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普通压浆工艺操作技术规程后张法预应力孔道

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2020年4月19日
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后张法预应力孔道普通压浆工艺
操作技术规程
前言
在后张法有粘结力预应力结构中，孔道压浆的主要目的是：
1、 防止预应力筋的锈蚀，确保桥梁的使用寿命；
2、 防止预应力筋的松驰，减少预应力的损失；
3、 经过水泥浆的凝结使预应力筋与砼之间牢固的粘结在一起，将预应力传递至砼结构中。
由于压浆的结果无法用目视检查，故必须从工艺上进行严格的控制，才能有效地保证压入孔道内的浆液的饱满、密实，而确保孔道压浆的质量。
本工艺适用于后张法预应力砼结构中预应力孔道采用普通压浆工艺的孔道压浆工程。
一：术语
1．1普通压浆工艺
就是利用压浆泵，将拌制好的水泥浆液从压浆端压入，当水泥浆从出口端流出且稠度与压浆端基本相同时，再经过两端排气（排水及微沫浆）及保压的手段以保证孔道内水泥浆体的密实度的压浆工艺。
1．2保压
当孔道压浆经过排水、排气工序后，还需在规定的压浆压力下到规定的时间后压浆管进浆阀及关停压浆泵。
1．3泌水率
搅拌成的水泥浆分别注入标准容器（100mm烧杯）经静置一定时间（一般为3小时）后，其泌水体积与原水泥浆体积之比。搅拌成的水泥浆三小时后泌水率在2%以内，不大于3%，泌出的水24小时内应被浆体完全吸收。
1．4膨胀率
搅拌成的水泥浆注入标准容器内，经静置一定时间（一般为24小时）后，水泥浆增加的体积与原水泥浆体积之比。
1．5流动度
后张法孔道压浆用的水泥浆在自重作用下流动的性能。表示水泥浆可灌性的一个指标。
1．6流锥时间
一定体积的水泥浆从一个标准尺寸的流锥（详见10.2）中流出的时间。流锥是一个锥形漏斗状容器，体积为1725ml，测定时，经过测量水泥浆从锥形漏斗中流出起至流完为止所需时间作为水泥浆的流锥时间。
1．7离析度
搅拌成的水泥浆注入1m长的标准容器内（透明管Φ80内径），经静置24小时至48小时，从管中溢出稍微变硬的水泥浆，仔细地将灰浆柱切成50mm左右的小段，记录下她们从管中溢出时的垂直位置，测量每段的体积与重量，得出 密度=重量/体积。
计算离析度 R=1-（DTOP/DBOT）
DTOP为顶部浆柱密度
DBOT为底部浆柱密度
二、设备与附件
2．1设备
2．1．1压浆设备应包含水泥浆拌和机、存放式混合容器及一个带连接软管和阀门的压浆泵，还应有一个最大孔径为5mm的筛子水泥浆进入贮存器之前必须经过筛子。同时应具有水泥、水和添加剂等材料的计量装置。
2．1．2水泥浆拌合机
旋转叶片式或滚筒式水泥浆拌合机均可，但能在5min内搅拌出均匀符合要求的水泥浆（即均匀性不出现球状水泥颗粒）。
2．1．3压浆泵
用于普通压浆的压浆泵，应使用活塞式专用压浆泵，其额定压力应不小于1.0Mpa.
2．1．4高压水泵
额定压力不小于0.7Mpa。
2．1．5空压机
额定压力：0.5~0.7Mpa,并保证压缩空气无油排出。
2．2附件
2．2．1压浆施工时用的球阀、管体、胶管和接头等附件均应能承受1.5Mpa以上的压力.
2．2．2压浆管的对接接头应采用专用的快换接头。
2．2．3筛子：筛孔尺寸不大于5mm。
2．2．4压浆施工时还应配备以下附件：
测速漏斗 1个
