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后张法预应力孔道真空压浆质量控制要点

摘要：真空压浆施工工艺在后张法预应力孔道压浆施工中的应用越来越普遍，但由于现场施工班组操作水平有限、应用熟练程度不足、质量控制要点把握不准等原因，实际效果参差不齐，本文结合工程实例，主要着重介绍真空压浆质量控制要点。
关键词：真空压浆；质量控制要点；预应力；箱梁
1 引 言
宁波穿山至好思房公路工程是国家高速公路网规划项目宁波至金华联络线的重要组成部分，是宁波市高速公路网规划“一环五射三复三连三疏港”中的“三疏港”之一，主线全长33公里。公路建成后多通行集装箱运输车辆等重型荷载，因此必须采用真空辅助压浆技术确保孔道压浆浆体的充盈系数，确保后张法预应力混凝土结构的安全性和耐久性。
2 真空压浆质量通病
虽然真空压浆施工工艺相对比较成熟，但由于尚未全面投入使用，不少施工班组甚至从未接触过这一先进施工工艺，即使有些已经开始采用，但对真空压浆施工控制质量要点掌握不熟练、不到位，导致实际效果不理想。经过总结，主要存在施工技术、施工管理两方面的质量通病亟待解决。详见表1。
表1.预应力孔道真空压浆病害及原因
序号
问题类别
病害成因
1
施工技术
浆液材料性能
浆液泌水、收缩
压浆施工工艺
工艺技术标准过低或不恰当
成孔材料及安装质量
成孔材料及安装质量差导致堵管
2
施工管理
方案、技术交底
方案编制、技术交底不到位
工艺质量控制
质量管理控制不严格，操作不规范
试验检测
试验检测把关、验证程序不到位、频率不足
3 真空压浆质量控制要点
3.1压浆施工前准备工作
压浆施工前应完成下列技术准备：
⑴压浆施工方案、开工报告、组织设计；
⑵浆体配合比设计及试验报告；
⑶压浆施工前应在现场进行模拟压浆试验，并提供压浆试验报告。
⑷施工技术交底。
3.2原材料基本要求
原材料应提供出厂检验合格证书，并应按照有关规定，严把进场检验关。
水泥：应选用强度等级不低于42.5级的低碱硅酸盐或低碱普通硅酸盐水泥，水泥熟料中C3A含量不大于8％；其余性能应符合《硅酸盐水泥、普通硅酸盐水泥》（GB 175－1999）的规定。
外加剂：应具有减水、缓凝、微膨胀和增加浆体和易性等作用，不得含有对预应力筋和水泥有损害的物质，尤其不得含有氯化物和硝酸钙等腐蚀性介质。此外，外加剂中所含的膨胀成分严禁含有铝粉。减水剂应采用高效减水剂，其性能应与所用水泥具有良好的适应性。指标应符合《混凝土外加剂》（GB 8076－1997）中高效减水剂一等品的要求。外加剂匀质性按《混凝土外加剂匀质性试验方法》（GB/T 8077-2000）进行检验。
水：采用饮用水或达到《混凝土拌合用水标准》（JGJ 63-1989）的要求。
我们选定原材料为PO42.5普通硅酸盐水泥。宁波卓威HA—G1型无收缩防腐蚀高性能预应力管道灌浆剂、自来水。经检测质量符合要求。
3.3 浆体质量要求
进行预应力管道压浆施工时，拌制出的浆体性能应符合表2要求。
表2 浆体质量指标
试验项目
判定标准
试验方法/标准
凝结时间
初凝时间>3小时；
终凝<24小时
公路工程水泥及水泥
混凝土试验规程
JTGE30-2005
抗压强度试验
28d≥设计要求
抗折强度试验
28d≥设计要求
自由泌水率试验
0
自由泌水率、自由膨胀率试验
自由膨胀率试验
-0.5%～3%
流动度
出机流动度 18±4
流动度试验
30min流动度≤30
材料抗分离试验
不能发现有泌水现象
材料分离试验
压力泌水试验
孔道垂直高度≤1.8m,试验压力0.22MPa
3.5%
压力泌水试验
孔道垂直高度>1.8m,试验
压力0.36MPa
氯离子含量
不大于胶凝材料重量的0.06％
建筑结构检测技术标准
GB/T 50344 -2004
3.4 波纹管质量要求
预应力波纹管进场后应进行外观、尺寸、环刚度、局部横向荷载、柔韧性和抗冲击性试验检测，质量指标应满足《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》JT/T529-2004的要求。
4 真空辅助压浆施工工艺控制要点
4.1 施工设备及称量精度
搅拌机的转速不低于1000r/min，桨叶的最高线速度限制在15m/s以内。桨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的要求。
压浆机应采用连续式活塞压浆泵，其压力表最小分度值不应大于0.1MPa，最大量程应使实际工作压力在其25％～75％的量程范围内。压浆机应具有进浆量、进浆压力可调和紧急卸压功能。
