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预应力孔道压浆的质量控制措施探讨

2016-12-21

山西建筑 2016年31期
关键词:压浆孔道水泥浆

范 靖

(山西路桥第二工程有限公司,山西 临汾 041000)



预应力孔道压浆的质量控制措施探讨

范 靖

(山西路桥第二工程有限公司,山西 临汾 041000)

归纳了预应力孔道压浆的作用,分析了影响预应力孔道压浆施工质量的因素,阐述了预应力孔道压浆质量的控制措施和施工要求,旨在避免预应力孔道压浆不饱满现象的发生。

预应力,孔道压浆,桥梁,质量控制

0 引言

随着社会经济的快速发展,我国的桥梁建设水平也越来越高,为了满足桥梁建设工程的要求,预应力结构被广泛用于桥梁工程的建设中。在预应力孔道压浆的过程中必须进行严格监控,不但要符合国家有关规定的要求,还要根据具体情况进行必要检查,特别是对于孔道压浆是否饱满进行不定期检查,防止因为压浆不饱满影响桥梁工程的质量。如果发现质量问题,必须及时采取有效措施进行补救,不断提高桥梁工程的质量,延长桥梁工程的使用寿命。

1 预应力孔道压浆的作用

首先,预应力孔道压浆可以将预应力钢筋或者钢绞丝进行包裹,起到防止生锈的作用,保证了预应力筋在构造物的质量和寿命使用长度。其次,预应力孔道压浆能够使得应力扩散,将应力的受力面积增大,使得结构物的内在质量和承受荷载满足工程要求。此外,预应力孔道压浆能够提高桥梁的质量,保障人民的生命财产安全,减少给国家社会带来的巨大经济损失,是预应力结构中的重要部分。以高平至沁水高速公路路基、桥涵工程第LJ8标段的特大桥的建设为例,如果该桥预应力孔道压浆不满,那么就可能因为质量问题给国家财产和人民安全造成不可估量的损失。图1为预应力孔道智能压浆现场施工情况。

2 预应力孔道压浆施工质量

2.1 压浆对预应力孔道施工质量的影响

预应力孔道压浆要想保证质量,必须使用合格规范的材料和压浆设备,这是质量保证的前提。还应当控制好水泥浆的性能,主要是水灰比、泌水率、膨胀率以及稠度等指标。另外压浆的时间也应当掌握好,既要考虑到人员的安排,也要考虑到天气情况,天气情况是影响预应力孔道压浆的重要因素,通常在30 min~45 min内,预应力筋张拉后就应当立马压浆,压浆持续的时长尽量不要超过48 h。与此同时,压浆时还要控制好压浆的速度,遵守匀速、缓慢、连续的原则,如果遇到曲线孔道和竖向孔道时,应该从最低处的压浆孔压入,最高处的排气孔用来排气和泌水,压浆顺序应当先注下层孔道。最后,压浆压力的控制尽可能与压浆过程中混凝土结构的温度相吻合,否则需要采取必要措施。

2.2 施工技术对预应力孔道施工质量的影响

当前在桥梁建设中,预应力孔道压浆施工工艺主要有三种,分别是传统的压浆工艺、全自动循环智能压浆工艺以及真空辅助压浆工艺。以高平至沁水高速公路路基、桥涵工程第LJ8标段的特大桥为例,其在施工过程中就结合三种施工工艺的优势进行预应力孔道压浆。

传统压浆工艺是指0.5 MPa~1.0 MPa压力作用下将水泥浆压入预应力孔道中的技术手段。在传统的压浆施工工艺下,水泥浆都是一次性流过,孔道内部的杂物和空气并没有全部排掉,使得在压浆结束之后容易产生许多水泡或者空洞,压浆质量不过关。

真空辅助压浆顾名思义是将孔道内的空气全部排空,达到负压状态,然后连续将水泥浆注入孔道内,使得压浆比较扎实紧密。其具体的工艺流程为:抽真空→保持真空泵连续压浆泵压浆→压浆结束,拆卸真空设备并清洗→下一个孔道压浆→施工准备→试抽真空→拌制水泥浆→抽真空→保持真空泵连续压浆泵压浆……是一个循环往复的过程,其最终目的就是将孔道内的空气清除干净。

全自动循环智能压浆工艺可以将水泥浆在预应力孔道中持续循环,既可以使得孔道内的空气和杂物全部排除,还可以对压浆过程中的水泥浆的水胶比、浆体流量等进行有效监测,指导压浆过程符合标准,顺利进行。

3 预应力孔道压浆的质量控制法

3.1 超声波法

超声波利用的是超声波在混凝土结构中传播的声时、波幅、频率以及声速等声学参数的相对变化来判断预应力的压浆质量,是一种没有任何损伤的检测方法。在应用超声波法对预应力孔道压浆施工进行质量检测的时候,由于不同缺陷的声时类型以及波幅与声速的最大值与最小值所形成的区域都有不同,所以超声波法可以依此进行检测。