支架 1个
电子秒表 1只
0~100℃温度计 2支
对讲机 2台
试模（70×70×70mm） 9个
1升量杯 1个
烧杯 2个/次
15升容量水桶 3个
G1透明带钢丝塑料管、防水胶带、密封胶、保鲜膜、橡皮筋、排气管等若干
三、材料
3．1水泥
3．1．1采用普通硅酸盐水泥。水泥的强度等级不低于42.5。水泥不得有团块，失效水泥不得使用。所用水泥质量必须符合现行国家标准的规定，满足设计要求。
3．2水
3．2．1拌制水泥浆的水应不含有任何对预应力筋有腐蚀作用或对水泥有影响的有害物质，清洁的饮用水可直接用于拌制水泥浆。
3．2．2如使用其它水源拌制水泥浆，则应对水质进行化学分析，每升水中有关介质的含量应符合下列条件：
有机物含量： ≤50mg
硫酸盐含量： ≤100mg
碳酸盐含量： ≤100mg
氯化物含量： ≤100mg
3．2．3拌制水泥浆时，水泥浆中水的含量必须得到有效控制，可用经法定计量机构校准的称或其它计量器具进行称量且其重量误差应控制在2%以内。
3．3添加剂
3．3．1对后张法预应力管道进行压浆施工时，为使水泥浆达到规定的性能要求，宜使用适量的添加剂。
3．3．2添加剂应具有减水、缓凝和微膨胀等作用，但不得含有对预应力筋和水泥有损害的物质，特别不得含有氯化物和硝酸钙等腐蚀性介质。
3．3．3添加剂必须存放在室内保管，并应有可靠的防潮措施，存贮时间一般不应超过6个月。
3．3．4不同的添加剂其分子特性各异，使用不同的水泥品种时其相互作用亦不一致，因此必须经过相应的试验来验证其品种的适应性。添加剂的掺量应经过试验来确定。
四、成孔孔道
4．1采用镀锌铁皮波纹管成孔时，制作镀锌铁皮波纹管的钢质材料应符合现行《铠装电缆冷轧钢带》（GB4175-1）和现行《铠装电缆冷轧钢带》（GB4175-2）的有关规定，并符有合格证书。钢带厚度不得小于0.3mm。
4．2为防止砼施工中管道内有漏浆现象，必须对波纹管进行漏水检查，其方法是截取2~3m长的波纹管进行漏水检查。对于波纹管还应检查其咬口是否紧密，其方法是截取10cm长度的扁波纹管置于地面，用脚将其踏扁，咬口紧密，则符合要求。
4．3波纹管在运输和存放过程中应进行保护，运输时应采用集装箱或平板车厢，且不得卷盘或弯折。堆放时场地应平整、清洁，最好存放在仓库内，并不得与其它钢材等硬物混杂、磕碰；无存放条件必须在户外堆放时，应进行履盖，不得长时间在烈日下曝晒。生锈的波纹管不得使用。
4．4连续钢构桥纵向波纹管必须设置衬管，梁段接头伸出必须是接头套管伸出，而不是基本管伸出。
4．5波纹管平弯、竖弯必须圆顺并符合设计要求，所有管道与管道间连接、管道与喇叭管连接应确保密封，每一梁段砼浇注后应立即检查每管道是否漏浆或堵管。
4．6所有预应力管道的定位必须准确牢固，严格按照施工图中所示的型式几何尺寸设置定位钢筋，在直线段定位钢筋的纵向间距不大于1m，在曲线段定位钢筋的纵向间距间不大于50cm，连续钢构桥纵向预应力管道位置的偏差不得大于1cm，横向预应力管道竖向偏差不得大于0.5cm，水平向不得大于1cm,其它桥梁预应力管道的定位必须符合有关标准的规定。
4．7连续钢构桥及空心板预应力等管道的长度超过50m以上时，应设置排气管，排气管纵向间距不得大于40m，排气孔的内径至少为20mm，排气管应设在管道曲线最高点，并高出管顶50cm，横向波纹管排气管设于管道尾部轧花端尾部（见设计图）。
五、水泥浆性能要求
5．1水泥浆的强度应符合设计规定，设计未规定时，在标准养护条件下，其7天龄期的强度应不小于25Mpa，28天龄期的强度应不小于40Mpa。水泥浆的配合比必须经过试验确定。
