摘要：管道压浆施工作业作为铁路简支T梁施工中的特殊过程，在整个预制T梁的施工中起着至关重要的作用。本文重点介绍了预制后张法预应力混凝土铁路桥简支T梁的管道压浆施工作业。从孔道的成型、材料设备的准备、过程工艺的操作、施工质量问题的分析等多方面做了阐述，以供大家探讨。
关键词：后张法；T梁；管道压浆；施工工艺
随着我国铁路建设中桥梁施工的比重越来越大，国家进一步加强对预应力混凝土铁路桥梁产品生产许可证审查力度。同时设计、施工人员对后张法简支T梁施工质量的高度认识，从而带动了铁路后张法简支T梁的施工工艺的进步。管道压浆工序作为后张法简支T梁预应力工序的重要组成部分，有效的充填了预应力管道、防止预应力钢材的锈蚀、保证预应力束与混凝土结构之间有效的应力传递，下面结合施工现场的情况谈一下有关后张法简支T梁管道施工工艺技术。
1、孔道的成型
后张法简支T梁为了满足预应力的张拉，必须事先在梁体内预留孔道，孔道的成型方式有预埋式和抽拔式两种。预埋式采用金属波纹管，根据运输及安装要求分段制作、分段连接，制作简便，外型有凹凸面与混凝土有良好的粘结性,形成的孔道壁对预应力钢绞线的摩阻力小,但是安装费时费工，接头密闭性差，混凝土浇筑时容易造成漏浆堵孔。由于金属波纹管本身的横向刚度大、不宜变形，纵向容易弯曲，整个预应力孔道的线性很好控制。但在孔道形成后要留在梁体内,使用后不能回收,成本高。因此金属波纹管一般用于后张法简支T梁的横向预应力孔道，纵向预应力管道采用抽拔式的橡胶棒成孔。
橡胶棒成孔最大的优点在于安装工艺简单，耐磨性能好、抗抽拉性能强,且弹性恢复性能好、有良好的挠曲适应性,能够周转使用,经济实用。为确保制孔位置正确，采用定位网定位、固定橡胶抽拔棒，定位网按设计位置测量定位，并与钢筋骨架绑扎牢固。确保管道平顺，定位准确，混凝土浇筑时抽拔棒不上浮、不旁移、管道与锚垫板垂直。在形成管道时应在制孔橡胶管全段范围内穿入φ15.2mm钢绞线作为芯棒，芯棒一端与抽拔棒端头平齐采用铁销固定，另一端外漏抽拔棒1.5m～2m，保证抽拔简便快捷，芯棒及伸出梁端的制孔抽拔棒用专门加工制作的定位护套加以支撑，以确保预留管道轴线与梁端支承垫板面垂直，保证孔道、锚具的同心。预制T梁一束孔道采用两根抽拔棒对称安装成型，跨中接头处理采用铁皮套接，套接外须用塑料胶袋缠紧，并用扎丝绑牢用3、4道，以防止水泥浆进入管道内部,对于φ90mm抽拔棒接头铁皮尺寸300mm×350mm,φ70mm、φ80mm抽拔棒接头铁皮尺寸300mm×300mm。两根橡胶管在跨中必须对接，其间隙不得大于10mm。且跨中橡胶棒接头应错开50cm，不能在同一截面。
拔管时间与混凝土强度、水泥品种及气温有关。拔管过早则混凝土容易塌陷或造成孔道变形，拔管过晚则可能拨断胶管，因此抽拔管应在混凝土初凝之后、终凝之前进行。一般夏季抽拔时间控制在6～8小时，冬天控制在12～14小时，拔管时应用手触压检查桥面混凝土强度，若不留凹坑即可开始抽拔胶管。抽拔胶管应先试拔，即胶管拔出后孔道壁光滑，孔道内无落砂或残碴，孔道不发生变形及塌陷现象，胶管上不附着水泥浆则可，否则应延长拔管时间。拔管顺序先拔下层胶管，后拔上层胶管；先拔灌梁的起始端，后拔灌梁结束端。
2、材料、设备的准备
管道压浆材料有压浆料和压浆剂两种，压浆料由水泥、矿物掺合料等多种材料经机械搅拌而成的均匀混合料；压浆剂由减水剂、膨胀剂、矿物混合料等多种材料经机械搅拌而成的均匀混合料。两者的区别在于在施工现场将压浆料直接与水按设计配合比搅拌均匀形成管道填充材料，而压浆剂是与水泥、水按照设计比例搅拌均匀形成管道填充材料，现场如果单买压浆剂的话，则需要另外购买水泥，此外，在选择水泥时，一定要注意对其成分进行分析，以保证压浆材料的使用效果。我们可以根据设计要求及施工现场的综合成本考虑选择采用哪种压浆材料。管道压浆前，应事先对采用的压浆材料进行试配，各种材料的称量误差不得超过±%，水胶比不应超过0.33，经现场试验室检验，浆体性能各项指标均满足Q/CR 409-2017要求后方可使用。下面以压浆剂和水泥搅拌为例结合现场施工作一介绍。
按照预应力混凝土铁路简支梁产品生产许可证实施细则要求，后张法铁路简支T梁必须采用压浆台车进行预应力孔道压浆作业，压浆台车包含搅拌机、压浆泵、真空泵，搅拌机必须为自动计量系统，搅拌机的转速不应低于1000t/min，浆叶的线速度为10m/s～20m/s。浆叶的形状应与转速相匹配，并能满足在规定的时间内搅拌均匀。压浆台车应采用连续压浆泵，压力表应采用防震压力表，压力表最小分度值应不大于0.1MPa，最大量程应使最大允许工作压力在其25%～75%的量程范围内。浆体储存罐必须带有搅拌功能，采用真空辅助压浆工艺，真空泵应能达到0.092Mpa的负压力。
