新型預(yù)應(yīng)力管道高性能灌漿材料施工方法研究

[摘要]本文對(duì)新型預(yù)應(yīng)力孔道灌漿材料施工方法的推廣應(yīng)用，將徹底改變我國(guó)傳統(tǒng)的灌漿施工工藝，完美解決孔道灌漿施工中的灌漿不飽滿、漿體不密實(shí)的質(zhì)量通病，從新材料、新工藝的角度出發(fā)來(lái)推進(jìn)預(yù)應(yīng)力橋梁建設(shè)的科技進(jìn)步，確保預(yù)應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]預(yù)應(yīng)力；新材料；孔道灌漿；質(zhì)量通病

1、工藝原理

預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉完成，切割端頭多余的預(yù)應(yīng)力筋，并采用玻璃水拌合快硬砂漿或快硬水泥對(duì)端頭預(yù)應(yīng)力筋與錨具間縫隙進(jìn)行封堵，同時(shí)布置施工設(shè)備及機(jī)具。準(zhǔn)備工作完成后，使用高性能孔道灌漿材料和高速制漿機(jī)拌制漿液，之后采用真空壓漿機(jī)進(jìn)行壓漿作業(yè)（工藝原理參見圖1）。

高性能孔道灌漿材料由多種有機(jī)、無(wú)機(jī)材料復(fù)合而成，解決了以往壓漿漿液流動(dòng)性差、泌水、硬化后收縮等技術(shù)難題，制備的漿液具有低水膠比、高流動(dòng)性、零泌水、微膨脹、適宜的凝結(jié)時(shí)間等優(yōu)異性能。

2、施工工藝流程

2.1施工準(zhǔn)備

2.1.1預(yù)應(yīng)力筋張拉完成后，切除錨具外露的鋼絞線（鋼絞線的外露量≥30mm），并采用快硬砂漿或水泥漿進(jìn)行封錨。

2.1.2對(duì)施工中使用到的設(shè)備和機(jī)具（包括制漿機(jī)、儲(chǔ)料罐、壓漿機(jī)、真空泵、導(dǎo)管等）進(jìn)行清洗調(diào)試。

2.2漿液制備

2.2.1嚴(yán)格控制水膠比為0.26～0.28。專門配備的高速制漿機(jī)罐里設(shè)置了標(biāo)準(zhǔn)用水刻度線，每罐料加水至標(biāo)準(zhǔn)用水刻度線即可保證水膠比。

2.2.2攪拌機(jī)的轉(zhuǎn)速不得低于1000r/min，攪拌葉形狀要與轉(zhuǎn)速相匹配。其葉片的線速不小于10m/s，最高線速20m/s以內(nèi)。

2.2.3加料過(guò)程制漿機(jī)必須處于工作狀態(tài)。嚴(yán)格按照先加水后加粉料的順序進(jìn)行投料。

2.2.4投料順序?yàn)椋喊磾嚢铏C(jī)刻度加入水，在根據(jù)攪拌速度均勻的投放注漿料，保證攪拌時(shí)間在3min-5min分鐘，確保漿液攪拌均勻。

2.2.5測(cè)量流動(dòng)度在10s-17s，制備完成后導(dǎo)入貯漿罐。

2.3儲(chǔ)漿

2.3.1將制備好的灌漿料漿液經(jīng)網(wǎng)格尺寸不大于3mm篩網(wǎng)過(guò)濾后，導(dǎo)入具有攪拌功能的貯漿罐，并保持貯漿罐內(nèi)漿液連續(xù)攪拌。

2.4壓漿

2.4.1在壓漿施工前將錨墊板表面清理，保證平整，裝上石棉密封圈，將密封罩與錨墊板上的安裝孔對(duì)正，用螺栓擰緊。

2.4.2清理錨墊板上的壓漿孔，保證壓漿通道通暢。

2.5試抽真空

2.5.1真空泵性能要求達(dá)到0.10MPa的負(fù)壓力。啟動(dòng)真空泵10min試抽真空，檢查封錨頭或密封罩是否完全密封。將壓漿閥關(guān)閉，抽真空閥打開，啟動(dòng)真空泵抽真空，從導(dǎo)管中排除空氣，達(dá)到負(fù)壓力0.08MPa左右。當(dāng)孔道內(nèi)的真空度保持穩(wěn)定時(shí)（真空度越高越好），停泵1min，若壓力降低小于-0 02MPa即可認(rèn)為孔道能基本達(dá)到并維持真空。如未能滿足此數(shù)據(jù)則表示孔道未能完全密封，在壓漿前進(jìn)行檢查及更正工作。