5．2水泥浆的水灰比应控制在0.4~0.45之间（冬季取下限，夏季取上限），当掺入添加剂后，水灰比可减小到0.35左右。
5．3水泥浆在拌合后3小时内，其泌不率应不大于2%，且泌水应在24小时内被浆体完全吸收。为减小收缩可掺入专用膨胀剂，但其自由膨胀率应小于10%，一般在3~7%以内。膨胀率的试验方法见本操作技术规程10.1条款。泌水率的试验方法见10.1条款。
5．4水泥浆的流动度宜控制在14~18秒之间，拌制30分钟后，宜控制在20~25秒之间。流动度的试验采用CRD-C79-58流动锥法，其试验方法见本技术规程的10.2条款。
5．6水泥浆的离析度不应大于5%。离析度的试验方法见10.3条款。
5．7水泥浆的初凝时间、终凝时间可要据孔道的长短及工作条件（温度、场地等），由施工单位自定，缓凝时间应为工作时间的2倍以上，但终凝时间应不大于17小时。
5．8用施工的水泥浆，其温度应控制在10~35℃之间，如果水泥浆的温度不能保持在此限值内，必须对其施工性能进行调整，并经过现场试验的手段验证。
5．9水泥浆的密度应不小于1950Kg/m3。
六、水泥浆的性能检测及压浆适用性试验
6．1在计划压浆施工前一个月，应根据工程结构的特点、材料设备的条件及现场环境等因素，在试验室进行水泥浆配合比的设计和试配，确定水灰比及添加剂的用量等参数，报监理工程师批准认可后，用于指导施工。
6．2配合比确定后，应进行水泥浆的试拌合，以确定搅拌机的型号及优化的搅拌时间。
6．3对水泥浆的性能进行检测，需检测的性能包括：必水率、膨胀率、流动度、离析度、浆体温度、凝结时间、强度等，这些性能都必须满足本规程第五条款的要求。对水泥浆的性能进行检测时，必须采用工程实际使用的符合要求的材料及设备进行。
6．4为全面综合地体现出水泥在压入孔道中的实际情况，进一步确定水泥浆的泌水率和离析率，应进行斜管试验，其试验方法见本规程的10条款。
6．5当需要检验实际管道压浆时，水泥浆在管道中是否密实饱满，并检验压浆的适用性时，可做管道压浆模型试验或1：1足尺压浆试验。
七、压浆施工工艺要求
7．1压浆前的准备工作
7．1．1施工现场应备有关于压浆步骤的方法的书面说明，说明应包括压浆的方向、压浆端和出口端各自的位置，使用压浆孔和排气孔的顺序，以及可能再次压浆的必要设备；还应备有充分的材料及完成压浆作业所需的设备。
7．1．2压浆前检查
7．1．2．1压浆端的压浆孔应位于管道下方，出口端的排气孔应位于管道上方。
7．1．2．2在进行压浆作业之前，应对材料、设备进行下列检验或检查：
1）水泥的龄期、温度及每袋的重量
2）所用水的温度和数量
3）添加剂的贮存期限及每袋的重量
4）工作设备及备用设备的性能
5）压浆孔和排气孔的连接装置
7．1．2．3压浆前管道应用高压水冲洗湿润，清洁管道内一切可能的杂物。应用无油的压缩空气再清洁管道和排出积水。检查管道是否被堵塞或泄漏。压浆软管与压浆管的接头应无尘埃并保持气密，且应确认排气孔应能正常打开和关闭。
7．1．2．4管理人员（包括技术、试验、质检、施工指挥等）、监理工程师、操作人员、检测及试验设备必须到位。
7．2压浆作业
7．2．1现场所有压浆作业都应由有有经验的专职的操作人员来完成，此操作人员应固定岗位。
7．2．2对预应力束施加应力后，管道压浆工作应在24小时内进行。压浆时的气温应选择在20~35℃之间进行。
7．2．3按确定的水灰比和添加剂用量，拌制水泥浆，并在现场进行流动度、泌水率、膨胀率、离析度和浆体温度等性能的检测。