3.2 钻芯法

钻芯法是一种利用钻机从结构混凝土中钻取芯样以检测预应力孔道压浆质量的一种方法。虽然该方法容易引起局部损坏,但是却非常直观,实施起来的难度也不大。然而尽管如此,在面对大面积的预应力孔道压浆检测时因为容易引起破损,所以不适合做大面积检测,钻芯法在使用过程中经常需要同其他检测法相互配合使用。

3.3 冲击回波法

冲击回波法需要借助预应力孔道处的混凝土表面,利用一个瞬时的机械冲击产生低频的应力波,应力波传播到结构内部被构件底面反射回来,并在内部缺陷、构件底部以及构件表面来回的反射过程中产生共振,这种共振可以通过一定的技术条件分别出来,并对反射回来的应力波进行分析和研究,对于不密实不紧凑的区域能够迅速检测出来。冲击回波法应用起来最大的一个缺陷就是定量检测效果不是太理想。

3.4 射线辐射法

不同物质对射线的吸收频率是不一样的,射线辐射法正是利用了这样一个原理来进行测试的,在对预应力孔道压浆的质量进行检查时,如果是填充密实的地方,对射线的吸收率就高,透射射线的感光度比较低。如果该区域空洞面积比较大,则对射线的吸收率就低,透射射线的感光度就比较高。在进行检测时,检测人员只需要使用感光胶片对透射射线的强度以及感光的浓度就能够检测出预应力孔道压浆质量是否符合要求。该种方法比较直观,应用起来也比较简便,有着很高的精准度。

4 预应力孔道压浆质量控制措施及施工要求

4.1 预应力孔道压浆质量控制具体措施

以高平至沁水高速公路路基、桥涵工程第LJ8标段的特大桥35 m箱梁预应力孔道压浆施工为例,该大桥在预应力钢绞线张拉完毕后,对孔道尽早进行了压浆,如图1所示,并且在孔道压浆的过程中将施工质量的控制做到了以下几点:

第一,该大桥水泥采用普通硅酸盐水泥或普通水泥,水泥强度等级不低于42.5;外加剂具有流动性好和膨胀特性,但自由膨胀率要小于10%;水灰比采用0.4~0.45,掺入适量减水剂时,水灰比可减小到0.35;水泥浆稠度控制在14 s~18 s之间;水泥浆自拌制至压入孔道的延续时间,视气温情况而定,一般在30 min~45 min。

具体情况见表1。

表1 水泥浆的基本配制

第二,压浆前,用清洁水对孔道进行清洁处理,冲洗孔道。冲洗后,用压缩水将孔道内所有积水吹出。

第三,使用活塞式压浆泵,注浆点在最低处,压浆最大压力一般为0.5 MPa~0.7 MPa。压浆需缓慢、均匀地进行,中间不停顿,并将所有最高点的排气孔依次放开和关闭。压浆应达到孔道另一端饱满和出浆,并达到排气孔与规定稠度相同的水泥浆为止,然后关闭出浆口,保持不小于0.5 MPa的一个稳压期,稳压期不小于2 min。

4.2 预应力孔道压浆施工步骤和要求

第一,在施工之前,要确保张拉完毕的预应力筋被套住,并且栓紧防止滑丝伤害他人。

第二,对已经张拉完毕的预应力筋进行锚固,将夹片周围的缝隙封住。

第三,泥浆搅拌,一定要使用符合要求的水泥。

第四,实施注浆。将搅拌好的泥浆进行筛选,含有碎石等杂物的清理掉。注入的时候开始几盘可以稠度略低,等到浆孔出浆时关闭浆孔开始加压,然后将稠度增加,加压的时间不能过长,控制在10 s左右,以达到最佳效果。

5 结语

预应力孔道压浆的施工质量对于桥梁工程的质量保证非常重要,施工人员在进行预应力孔道压浆施工时一定要根据有关规定,严格按照要求来执行,确保预应力孔道压浆的施工质量。

[1] 李传平,刘耀武,张保和.公路桥梁140 m长预应力孔道压浆质量控制[J].施工技术,2015,13(7):59-60.

[2] 赵林芳.桥梁预应力孔道压浆质量控制与检测[J].山西建筑,2016,42(13):169-170.

[3] 王国庆,郑晓东.预应力孔道真空压浆质量控制[J].内蒙古科技与经济,2014,13(1):108-109.

[4] 王 亮,李祥利.浅谈预应力孔道压浆施工质量的控制[J].公路交通科技(应用技术版),2015,21(9):199-201.

[5] 丁祖奇,王长柏.预应力孔道真空辅助压浆质量控制关键技术分析[J].施工技术,2014,15(3):47-48.

Inquiry on quality control measures of prestressed duct grouting

Fan Jing

(ShanxiHighway&Bridge2ndEngineeringCo.,Ltd,Linfen041000,China)

The thesis summarizes the role of prestressed duct grouting, analyzes factors influencing prestressed duct grouting construction quality, and describes prestressed duct grouting quality control measures and construction demands, with a view to avoid imperfect prestressed duct grouting phenomenon.

prestress, duct grouting, bridge, quality control

1009-6825(2016)31-0213-02

2016-08-23

范 靖(1981- ),女,工程师

TU712.3

A

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