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压浆前应检查预施应力的锚固情况，如有不良现象，立即采取措施处理。安装两端锚具上的压浆罩、联接管和联接阀，并检查密封情况，不得漏浆。检查各种压浆设备并试运转，情况良好、输浆管畅通、状况正常方可使用。应清除孔道内杂物，如管道内杂物未冲洗干净，管道不流畅，不允许压浆。所有计量器具及设备应经法定计量检定合格，且在有效期内。
3、施工工艺
3.1搅拌工艺
搅拌前，应先清洗压浆台车，清洗主要清理设备内的残渣、积水，主要检查搅拌机的过滤网，因为在浆液由搅拌机进入储存罐时必须经过过滤网，防止压浆剂或者水泥中的结块堵塞压浆泵及压浆口，滤网网格要求不大于3mm×3mm。压浆台车上水搅拌方式：首先在搅拌机中加入实际拌和水用量的80%～90%，按照配比加入压浆剂和水泥，并注意随时补充。搅拌120s后，加入剩余20%～10%的水，再倒计时搅拌120s,时间结束后即可出料。
3.2压浆工艺
终张拉48小时内进行管道压浆，施工前安装两端锚具上的压浆扣碗(压浆罩)及控制阀门，扣碗与锚板应密贴。浆体压人梁体孔道前，应首先开启压浆泵，排出少量浆体，以清除压浆管路中的空气、水和希浆，当排出的浆体流动度和搅拌罐中流动度一致时，方可压入梁体孔道。后张法铁路简支T梁采用真空辅助压浆工艺，并对孔道进行抽空，真空度控制在-0.06MPa～-0.08MPa之间。真空度稳定后，应立即开启管道压浆端阀门，同时开启压浆泵进行连续压浆，同一孔管道压浆应连续进行，一次完成。若因故障中途停顿，水泥浆从搅拌到压入管道的时间不应超过40min，否则必须将已压入管道内的水泥浆全部用清水冲洗干净，然后重新注浆。孔道压浆顺序应先下后上，依次进行。为了保证浆液的密实度，压浆的最大压力不宜超过0.6MPa，即由一端向另一端进行压浆，当另一端溢出的稀浆变浓之后，且无持续气泡，开始测试流动度并封闭出浆口，继续压浆使压力达到0.5MPa，持压3min且无漏浆情况时，关闭进浆阀门卸下输浆胶管，彻底冲洗压浆设备及工具。
对于何时拆卸压浆阀门：按照我们的现场多年的施工经验，保压1～2h后（冬季2～4h），试开阀门，如无压浆剂反溢现象，则拆卸压浆扣碗和联接管，联接阀。拆卸压浆阀时间应视季节和气温而定，不宜过早。
压浆时浆体温度应在5℃～30℃，压浆及压浆后3d内，梁体及环境温度不应低于5℃，夏天一般选择温度较低的时段施工。
4、施工注意事项
⑴抽拔棒的外径在任何情况下小于设计孔径的数值不得超过4mm，不能呈椭圆形。表面有破损情况下禁止使用，以防拔断。
⑵安装锚垫板前注意采用棉纱堵塞压浆孔，拆完端模后及时清理保证压浆孔畅通。
⑶定期检查压浆泵定子的磨损情况，保证压浆泵处理良好的状态。
⑷定期检查各种阀门的密封情况，及时及时更换损坏管路和阀门，压浆软管长度不得超过30米，否则压力损失过大，影响孔道压力。
⑸操作压浆机时，必须先开泵，然后再加入浆体，经检查各部位无漏浆现象后才能增压。
⑹压浆过程中，桥梁两端禁止人员通行，两端作业人员应统一联系方式及信号，避免误操作。操作者应配备防护眼镜，胶皮手套，口罩及防护服装，安装和拆除压浆罩时，操作者不得正对锚具。
5、结束语
铁路简支T梁管道压浆施工属于隐蔽工程，也属于关键工序，更多的时候是通过我们现场的监控和施工设备仪器的良好状态来保障压浆的质量，应事先进行设备认可、工艺参数验证和操作人员能力的确认，确保整个施工生产过程的有效控制。
参考文献
[1]《预制后张法预应力混凝土铁路桥简支T梁技术条件》TB/T3043-2005.
[2]《铁路后张法预应力混凝土梁管道压浆技术条件》Q/CR 409-2017.
[3]《预应力混凝土铁路桥简支梁产品生产许可证实施细则》XK17-004.
论文作者:吕小锋
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/4/2
标签：孔道论文; 管道论文; 预应力论文; 混凝土论文; 铁路论文; 材料论文; 水泥浆论文; 《基层建设》2019年第1期论文;