7．2．4水泥浆经检测并判定合格后，方可进行压浆作业。
7．2．5水泥浆拌制好后，应经常搅动。水泥浆拌制至压入管道的延续时间，视气温情况而定，一般在30~45分钟之内。但对因延迟使用而流动度下降后的水泥浆，不得经过加水来增加其流动度。
7．2．6压浆应缓慢、均匀地进行，不得中断，并应使水泥浆保持连续单向流动。
7．2．7压浆应使用螺杆式工或活塞式压浆泵，不得使用压缩式，一般情况下，压浆的压力宜为0.5~0.7Mpa;对长大管道或采用一次压浆时,可适当提高压力,但最大压力不宜超过1.0Mpa。竖向预应力管道压力可控制在0.3~0.4Mpa。未掺入外加剂的水泥浆可采用二次压浆，两次压浆的间隙时间以20~40分钟为宜，但间隙时间要经过试验确定，以先压的水泥浆既充分泌水又未初凝为度。
7．2．8水泥浆压入管道内的速度应根据管道的规格型号和外界环境条件的不同来决定，一般情况下，宜控制在5~15m/min，对垂直管道可采用低速，对长大管道需较高的速度，在炎热气候条件下可能需要更高的速度，但应注意，较高的速度会在软管和管道内产行更大的压力。
7．2．9压浆应从低处向高处方向进行，直到从排气孔流出的水泥浆无气泡和微沫浆，且其稠度与规定的稠度相同时，方可关闭排气孔保持压力进行稳压。
7．2．10关闭排气孔后，仍应使压浆泵保持压浆压力至少3~5min，进行稳压，然后才关闭压浆管阀门及压浆泵，完成本次压浆。
7．2．11压浆过程中及压浆后48小时内，结构砼的温度不得低于5℃否则应采取保温措施，当气温高于35℃时，压浆宜在夜间气温稍低时进行。对极端条件下（寒冷和炎热气候）的压浆作业，应遵守有关施工规范的规定。
7．2．12压浆时，必须按规定的频率抽样制作试件，进行标准养护，检测其抗压强度。
7．2．13压浆途中如发生故障，不能一次连续压满时，应立即用压力水冲洗干净，故障处理后再压浆。
7．2．14所有设备在压浆作业完成后，都应彻底清洗，如锚具周围、压浆机内外、压浆软管、三通、排气管以及结构上的残留水泥浆均应清洗干净，压浆管和排气管上的阀门在清洗干净后还应涂抹黄油以备后用。
八、安全
8．1压浆作业中，应采取有效的安全防护措施，保护操作人员。
8．2在浆体的搅拌作业中时，操作人员应配戴手套、口罩、防护眼罩等，以保护眼睛和不会吸入带颗粒的气体。
8．3在高空作业时，必须配戴安全帽及安全带，下挂安全网，压浆机具要放置牢靠稳固。夜间压浆时，要保证照明亮度，压浆完毕后，压浆机具要及时清洗，保养，场地要冲洗清理干净。
8．4所有电源线路的设置必须规范，确保用电安全。
九、施工记录与质量检验
9．1水泥浆性能的检验试验方法按10条款进行，检验要求应符合本操作技术规程第6条的规定，性能应符合本操作技术规程第5条的要求。
9．2压浆施工时，每一工作班应按规定的频率抽样制作70×70×70mm立方体试件，标准养护28天，检测其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。
9．3进行水泥浆的配合比设计试验时，应填写“水泥浆配合比设计试验报告”，压浆施工时检测水泥浆性能应填写“水泥浆性能检测报告”，并应填写“压浆检测报告”和“压浆施工记录”；对试件进行强度检测，应填写“水泥浆抗压强度检测报告”。对其它检测也应填写相应的检测报告，所有记录及检测报告均必须得到监理工程师的认可并现场签认。
9．4质量控制流程
报监理工程师
批准并傍站
压浆前准备工作包括各种检查
报监理工程师批准

