預應力結構管道壓漿施工質量控制

周藝波

（廣東長宏公路工程有限公司，廣東 廣州 511300）

預應力結構管道壓漿作用是為了使預應力筋與空氣隔離，保護管道中的預應力鋼材不受腐蝕；使預應力筋與構件混凝土之間連接為一個整體，將應力通過管道內所壓水泥漿均勻傳遞到周圍混凝土上，避免預應力筋錨固端應力過分集中。通過對以往預應力管道壓漿質量的檢查，發現往往存在壓漿不飽滿、壓漿材料強度不足、壓漿管道凍脹等通病。要做好這項工作，必須在施工時加強以下幾個方面的質量控制:

1 壓漿設備

為了順利地進行壓漿施工，原材料及其質量符合要求是當然的條件，但施工使用的機具不適當、不完備，也不能很好地完成壓漿作業。因此，施工機具的性能、容量以及對工程是否合適，直接決定著施工的成敗。

1.1 選擇拌和能夠均勻、泌水率小、流動性好的灰漿機械。滾動式攪拌機由于機體中的滾動高速旋轉，容易使灰漿產生渦流，不僅攪拌不均勻，甚至會產生離析。當壓漿數量較大時，為了使流動性不降低，最好采用能夠攪拌的旋轉攪動罐。

1.2 灰漿泵工作時應緩慢地灌注灰漿，壓漿過程不得混入空氣。灰漿泵有電動式和手動式兩種，灌注大型預應力鋼束灰漿時，宜選擇電動灰漿泵；否則，可選擇手動灰漿泵。電動灰漿泵的優點是灌注作業簡單、時間短，其缺點正好與手動泵相反，對灰漿泵的阻抗沒有感覺，容易引起灰漿阻塞事故。為此，對于灌注數量大、質量高的建議采用電動泵，如果灌注壓力在0.5Mpa以上，還應設置使灰漿可由旁通管流走的裝置。此外，灰漿泵必須配備能準確讀出灌注壓力的壓力表，壓力表須經過有關管理部門標定合格。

2 壓漿材料的配合比要求

2.1 灰漿稠度是決定能否順利進行灌漿作業的重要因素，灰漿稠度應考慮氣溫、管道直徑、灌注長度、灌注數量以及灌注機具等各種影響因素。當管道與預應力鋼材之間的間隙較大時，管道內有較寬闊的灌注通道,灰漿能夠容易地由灌入孔流向排出孔；當管道與預應力鋼材之間的間隙較小時，灰漿不容易地由灌入孔流向排出孔，特別是預應力鋼絲群起篩網作用，在灌入的灰漿前部會積存較干的灰漿。過于干稠的灰漿是造成灌漿堵塞的主要原因。

2.2 灰漿不但能把預應力鋼材完全包裹住，而且灰漿抗壓強度應不低于圖紙規定，且不低30Mpa。

2.3 水泥漿中可摻入適當膨脹劑(通過試驗確定摻入比率)，以降低灰漿的收縮，增加粘著強度、增加抗凍穩定性、密實性，但如果摻量過大，會降低水泥漿的強度，還會產生過大的膨脹，造成混凝土開裂，因此膨脹率應小于10%，但出現下列情況時膨脹率不要過高。

2.3.1 管道的凈距比較小時；

2.3.2 由于管道膨脹而引起的混凝土拉應力，對其抵抗的鋼筋配置不足時；

2.3.3 采用直徑較大管道時；

2.3.4 預應力混凝土梁施工在寒冷地區，沿管道存在著容易產生裂縫的條件時，當膨脹率較低，將失去上述的優點，而選擇泌水率較小的灰漿就顯得重要了。水泥漿的泌水率最大不宜超過4%，拌和后3h泌水率宜控制在2%，24h后泌水應全部被灰漿吸收。根據規范要求及以往施工經驗，一般多使用膨脹率在3-7%的灰漿。

2.4 灰漿使用的水泥不低于P.O32.5硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥，所用水泥齡期不超過一個月。寒冷季節施工，可使用早強型水泥以縮短灰漿的養生時間，炎熱季節施工，則避免使用早強型水泥，可摻緩凝劑。

