后張拉預應力管道壓漿及質量控制論文

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【摘要】介紹游繩渡汀江大橋的T梁后張預應力管道壓漿工藝及質量控制。

【關鍵詞】后張預應力；管道壓漿；質量控制措施

Discusspost-tensioningprestressedgroutingandqualitycontrolofpipeline

MaMao-cai

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

工程概況龍長高速公路長汀連接線游繩渡汀江大橋由福建省交通規劃設計院設計，由福建省第一公路工程公司承建。該橋上部構造設計為8×25m預應力砼T形連續梁，全橋長207米，橋面寬度30.5米［2×0.25米（欄桿）+2×2.5米（人行道）+2×11.0米（行車道）+3.0米（中央分隔帶）］，預應力采用后張拉施工工藝。全橋共96片T梁。

2.預應力原理及壓漿工藝剖析后張預應力，即先預制構件，待構件達到設計強度后，對力筋進行張拉，借助錨具的作用，將力筋錨固在構件上，利用力筋的彈性收縮產生應力，經錨具傳遞給構件，使構件內部建立永存的內力——壓實力。后張預應力孔道壓漿密實與否，直接關系到預應力構件永存內力的穩定性及耐久性。據有關資料介紹，美國從地震跨塌的后預應力橋梁構件上截取若干斷面解剖測試，發現后張預應力結構因孔道壓漿不密實而造成的預應力筋銹蝕、斷面銳減、斷絲及內力損失嚴重等致命的質量問題，為此，曾一度禁止后張預應力結構的應用。由此可見，后張預應力孔道壓漿的密實度，是后張預應力構件質量控制的主要環節。2.1后張預應力孔道壓漿的主要作用2.1.1排除孔道內的水份和氣體。孔道壓漿可利用漿體比重大的特點，將孔道內的水份、氣體擠出孔道外，使水泥漿充實孔道空間位置。2.1.2保護力筋的不銹蝕。通過壓漿方法將孔道內壓滿水泥漿，凝固后可保護力筋不銹蝕。2.1.3充實梁體的密實度。后張預應力構件中的預留孔道，穿入力筋張拉錨固后，仍有1/2~1/3的空隙，壓漿后，這些空間被水泥漿嚴密充實，水泥漿凝固后和構件形成一個密實的整體，有利于整體共同受力。2.1.4減輕錨具負擔。孔道壓漿后，漿體對預應力筋將產生巨大的握裹力（漿體強度一般設計等強于構件本身且不低于C30）。這樣就近似于先張法、減輕了錨具的負擔，即便是錨具超過疲勞極限而失去錨固作用，有水泥漿產生的握裹力作為第二道保護，無需擔心力筋脫錨而造成不堪設想的惡果。綜合上述，孔道壓漿的質量是極其重要。2.2孔道壓漿不密實的表現癥狀有以下幾種：2.2.1壓漿初凝后，從進漿孔或排氣孔用探測棒可探測到是否飽滿，有無空洞。2.2.2計算漿體壓進孔道總量小于孔道總空隙量。2.2.3多波曲線孔道，特別是豎向多波曲線孔道波峰頂排氣孔未冒漿。2.2.4壓漿增壓時，不能保證恒定的壓力。2.2.5梁體因蜂窩、狗洞、列縫等內部隱蔽缺陷而漏漿。2.2.6封錨不嚴而漏漿。2.2.7上下或左右孔道串孔等。以上這些原因可造成壓漿不飽滿、不密實的質量隱患，而且有些不易當時被發覺，一旦造成了壓漿不密實、不飽滿的質量隱患，又未及時發現并妥善處理，將直接影響結構物的使用壽命。2.3造成孔道壓漿不密實的原因分析。從設計方面分析：2.3.1穿入力筋后設計孔道空隙狹窄，水泥漿不易壓入。2.3.2設計孔道曲線長、曲率小、曲折點多。2.3.3設計規定的材質不佳，孔道內摩阻系數大。從施工工藝方面分析：2.3.4施工中成孔質量不好，孔道直徑粗細不均勻或有偏孔、頸縮孔現象，力筋勉強可以穿入，但水泥漿無法通過。2.3.5成孔材質選用不當，特別是抽拔棒成孔時操作不當，孔壁粗糙、坍落、掉皮、波浪、皺折等。2.3.6孔道串孔，內漏、封錨不嚴，不能保壓持荷。2.3.7排氣孔設置不當，特別是連續梁，多波段；豎曲線超長孔道若波峰處的排氣孔不通，在某些曲段易形成空氣滯留穴阻止進漿而造成空洞。2.3.8力筋編束、捆扎時，扎絲過密、松弛，穿束時綁扎絲在孔道不暢處受阻，堆積擠壓，形成網狀塞栓，壓漿時此處過水過氣而不過漿。2.3.9制漿不規范，稀稠失控或過濾不好，有硬塊雜物造成孔道堵塞。2.3.10水灰比不當；水灰比過大，不但強度降低，而且泌水率增大，水占空間，水被吸收或蒸發后，即形成空洞。2.3.11外加劑用量不當，如膨脹劑，用量過小膨脹效果不明顯，若膨脹系數小于水泥收縮系數，空缺無物補實，就會造成壓漿不飽滿。2.3.12壓漿機性能不好，壓力不夠或無法保壓持荷，致使孔道內水泥漿不能長距離遠送，也無法借助壓力使水泥漿充實到孔道各處不易暢道的細微空間位置，從而造成孔道壓漿不飽滿，不密實。