完成各种试验

压浆检查并记录
压浆作业并记录
水泥浆拌制及检验

关闭阀门

监理现场签认
停机
稳压

9．5整个压浆过程均必须在监理工程师的现场旁站监理下进行，监理工程师不在场时不准进行压浆作业。
十、试验方法
10．1水泥浆泌水率和膨胀率的测试
10．1．1容器

图A.1

试验容器如图：A3——最初填灌的水泥浆面高度；A2——膨胀后的水泥浆面高度；A1——水面高度
容器高度120mm，玻璃或有机玻璃制成并带有密封盖，置放于稳定的水平面上。
10．1．2测试方法
往容器内填灌水泥浆约100mm深，测出填灌面高度A3并记录下来，然后盖上密封盖，置放3小时后，测量出水面高度A1和浆面高度A2
3小时泌水率为：100×（A1-A2）/A3 （%）
24小时泌水应完全吸收。
膨胀率： 100×（A2-A3）/A3 （%）
10．2水泥浆流动度测试（CRD-C79-85流动锥）
10．2．1容器如图示：

10．2．2测试方法
测定时，先浆漏斗调整放平，用中指堵住底孔，浆搅拌均匀的水泥浆倾入漏斗，直至表面到1.725升刻度，松开手指，让水泥浆自由流动，水泥浆全部流完时间作水泥浆流动度，至少做两次取平均值。（为确保内表面完全湿润，先将锥内灌满水，让水从底孔处流出，测试的水泥浆先用筛网除去大粒水泥团块。）
10．3离析度（测试）
10．3．1试验目的
在水泥浆配合比设计确定后，搅拌机型号和搅拌时间确定下，用工地水泥（不同批号），使用之添加剂（不同时间）作离析试验，以定期检查水泥浆质量的变化。
10．3．2试验设施
1）水泥浆拌合机
2）管架
3）1m长80mm内径的有机玻璃管。
10．3．3试验方法、步骤
1）按设计配制水泥浆，用选定的工地使用的搅拌机按选定的优化搅拌时间制作水泥浆。
2）将水泥浆灌进立放于管架中的管子，浆面略低于管子顶端，并记下高度，用薄膜封住管口。
3）3小时后测出泌水深度，度算泌水率。
4）24小时后测出浆面高度。
5）切下上端50mm长浆柱和管底50mm长浆柱。
6）称出上下两段浆柱重量。

计算离析度R：R=1-顶部段密度/底部段密度

10．4填写试验报告
表样符后。

水泥浆液试（检）验报告
合同段： 施工单位： 编号：
项 目

场 地

结 构

部 位

天 气

温度
天气℃

水℃

水泥℃

浆液℃

结构℃

材

料
水泥
供应商/品牌

参 数

标 准

出 厂日 期

水
水 源

添加剂

配 合 比
水泥： Kg
水： Kg
添加剂： Kg
拌 合 设 备
型 号

容 积

拌 合 日 期 及 时间

孔号
取样地点
取样时间
流速（s）
注浆高度mm
水面高度mm
浆面高度mm
测试时间h
膨胀率%
泌水率%
7 天强度Mpa
28天强度Mps

0

3

24

0

3

24

0

3

24

0

3

24

取样地点
M-拌合机 S-起始端 E-末端
施工单位试验负责人：
施工单位技术负责人：
监理工程师：
试验人： 记录人：