2.5 水中不允許含有對灰漿和預應力鋼材產生不良影響的物質，灰漿的水灰比大小直接決定壓漿質量，如果水灰比增大則灰漿強度相應要降低，粘著強度變小，泌水性與收縮也要增大，管道中的灰漿就不可能灌飽充實；但水灰比過小則灌漿不充分，因此水灰比一般控制在0.40-0.45之間，流動度不大于20s，3h泌水率宜不大于2%。灰漿除要有適當的流動性和粘著強度以外，在寒冷地區還應具有抗凍穩定性。因為當灰漿的水灰比在0.50左右,溫度降到凍結溫度以下時，灰漿將急聚膨脹，此時的膨脹壓力將導致預應力管道以及混凝土產生裂縫，冬季寒冷地區使用的灰漿水灰比應控制在0.40以下。

2.6 灰漿的配合比，必須考慮施工季節、所需要時間、使用材料、施工機具、預應力鋼材的錨固方法等加以決定。孔道壓漿一般采用水泥漿，大孔隙的孔道可在水泥漿中摻入適量的細砂。

2.7 為了達到用盡可能小的水灰比獲得較好流動性的目的，可以使用減水劑，其摻入量通過試驗確定，凡摻用減水劑水泥漿的水灰比可減到0.35。但嚴禁使用含有氯化物和硝鹽之類的減水劑，此類減水劑會對鋼材產生腐蝕作用。

3 壓漿

3.1 壓漿前要檢查主要材料(水泥、減水劑、膨脹劑等)的數量、品質、種類是否齊全，壓漿所需工具(灰漿攪拌機、灰漿泵、攪動罐、空壓機、天秤等)是否準備齊全。先用空壓機將管道吹干凈，接著用含有0.01kg/L生石灰或氫氧化鈣的清水沖洗管道，直到將松散顆粒除去及清水排出為止，先用空壓機吹干管道。同時應將錨具周圍的鋼絲間隙或孔洞填封,以防冒漿。另外，壓漿前應注意其施工前后的氣象資料，壓漿工作必須在構件混凝土溫度不低于5℃的環境下進行，如受條件影響必須壓漿的話則應采取保溫措施。

3.2 水泥的拌和應先將水加于拌和機內，再放入水泥。經充分拌和之后，再加入摻加料，摻加料內的水分應計入水灰比內。拌和應至少2min，直至達到均勻的稠度。任何一次投配拌合的水泥漿數量滿足一小時的使用數量即可。流動度宜控制在14-18s之間。

3.3 水泥漿自拌合到壓入孔道的延續時間，一般不宜超過30-45min，水泥漿在使用前和壓注過程中應經常攪動。水泥材料進入灰漿泵之間應通過1.2mm左右孔眼的篩子，防止壓漿管道發生堵塞。灌漿過程要緩慢進行，若灌注速度過快，導致灰漿流淌不均勻，有可能會留有空隙，灰漿泵的壓力也會過高。當灰漿從排出口流不出時應立即停止灌漿，并從排出口壓入壓縮空氣或水將灰漿排出管道外，并用水徹底清洗管道，等要查清原因并對其采取措施后才可重新進行灌注。

3.4 管道壓漿應盡可能在預應力鋼筋張拉后進行，一般不得超過14d。壓漿時對于曲線孔道和豎向道應由最低點的壓漿孔壓入，使水泥漿從最高點的排氣孔流出，直到流出的稠度達到注入稠度。簡支梁的管道壓漿自梁一端注入，在另一端流出，流出的稠度須達到規定的稠度。

3.5 出氣孔在水泥漿的流動方向一個接一個地封閉，注入管在壓力下封閉直至水泥漿凝固。壓滿漿的管道須注意保護，一天內不得受到振動，管道內水泥漿在注入后48h內，結構混凝土溫度不得低于5℃，否則采取保溫措施。

3.6 壓漿時每一工作班應制作不少于3組試樣，標準養生28d，其抗壓強度作為水泥漿質量的評定依據。施工過程有完整的壓漿記錄，包括每個管道的壓漿日期、水灰比及摻加料、壓漿壓力、試塊強度、阻礙事故細節及需要補做的工作等。

4 結論

4.1 在施工中要根據預應力梁的結構型式、管道壓漿數量及施工工藝等情況，選擇好灰漿攪拌機旋轉攪動罐、灰漿泵等壓漿設備，保證預應力管道壓漿灌滿密實。

4.2 灰漿稠度的流動性要適當，膨脹率和泌水率要適度，強度要滿足設計，是保證灰漿質量的前提。

4.3 嚴格選擇較好質量的水泥品種，水灰比要恰當，配合比要合理，減水劑和膨脹劑摻量要適宜，是保證灰漿質量的基礎。

4.4 按操作規程、施工規范嚴格施工，是保證壓漿質量的關鍵。

[1]JTJ041-2000《公路橋涵施工技術規范》