2.5.2壓漿前，使用不舍油的壓縮空氣將孔道內(nèi)的所有積水吹出。

2.5.3啟動(dòng)真空泵，當(dāng)真空度達(dá)到并維持在-0.06MPa～-0.10MPa范圍內(nèi)時(shí)。立即開啟孔道壓漿端閥門，同時(shí)啟動(dòng)壓漿泵進(jìn)行連續(xù)壓漿。

2.5.4壓漿泵的高壓橡膠管出口打出漿體，待這些漿體濃度與貯漿罐中的濃度一樣時(shí)，關(guān)掉壓漿泵，關(guān)閉高壓橡膠管壓漿閥門，將高壓橡膠管的壓漿管接到孔道的壓漿管上，打開這兩個(gè)壓漿管的閥門開始?jí)簼{。

2.5.5壓漿時(shí)，對(duì)曲線孔道和豎向孔道應(yīng)從最低點(diǎn)的壓漿孔壓入，對(duì)分層孔道，應(yīng)按先下層后上層的順序進(jìn)行壓漿。同一管道的壓漿應(yīng)連續(xù)進(jìn)行，一次完成，不得中斷。

2.5.6漿液自拌完成至壓入孔道的時(shí)間不宜超過(guò)40min，且在使用前和壓注過(guò)程中應(yīng)連續(xù)攪拌，對(duì)因延遲使用所致流動(dòng)度降低的漿液，不得通過(guò)額外加水增加其流動(dòng)度。

2.5.7水平或曲線孔道，壓漿的壓力宜為0.5MPa～0.7MPa；對(duì)超長(zhǎng)孔道，最大壓力不宜超過(guò)1.0MPa；豎向孔道，壓漿的壓力宜為0.3 MPa～0.4MPa。壓漿的充盈度應(yīng)達(dá)到孔道另一端飽滿且排出與規(guī)定流動(dòng)度相同的水泥漿為止，關(guān)閉出口后，保持一個(gè)不小于0.5MPa的穩(wěn)壓期3～5min。

2.5.8每一工作班制作留取不少于6組尺寸為40mm×40mm×160mm的試件，見圖5.2.4-2，其中3組標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)護(hù)28d，另3組同條件養(yǎng)護(hù)，進(jìn)行抗壓強(qiáng)度和抗折強(qiáng)度試驗(yàn)，作為質(zhì)量評(píng)定的依據(jù)。

2.5.9清洗壓漿泵、攪拌機(jī)、閥門、過(guò)濾裝置、各種管道以及粘有灰漿的工具。

2.5.10若冬期施工，壓漿過(guò)程中及壓漿后72h內(nèi)，對(duì)結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土進(jìn)行綜合保溫，使結(jié)構(gòu)或構(gòu)件混凝土的溫度及環(huán)境溫度不低于5℃。全天監(jiān)測(cè)溫度，出現(xiàn)異常降溫，迅速處理，確保灌漿料灌漿后在強(qiáng)度達(dá)到5MPa之前不得受凍。

2.6封端

壓漿完成后對(duì)梁端混凝土鑿錨并將其周圍沖洗干凈，設(shè)置鋼筋網(wǎng)澆筑封錨混凝土。

結(jié)語(yǔ)：

本方法的推廣應(yīng)用將提高預(yù)應(yīng)力混凝土施工質(zhì)量，縮短了施工工期，節(jié)約建設(shè)成本，完美解決管道灌漿施工中的灌漿不飽滿、漿體不密實(shí)的質(zhì)量通病，從新材料、新工藝的角度出發(fā)來(lái)推進(jìn)預(yù)應(yīng)力橋梁建設(shè)的科技進(jìn)步，確保預(yù)應(yīng)力橋梁結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量，大大提高橋梁的安全使用壽命，為未來(lái)國(guó)內(nèi)橋梁的全壽命設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。