后張法預(yù)應(yīng)力孔道的壓漿技術(shù)探討
后張法預(yù)應(yīng)力在現(xiàn)代橋梁中應(yīng)用廣泛,特別是在現(xiàn)代標準跨徑的簡支橋梁中發(fā)揮著重要的作用。后張法預(yù)應(yīng)力施工,是指先澆筑水泥混凝土,待其達到設(shè)計強度的75%以上后再張拉預(yù)應(yīng)力鋼束以形成預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件的施工方法。后張法預(yù)應(yīng)力也可分為有粘結(jié)式和無粘結(jié)式,有粘結(jié)式是指混凝土構(gòu)件中通過壓漿技術(shù)將預(yù)應(yīng)力鋼束與混凝土構(gòu)件直接粘結(jié)在一起,預(yù)應(yīng)力鋼束是被漿體牢固包裹著的。無粘結(jié)式是指混凝土構(gòu)件中通過薄錫紙等隔絕材料將預(yù)應(yīng)力鋼束與混凝土分隔開來,預(yù)應(yīng)力鋼束是被隔絕材料牢固包裹著的。本文僅對后張法中有粘結(jié)式的壓漿工藝進行論述。
一、壓漿技術(shù)的重要性
后張法預(yù)應(yīng)力孔道的壓漿,是后張法有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力工藝中的重要步驟,同時也是預(yù)應(yīng)力鋼束與預(yù)制混凝土之間粘結(jié)質(zhì)量的有力保障。后張法預(yù)應(yīng)力孔道壓漿的目的是使預(yù)應(yīng)力鋼束與混凝土構(gòu)件緊密粘結(jié)而形成整體,并防護預(yù)應(yīng)力鋼束使其免受銹蝕。主要作用是防止預(yù)應(yīng)力筋銹蝕、使預(yù)應(yīng)力筋與構(gòu)件混凝土有效粘結(jié)、控制超載時裂縫的間距與寬度、減輕構(gòu)件兩端錨的負荷狀況等。這些作用也是后張法預(yù)應(yīng)力孔道的壓漿技術(shù)之所以重要的原因。
二、壓漿不善帶來的病害
后張法預(yù)應(yīng)力孔道壓漿的目的是使預(yù)應(yīng)力鋼束與混凝土構(gòu)件緊密粘結(jié)而形成整體,并防護預(yù)應(yīng)力鋼束使其免受銹蝕。預(yù)應(yīng)力孔道壓漿技術(shù)在施工過程中如果控制不善,將會由此產(chǎn)生一些質(zhì)量隱患,甚至產(chǎn)生相應(yīng)的病害。
主要的質(zhì)量隱患或相應(yīng)病害包括有:第一點是降低了預(yù)制構(gòu)件與預(yù)應(yīng)力鋼束之間的粘結(jié)程度,兩者沒有緊密粘結(jié)而形成一個整體;第二點是可能會導(dǎo)致孔道內(nèi)的泥漿凝結(jié)體開裂、破碎、脫落等,使粘結(jié)程度降低為零,并對預(yù)應(yīng)力鋼束的自身質(zhì)量形成損傷;第三點是可能導(dǎo)致雨水、油污等進入預(yù)應(yīng)力孔道中,對預(yù)應(yīng)力鋼束進行銹蝕。
三、壓漿工藝的一般流程
后張法預(yù)應(yīng)力孔道壓漿技術(shù)的工藝流程,一般情況下如下圖所示:
圖1 后張法預(yù)應(yīng)力孔道壓漿工藝流程示意圖
四、壓漿技術(shù)的工藝要點
?。ㄒ唬簼{前的施工準備
保證預(yù)留孔道位置的精確,澆筑混凝土前應(yīng)保證端模板與側(cè)模板和底模緊密貼合,并與孔道軸線垂直。根據(jù)設(shè)計要求在規(guī)定的位置上留設(shè)灌漿孔,在曲線孔道的曲線波峰部位應(yīng)設(shè)置排氣兼泌水管,必要時可在最低點設(shè)置排水管。灌漿孔及泌水管的孔徑應(yīng)能保證漿液暢通。壓漿前,必須切除錨具外側(cè)多余的鋼絞線,用水泥砂漿或細石混凝土封錨,檢查壓漿孔是否已做好防漏漿措施,壓漿管是否夠長等,最后用壓力水沖洗和濕潤孔道,確保孔道內(nèi)無油污或其他雜物。
在拌制水泥漿時,其強度應(yīng)符合設(shè)計規(guī)范,一般應(yīng)不低于30Mpa;水灰比宜為0.40~0.45,摻入適量減水劑時,水灰比可減小到0.35;如摻入占水泥重0.25%的木質(zhì)素硫酸鈣、0.25%的FDN,水灰比降到0.36~0.40,對保證漿液質(zhì)量有明顯效果。水泥漿的泌水率最大不得超過3%,拌和后3h泌水率宜控制在2%,泌水應(yīng)在24h內(nèi)重新全部被漿吸回;另外,水泥漿稠度宜控制在14~18s之間。