储料罐应带有搅拌功能，容积应不小于所灌管道中所需浆体最大体积的1.5倍。
真空泵应能达到0.1 MPa的负压力，抽真空速率不小于120m3/h。
高压管（含真空回浆观测透明管）应保证能承受压浆过程中的压力要求，要求是透明管，既能满足压力要求，还可以对浆体进行观察，防止浆体进入真空泵。
在配制浆体拌合料时，各种原材料的称量应准确到±1％（均以质量计）。计量器具均应经法定计量检定合格，并在有效期内使用。
4.2 压浆前准备工作
⑴压浆前应全面检查预应力孔道、压浆孔、排气孔、泌水管等是否畅通。
⑵压浆泵应配备计量标定合格的压力表。
⑶张拉完成后，必须采用机械方法切割外露的钢绞线（外露量≥30mm），清除浮浆及杂物，在压浆密封罩盖上安装O型橡胶圈，在O型橡胶圈周围涂抹一层玻璃胶，压浆密封罩盖不得出现漏气现象，注意将排气口朝正上方。
4.3 制浆工艺
⑴搅拌均匀后，现场进行出机流动度试验，其流动度在表2规定的范围内，方可通过滤网进入储料罐，过滤网网格不应大于3mm×3mm。
⑵装料顺序
首先将称量好的水、减水剂、膨胀剂、阻锈剂倒入搅拌机，搅拌2min；然后将水泥倒入搅拌机中，搅拌5 min出料。
4.4压浆工艺
⑴抽真空
关闭阀门1、3和排气孔，打开阀门2和真空吸管阀门4，启动真空泵，观察真空压力表的读数，应能达到负压力0.07～0.1MPa。当孔道内的真空度保持稳定时（真空度越高越好），停泵1min，若压力降低小于0.02MPa即可认为孔道能基本达到并维持真空。如未能满足此数据则表示孔道未能完全密封，需在压浆前进行检查及更正工作。
⑵压浆
启动真空泵，当真空度达到并维持在负压0.08 MPa左右时，打开进浆阀门1，启动压浆泵，开始压浆。
当浆体经过透明高压管并即将到达三通接头时，打开出浆阀门3并关闭真空吸管阀门4，关闭真空泵；注意透明高压管应超过10米长以便控制。
观察废浆桶处的出浆情况，当出浆流畅、稳定且稠度与盛浆桶体一样时，关闭压浆泵，并关闭出浆阀门2。
马上打开排气孔，启动压浆泵，观察排气孔处的出浆情况，当出浆流畅、稳定且稠度与盛浆桶一致时，以0.4-0.6MPa的压力继续压浆2-3min，最后关掉压浆泵，关闭进浆阀门1，压浆完成。
拆除阀门1、2以外的设备并清洗，即完成压浆工作。
4.5 清洗
拆卸外接管路，清洗真空泵的空气滤清器及管路阀口，清洗灌浆泵机及所有沾有水泥浆的设备和附件。

压浆泵压注水泥浆 真空泵抽真空
4.6 管道压浆环境要求及时限
压浆时浆体温度应在5℃~30℃之间，压浆及压浆后3d内，梁体及环境温度不应低于5℃，否则应采取养护措施，以满足要求。当气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。
管道压浆施工时限符合下列要求：
①张拉完毕，应在24h内进行管道压浆。
②压浆强度未达到设计要求之前，不得进行静载试验或架设。
5 试验方法
5.1试验内容
按照本文表2的试验项目进行相关试验。
5.2 试验频率
⑴浆体日常管理试验
浆体日常管理试验检测项目包括：凝结时间（初凝、终凝），流动度（出机流动度、30min流动度），自由泌水率，自由膨胀率和抗压抗折强度。每班且不大于30L同材料、同品种、同型号压浆料（压浆浆体折算成压浆料数量计算），进行一组试验。
⑵浆体标准试验
在工程浆液的配合比设计时，以及成品压浆材料进场时应进行浆体标准试验，包括：凝结时间、抗压强度试验、抗折强度试验、自由泌水率试验、自由膨胀率试验、流动度、材料抗分离试验、压力泌水试验、氯离子含量试验。
6 压浆质量检查
预应力管道压浆施工质量检查，应以分析压浆施工记录和成果资料为主，结合内窥镜试验检测，综合进行评定。必要时间可进行冲击回波等无损检测。
压浆两天后，应检查注入端及出气孔的水泥浆密实情况，需要时进行处理。
国内外研究无损检测预应力孔道压浆质量的技术有：冲击回波法、探地雷达法、宽带超声方法、射线法等。实际可选用一种基于等效波速法的单点式冲击回波检测方法，检测前需制作比对试件以提高检测精度。
7 总结
我们从技术准备、原材料检验、制浆、压浆到试验检测等各个环节进行了严格控制，通过紧抓质量控制要点，在宁波穿好公路后张法预应力孔道压浆施工中取得了良好的应用效果，从而达到了提高桥梁安全性和耐久性的目的。
参 考 文 献 ：
［1］郭　瑞. 真空辅助压浆技术在陈家沟大桥中的应用[J]. 山
西建筑,2007,33 (26) :1902191。
［2］王培玉; 后张法预应力施工真空压浆技术 [J];中国科技信息; 2005年17期; 185。
［3］董习武,窦文利; 真空压浆在张石高速滹沱河特大桥中的应用 [J];今日科苑; 2007年04期; 68。