3.壓漿質量控制通過對預應力的原理及壓漿工藝、質量的剖析，就游繩渡汀江大橋的T梁的孔道壓漿施工進行嚴密控制，針對分析出的原因，對癥下藥，正確處理。除此之外，對影響壓漿質量的重要因素，嚴密進行控制，并改進施工工藝，在施工中取得明顯效果。3.1材料選用：3.1.1水泥。采用龍巖市三德水泥廠旋窯生產的“三德牌”P.O42.5R水泥。3.1.2水。采用清潔的自來水(飲用水)。3.1.3外加劑。采用江西省瑞州特種建材集團有限公司生產的膨脹劑UFA。3.2優選配合比。水泥漿配合比是壓漿質量的關鍵，優良的配合比設計是控制孔道壓漿質量的前提，優化組合的水泥漿配合比，即能保證足夠的強度，而且能有效地控制泌水率及有關膨脹系數，游繩渡汀江大橋T梁后張預應力管道壓漿選定表1的壓漿配合比，獲得理想效果。3.3壓漿設備選用。采用較為先進的自動攪拌活塞式壓漿泵作為壓漿設備。3.4孔道準備。本工程預制T梁，設計采用波紋管成孔，該方法具有成孔管道不易變形的好處，成孔質量好。壓漿前，對孔道進行清潔處理。采用壓漿泵將清潔水壓入管道內，將管道沖洗干凈并充分濕潤管壁。3.5壓漿。水泥漿自拌制至壓入孔道的延續時間，視氣溫情況而定，一般控制在30~45min范圍內，水泥漿在使用前和壓注過程中連續攪拌。壓漿時，從管道的最低點壓漿孔壓入，從最高點的排氣孔排氣和泌水，壓漿順序先壓注下層孔道。壓漿緩慢、均勻進行，壓漿的最大壓力控制在0.5~0.7MPa，壓漿達到孔道另一端飽滿出濃漿為止，關閉出漿口后，保持不小于0.5MPa的穩定期，該穩定期一般控制在2~5min，視管道口在鋼筋線中的泌水情況而定。在穩定期后，關閉進漿口使管道內保護一定的壓力，在約15min~20min后拆除進、出口閥門。

4.結語通過對預應力的原理及壓漿工藝的剖析，加強了對后張拉孔道壓漿技術質量管理的力度，從材料選用、配合比設計、外加劑選用、機械設備、施工工藝、現場操作等多方面控制，在游繩渡汀江大橋96片T梁的孔道壓漿施工中，管道壓漿密實飽滿，合格率百分之百，徹底根除了后張拉預應力孔道不密實的問題，保證了工程的質量。