关键词：预应力；后张；管道压浆
1预应力管道压浆不实的原因分析
a）预应力管道设计空隙较小，工程实践证明，管道内横截面积应不小于预应力钢材净截面积的2.0~2.5倍，这样预应力筋穿束不致困难，水泥浆也容易压入。同时，由于管道狭窄，预应力钢筋穿束时绑扎丝在管道容易受阻，堆积挤压，形成网状密栓，压浆时此处过气不过浆。b）水泥浆配制不当，泌水率高（3h后超过3%），水灰比大（大于0.5），水泥浆虽然压满但泌水严重，浆体离析，管道内形成游离水。c）管道堵塞，压浆困难，由于预留管道不畅通，有异物堵塞或波纹管不合格，管道变形或有偏孔、密封不好、刚度不够；接缝不严，出现漏浆现象。特别是负弯矩管道由于连接不好，密封不严，在湿接头浇注中，将管道已经栓堵。d）未设排气孔或排气孔设置的位置不理想，造成管道窝气，预留管道过长时排气管没有调在最高点。e）压浆孔、排气孔堵塞。锚垫板与模板之间有空隙，浇注混凝土时水泥浆堵塞压浆孔，在混凝土浇注过程中，排气孔的管与波纹管脱离，排气管形同虚设。f）压浆施工时，对压浆最高点的泌水和水泥浆的稠度控制不严。在最高点的排气孔，还没有停止泌水或排出水泥浆，或没有达到规定稠度时就停止了压浆，致使压浆不饱满。g）压浆封闭排气口，灰浆在终端溢出后，持荷继续加压时间不足。关闭出浆口后，未保持不小于0.5MPa的稳压时间（稳压至少要2min）。h）封锚不密实。对封锚混凝土密实情况控制不严，没有保证整个锚具都被混凝土覆盖，造成封锚不严，不能保压持荷。i）压浆机性能不好，压力不够或无法保压持荷，致使管道内水泥浆不能长距离远送，压浆机的压力无法使水泥浆充实到管道各处填充满管道空间，从而造成管道压浆不饱满，不密实。j）管道压浆前不用水冲洗直接压浆，灰浆进入管道后，水分被大量吸附，导致灰浆难以流动或冲洗后未吹干。k）压浆后，外界气温低，保温措施不当或未采取保温措施，造成管道内浆液受冻，从而造成压浆混凝土密实性差，强度低。
2后张法预应力管道压浆
2.1压浆浆液性能控制
原材料的选用应满足技术规范要求，现场制浆对原材料的称量应准确，其精确度应在±１．０％以内，应杜绝现场直接用水管加水不做称量的情况出现。采用高性能压浆剂或压浆料，水胶比应在０．２６～０．２８之间，且应选用高速搅拌机制浆，其转速不应低于１ ０００ｒ／ｍｉｎ，叶片的线速度应在１０～２０ｍ／ｓ之间，并应在规定时间内（视灌浆料或外加剂的性能确定）搅拌均匀，搅拌过程中搅拌桶内应无结块等，用于压浆的浆液流动性、泌水率、水胶比均应符合技术规范的要求。
2.2压浆工艺改进措施
2.2.1泵机选择
为保证灌浆压力的稳定，宜采用三缸活塞泵，与单缸泵供给的压力不稳定、波动范围较大不易控制相比，三缸活塞泵的压力稳定，流量可调。
2.2.2封锚技术
传统的普通压浆与真空压浆一般是采用水泥浆将锚头封闭，工作锚与锚垫板之间不能完全密合，加压后水泥不能承受压力而破裂的情况较多，采用真空机抽气时难以保持在规定的负压状态。压浆过程锚头渗水现象严重，在管道内难以形成规定压力，尤其在出口处压力难以保证。试验研究表明采用高级原子灰（加高级固化剂）将锚头夹片与钢绞线之间的空隙完全密封可以在短时间内固化，其强度可超过２．０ＭＰａ。而后以ＰＶＣ管套住锚头，内塞快硬水泥，２ｈ后即可进行压浆，可完全保证锚头在压浆过程中不破裂。
2.2.3水胶比控制
对浆液性能参数进行控制，其中最主要的参数水胶比应进行实时监测，即在现场连续压浆的过程中对制浆及压浆过程中的水胶比应实时监测，避免偏差过大（一般情况下是用水量过大导致偏大）。智能压浆系统通过在储浆桶上绑定水胶比测试仪可实时监测浆液的水胶比。
2.2.3通过浆液循环排气
