压浆中，压浆浆体既受钢绞线影响，又处于压力状态，并且浆体对于钢绞线是浸润的，所以在预应力孔道内在压力的作用下钢束间隙容易产生毛细作用，沿钢束间隙升高，形成泌水。因此会遇到一些采用规范进行泌水率检测是合格的，但实际压入的浆体在孔道中却产生泌水的现象，并且泌出的水量越大，后期凝结硬化形成的空洞就越多，对孔道内预应力钢绞线的保护越不利，容易对工程质量造成安全隐患。
因此本文在以往按照规范检测压浆材料各项性能符合要求的基础上，又增加了压浆过程中的现场模拟仿真试验加强对压浆质量的监控措施。
2.试验材料及设备
⑴压浆材料：本试验所使用的压浆材料为中交一公局土木工程建筑研究院有限公司研制生产的，其每袋重量为50kg±0.5kg，保质期为3个月。
图2-2 循环智能压浆设备
3.室内压浆质量的检测与控制
室内压浆质量的检测与控制主要是以《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011）以及《公路工程预应力孔道压浆料（剂）》（JT/T 946-2014）为测试依据，然后根据在实际压浆工程中经验性需求，将压浆材料性能检测分为试验室内各项性能检测与现场同条件性能检测两部分。
3.1室内压浆材料性能检测
室内压浆材料的检测是指在工地试验室以及送检到第三方检测单位在规范规定的条件下（温度、湿度）对压浆材料的流动度、凝结时间、泌水率、压力泌水率、自由膨胀率、充盈度、抗压强度、抗折强度、对钢筋的锈蚀作用等方面的性能进行测试，得到的各项性能结果均能够满足规范的要求，见表3-1所示。
⑶抗压强度和抗折强度检测
在现场预制梁体压浆完成后，将低速制浆桶内的浆体倒入40mm×40mm×160mm的试模中，然后脱模后放在20±1℃，相对湿度90%以上的标准养护箱的水槽中进行养护，测定其3d、7d、28d的抗压强度、抗折强度；其检测结果见表3-5所示。
从以上各表中压浆材料的试验结果可知，在现场制备的浆体初始流动度、3h钢丝间泌水、24h自由泌水率、3h和24h自由膨胀率、凝结硬化后的抗压强度和抗折强度都能符合规范规定要求，并且从检测的各项性能数值的大小来看，浆体的各项性能除了能够满足规范要求外，还有一定富余，尤其是在抗压强度、抗折强度方面，其3d龄期压浆材料的抗压强度差不多均可以达到规范规定的28d龄期的要求，7d龄期的抗压强度和抗折强度都超过28d龄期的要求。
4.现场压浆质量检测与控制
现场压浆质量检测与控制主要是针对有些压浆材料在施工现场遇到的按照规范检测各项性能均能满足规范的要求，但是真正使用到工程实体却出现如流动度大、泌水、分层、有气囊、有水囊、充盈度不合格、孔道内压浆不饱满等各种各样的问题，把可能在孔道内发生的缺陷提前到压浆前发现，所以为了从根本上避免此种现象的发生，在压浆前有必要按照预制梁体结构内部的预应力孔道设计走向来制定不同模拟仿真制度进行施工前的试压浆试验，然后观察压入透明的有机玻璃管内浆体的真实情况。
4.1模拟仿真试验所需材料
模拟仿真试验所需要用的材料：从市场上专门定制的与预制梁体中金属波纹管直径相同的透明有机玻璃管，其长度为2m，内径为75mm；以及封堵有机玻璃两端的专用配件；见图4-1所示。
图4-4 竖向长管模拟仿真试验
本试验在预制梁场的现场采用智能循环压浆设备制备水胶比为0.28的浆体对长度为2m、内径为75mm有机玻璃管进行施工现场的模拟仿真试验。从以上6组模拟仿真试验中可以观察到浆体在纵向长管、倾斜长管、竖向长管的泌水现象，分别见图4-2、图4-3、图4-4。对于3h钢丝间泌水现象来说，纵向长管预应力孔道、倾斜长管预应力孔道均未出现泌水现象的缺陷，而只有竖向长管预应力筋孔道在3h出现了微量泌水现象，可能与当时气温较低的因素有关，然后对竖向管延迟继续观察1h后，也就是4h后钢丝间的少量泌水也消失了，由此可以看出这些在试验室内完全符合要求的材料有可能在现场出现不同的效果。但上述泌水现象如果是材料本身原因造成的就很容在泌水位置出现空洞或使锈蚀钢绞线的情况发生。对24h自由泌水现象来说，纵向长管预应力孔道、倾斜长管预应力孔道、竖向长管预应力孔道均未出现泌水现象，由此可以说明，如果压浆材料性能稳定，现场和试验室内进行试验，得出的浆体效果几乎是相同的。所以在现场压浆过程中采用模拟仿真试验对于预制混凝土梁压浆质量的保障有很大的指导意义。
参考文献
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[2]GB/T 1346-2011 水泥标准稠度用水量、凝结时间、安定性检验方法 [S]
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[5] 甘军，杨超.桥梁预应力管道压浆施工质量控制技术及应用[J]. 四川理工学院学报，2010（6）.
[6] 刘华.一维冲击弹性波波速测试方法的研究[J].四川理工学院学报，2012（2）.
论文作者:贺小强,宋晨晓
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第13期
论文发表时间:2017/10/16
标签：孔道论文; 预应力论文; 材料论文; 性能论文; 抗压强度论文; 现象论文; 质量论文; 《建筑学研究前沿》2017年第13期论文;