水泥漿中可摻入適量的膨脹劑,但其自由膨脹率應(yīng)小于10%。當采用鋁粉做膨脹劑時,摻入量約為水泥用量的0.01%;當采用專用膨脹劑時,應(yīng)根據(jù)試驗而定。對于截面較大的孔道,水泥漿中可摻入適量的細砂。總之,盡量采用專用的外加劑,以及其他符合規(guī)范要求的各類材料(水泥、水)和壓漿機具,以確保水泥漿有足夠的粘結(jié)力,且具有較大的流動性,較小的干縮性和泌水性。
?。ǘ簼{中的施工要點
預(yù)應(yīng)力筋張拉完后應(yīng)盡早進行孔道壓漿,以減少預(yù)應(yīng)力損失,一般不得超過14d。壓漿時,對于曲線孔道和豎向孔道應(yīng)從最低點的壓漿孔壓入,由最高點的排氣孔排氣和泌水。壓漿順序宜先壓注下層孔道。對于曲線預(yù)應(yīng)力孔道,設(shè)置泌水管是必要的。
壓漿宜使用活塞式壓漿泵,壓漿的最大壓力宜為0.5~0.7Mpa;當孔道較長或采用一次壓漿時,最大壓力宜為1.0Mpa。梁體豎向預(yù)應(yīng)力筋孔道的壓漿最大壓力可控制在0.3~0.4Mpa。壓漿要求飽滿密實,壓漿過程應(yīng)緩慢、均勻地進行,不得中斷,并應(yīng)將所有最高點的排氣孔依次一一放開和關(guān)閉,使孔道內(nèi)排氣通暢。壓漿應(yīng)達到孔道另一端飽滿和出漿,并應(yīng)達到排氣孔排出與規(guī)定稠度相同的水泥漿為止。為保證管道中充滿灰漿,關(guān)閉出漿口后,應(yīng)保持不小于0.5Mpa的一個穩(wěn)壓期,該穩(wěn)壓期不宜少于2min。
孔道壓漿后,再用人工從泌水管內(nèi)徐徐補入水泥漿,并用細鋼絲插搗,直到補滿為止。人工補漿用的水泥漿流動性應(yīng)比壓漿用的水泥漿略大一些,以利于水泥漿的灌入。壓漿后將所有錨頭用混凝土封閉,完成預(yù)制工作,并注意養(yǎng)護工作。
壓漿過程中及壓漿后48h內(nèi),結(jié)構(gòu)混凝土的溫度不得低于5℃,否則應(yīng)采取保暖措施。當氣溫高于35℃時,壓漿宜在夜間進行。
值得注意的是,采用連接器連接的多跨連續(xù)預(yù)應(yīng)力筋的孔道灌漿,應(yīng)張拉完一跨就壓漿一跨,不得在各跨全部張拉完畢后一次壓漿。對摻入外加劑泌水率較小的水泥漿,當試驗證明能使孔道內(nèi)飽滿時,可采用一次壓漿的方法;不摻入外加劑的水泥漿,可采用二次壓漿法,兩次壓漿的間隔時間宜為30~45min。
?。ㄈ簼{后的質(zhì)量檢查
壓漿后應(yīng)從檢查孔抽查壓漿的密實情況,如有不實,應(yīng)及時處理和糾正。務(wù)必認真填寫施工記錄及其他相關(guān)資料。
使用地質(zhì)雷達和聲波反射法對預(yù)應(yīng)力孔道進行綜合檢測,可以準確檢測預(yù)應(yīng)力孔道位置以及孔道內(nèi)壓漿的密實度。
為保證水泥漿的強度能符合設(shè)計或施工規(guī)范的規(guī)定, 壓漿時每一個工作班都應(yīng)留取不少于3組的70.7mm×70.7mm×70.7mm的立方體試件,標準養(yǎng)護28d,檢查其抗壓強度,作為評定水泥漿質(zhì)量的依據(jù)。
?。ㄋ模簼{的安全文明施工要點
設(shè)立專職安全員并建立旁站制度,及時發(fā)現(xiàn)及消除施工中存在的安全隱患。對施工人員定期進行安全教育和安全知識的考核,各類機械設(shè)備操作人員必須持證上崗,無證人員或非本機人員不得上機操作。張拉時,嚴禁非工作人員進場,操作人員不得站在張拉千斤頂后,以防飛錨傷人。高壓油管接頭要緊密,要隨時檢查,防止高壓油噴出傷人。壓漿人員操作時要戴防護眼鏡、口罩和安全帽。
加強環(huán)境管理,全面推行污染排放控制原則,將污染降低到最低限度。工程完工后,及時進行現(xiàn)場徹底清理。
結(jié)束語:
近些年來,后張法預(yù)應(yīng)力孔道的壓漿技術(shù)得到了長足的發(fā)展與應(yīng)用,例如真空輔助壓漿工藝等的新工藝、新方法、新科技不斷涌現(xiàn)與完善,將使壓漿技術(shù)得到更好地發(fā)展與應(yīng)用。本文針對后張法預(yù)應(yīng)力孔道壓漿技術(shù)的一些探討,希望能夠為今后后張法預(yù)應(yīng)力孔道的壓漿施工有所幫助。
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標簽:壓漿技術(shù)、后張法、預(yù)應(yīng)力孔道
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