对于曲线管道，一次性过浆往往很难将孔道内的空气完全带出，而采用大循环回路方式，即将出浆口浆液导流至储浆桶，从而可使得浆液在孔道内持续循环，通过调整泵排流量将管道内空气完全排除，并且可通过浆液循环带出孔道内残留杂质。
2.2.5流量控制与充盈度判断
研究表明要保证压浆的密实性其浆液在孔道内的流速必须大于其自流速度，传统的压浆方式对流速往往未加考虑，并将泵排流速作为压浆的流速，而实际上若管道内有堵塞，则浆液在孔道内的流速远小于泵排流速。孔道内浆液的注入量与理论空隙体积比值为灌浆的充盈度，此为判断灌浆密实的直观依据，因此需准确计量孔道进出浆液的体积。智能压浆系统压浆过程实时累计灌入管道中的浆液体积，并最终判定实际的充盈度。
2.2.6压力控制
规范要求压浆的压力宜为０．５～０．７ＭＰａ，不宜超过１．０ＭＰａ，事实上由于管道直径的不同、钢绞线的根数及其在孔道内的分布状态以及管道长度与形状的不同，其压力损失差别很大。一般２０ｍ跨径空心板其进、出浆口压力损失为０．１５～０．２０ＭＰａ，３０ｍ的Ｔ梁则为０．２０～０．２５ＭＰａ，随着管道的加长与弯曲加剧，其压力损失则更大。若以不变的压力灌浆，则在长、弯管道中在浆液未达到出浆口时压力已损失殆尽，近出浆口孔道段则往往压不密实。因此需要根据实际的管道压力损失测试值进行进浆压力的修正，保证近出浆口段孔道的最小压力满足相应要求。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，据此调整灌浆压力，保证管道出口的压力值不低于规范要求。
2.2.7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，全部压浆过程一键完成，实现全过程的自动化控制，并记录全部压浆技术信息，极大地避免了人为因素的干扰，并可进行压浆过程的溯源，提高压浆施工质量，便于质量管理与质量控制。
3工程实体试验
２０１１年９月在某高速公路第９合同段预制梁场进行了传统压浆施工与智能压浆施工的对比试验，试验样本为１片２０ｍ的空心板，共４孔预应力钢束（孔道），钢束编号由上往下分别为Ｎ１左、Ｎ１右、Ｎ２左、Ｎ２右。Ｎ１右束采用普通浆液与普通工艺压浆，水胶比为０．３５（外加剂掺量为１０％，ＨＬ－高强无收缩管道压浆剂），实际灌浆进口压力表显示值为０．５～１．０ＭＰａ（单缸活塞泵压力一直在波动，无法准确测量）。其他３束均采用智能压浆系统进行压浆，出口压力均保证在０．５０ＭＰａ左右，进口压力为０．６５～０．８０ＭＰａ之间。采用中桥科技ＣＲ－１００预应力管道压浆剂，掺量为２５％，试验水胶比为０．２８，现场实测水胶比为０．３０。压浆完成７ｄ后对最不容易密实的锚头位置进行了切片观察，其现场如图1、图2所示。其结果表明，采用智能压浆工艺有效地控制了浆液性能，保证了灌浆的密实，切片断面浆液饱满密实；传统压浆方式锚头位置约有１／３的空隙率，一半钢绞线未被水泥浆包裹。
图2
结论
随着建筑技术的不断进步，T预应力后张梁高速公路广泛应用，施工企业技术人员需要做的工程实践经验，为一天的类似工程T梁预应力钢绞线张拉注浆管的应用提供参考和指导后，于此同时要注重新的施工材料和施工技术的应用，通过施工方法的创新、改进，提高T梁施工的质量。
参考文献
[1]卢永成，王心方.后张拉预应力束管道压浆质量问题的防止[J].上海公路，2015（01）：33-34+38.
[2]谢和平.后张拉预应力现浇连续箱梁施工技术[J].交通标准化，2016，42（13）：171-173.
论文作者:刘洋
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/14
标签：管道论文; 浆液论文; 预应力论文; 压力论文; 孔道论文; 水泥浆论文; 密实论文; 《建筑学研究前沿》2018年第4期论文;