后张拉预应力管道压浆及质量控制论文

【摘要】介绍游绳渡汀江大桥的T梁后张预应力管道压浆工艺及质量控制。

【关键词】后张预应力；管道压浆；质量控制措施

Discusspost-tensioningprestressedgroutingandqualitycontrolofpipeline

MaMao-cai

(ChangtingCountyTingxingtransportinfrastructureInvestmentcompanyChangtingFujian366300)【Abstract】ThepaperintroducedferrytravelTingRiverropebridgeT-beampost-tensionedgroutedpipetechnologyandqualitycontrol.【Keywords】Post-tensioned;Pipelinegrouting;Qualitycontrolmeasures1.

工程概况龙长高速公路长汀连接线游绳渡汀江大桥由福建省交通规划设计院设计，由福建省第一公路工程公司承建。该桥上部构造设计为8×25m预应力砼T形连续梁，全桥长207米，桥面宽度30.5米［2×0.25米（栏杆）+2×2.5米（人行道）+2×11.0米（行车道）+3.0米（中央分隔带）］，预应力采用后张拉施工工艺。全桥共96片T梁。

2.预应力原理及压浆工艺剖析后张预应力，即先预制构件，待构件达到设计强度后，对力筋进行张拉，借助锚具的作用，将力筋锚固在构件上，利用力筋的弹性收缩产生应力，经锚具传递给构件，使构件内部建立永存的内力——压实力。后张预应力孔道压浆密实与否，直接关系到预应力构件永存内力的稳定性及耐久性。据有关资料介绍，美国从地震跨塌的后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、断丝及内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。由此可见，后张预应力孔道压浆的密实度，是后张预应力构件质量控制的主要环节。2.1后张预应力孔道压浆的主要作用2.1.1排除孔道内的水份和气体。孔道压浆可利用浆体比重大的特点，将孔道内的水份、气体挤出孔道外，使水泥浆充实孔道空间位置。2.1.2保护力筋的不锈蚀。通过压浆方法将孔道内压满水泥浆，凝固后可保护力筋不锈蚀。2.1.3充实梁体的密实度。后张预应力构件中的预留孔道，穿入力筋张拉锚固后，仍有1/2~1/3的空隙，压浆后，这些空间被水泥浆严密充实，水泥浆凝固后和构件形成一个密实的整体，有利于整体共同受力。2.1.4减轻锚具负担。孔道压浆后，浆体对预应力筋将产生巨大的握裹力（浆体强度一般设计等强于构件本身且不低于C30）。这样就近似于先张法、减轻了锚具的负担，即便是锚具超过疲劳极限而失去锚固作用，有水泥浆产生的握裹力作为第二道保护，无需担心力筋脱锚而造成不堪设想的恶果。综合上述，孔道压浆的质量是极其重要。2.2孔道压浆不密实的表现症状有以下几种：2.2.1压浆初凝后，从进浆孔或排气孔用探测棒可探测到是否饱满，有无空洞。2.2.2计算浆体压进孔道总量小于孔道总空隙量。2.2.3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。2.2.4压浆增压时，不能保证恒定的压力。2.2.5梁体因蜂窝、狗洞、列缝等内部隐蔽缺陷而漏浆。2.2.6封锚不严而漏浆。2.2.7上下或左右孔道串孔等。以上这些原因可造成压浆不饱满、不密实的质量隐患，而且有些不易当时被发觉，一旦造成了压浆不密实、不饱满的质量隐患，又未及时发现并妥善处理，将直接影响结构物的使用寿命。2.3造成孔道压浆不密实的原因分析。从设计方面分析：2.3.1穿入力筋后设计孔道空隙狭窄，水泥浆不易压入。2.3.2设计孔道曲线长、曲率小、曲折点多。2.3.3设计规定的材质不佳，孔道内摩阻系数大。从施工工艺方面分析：2.3.4施工中成孔质量不好，孔道直径粗细不均匀或有偏孔、颈缩孔现象，力筋勉强可以穿入，但水泥浆无法通过。2.3.5成孔材质选用不当，特别是抽拔棒成孔时操作不当，孔壁粗糙、坍落、掉皮、波浪、皱折等。2.3.6孔道串孔，内漏、封锚不严，不能保压持荷。2.3.7排气孔设置不当，特别是连续梁，多波段；竖曲线超长孔道若波峰处的排气孔不通，在某些曲段易形成空气滞留穴阻止进浆而造成空洞。2.3.8力筋编束、捆扎时，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而不过浆。2.3.9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。2.3.10水灰比不当；水灰比过大，不但强度降低，而且泌水率增大，水占空间，水被吸收或蒸发后，即形成空洞。2.3.11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，空缺无物补实，就会造成压浆不饱满。2.3.12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道的细微空间位置，从而造成孔道压浆不饱满，不密实。

3.压浆质量控制通过对预应力的原理及压浆工艺、质量的剖析，就游绳渡汀江大桥的T梁的孔道压浆施工进行严密控制，针对分析出的原因，对症下药，正确处理。除此之外，对影响压浆质量的重要因素，严密进行控制，并改进施工工艺，在施工中取得明显效果。3.1材料选用：3.1.1水泥。采用龙岩市三德水泥厂旋窑生产的“三德牌”P.O42.5R水泥。3.1.2水。采用清洁的自来水(饮用水)。3.1.3外加剂。采用江西省瑞州特种建材集团有限公司生产的膨胀剂UFA。3.2优选配合比。水泥浆配合比是压浆质量的关键，优良的配合比设计是控制孔道压浆质量的前提，优化组合的水泥浆配合比，即能保证足够的强度，而且能有效地控制泌水率及有关膨胀系数，游绳渡汀江大桥T梁后张预应力管道压浆选定表1的压浆配合比，获得理想效果。3.3压浆设备选用。采用较为先进的自动搅拌活塞式压浆泵作为压浆设备。3.4孔道准备。本工程预制T梁，设计采用波纹管成孔，该方法具有成孔管道不易变形的好处，成孔质量好。压浆前，对孔道进行清洁处理。采用压浆泵将清洁水压入管道内，将管道冲洗干净并充分湿润管壁。3.5压浆。水泥浆自拌制至压入孔道的延续时间，视气温情况而定，一般控制在30~45min范围内，水泥浆在使用前和压注过程中连续搅拌。压浆时，从管道的最低点压浆孔压入，从最高点的排气孔排气和泌水，压浆顺序先压注下层孔道。压浆缓慢、均匀进行，压浆的最大压力控制在0.5~0.7MPa，压浆达到孔道另一端饱满出浓浆为止，关闭出浆口后，保持不小于0.5MPa的稳定期，该稳定期一般控制在2~5min，视管道口在钢筋线中的泌水情况而定。在稳定期后，关闭进浆口使管道内保护一定的压力，在约15min~20min后拆除进、出口阀门。

4.结语通过对预应力的原理及压浆工艺的剖析，加强了对后张拉孔道压浆技术质量管理的力度，从材料选用、配合比设计、外加剂选用、机械设备、施工工艺、现场操作等多方面控制，在游绳渡汀江大桥96片T梁的孔道压浆施工中，管道压浆密实饱满，合格率百分之百，彻底根除了后张拉预应力孔道不密实的问题，保证了工程的质量。