橋梁預應力梁板智能大循環壓漿系統工藝原理淺析

【摘要】大量預應力橋梁調查和檢測證明，預應力橋梁質量隱患主要原因是預應力張拉施工工藝不規范和缺乏有效的壓漿質量控制手段，管道壓漿不密實，導致預應力筋銹蝕、梁板承受荷載能力下降、橋梁安全系數降低嚴重。本文就如何使梁板預應力管道壓漿質量得以大幅提升，提供智能大循環壓漿工藝如下。

【關鍵詞】橋梁；上部機構；預應力；壓漿；分析

Analysis of the principle of the bridge prestressed beam plate intelligent large circulation grouting system

Li Yan-an

（Shandong Huayuan Highway Survey and Design Co.， LtdWeifangShandong261041）

【Abstract】Shows that large prestressed bridge investigation and testing， the main reason is the quality problems of prestressed bridge prestressing construction technology and lacking of effective grouting quality control means， pipe grouting is not dense， resulting in corrosion， prestressed beam slab load bearing capacity decreased， bridge safety coefficient decreased seriously. In this paper， how to improve the quality of the grouting of the prestressed concrete beam and plate can be greatly improved.

【Key words】Bridge；Superstructure；Prestressed；Grouting mechanism；Analysis

1. 引言橋梁結構耐久性是影響橋梁安全、結構壽命的關鍵因素，上部結構的提前損壞，如出現早期下撓、開裂等病害，以及橋梁安全事故發生，是國內交通行業日益關注的問題。大量預應力橋梁調查和檢測證明，預應力橋梁質量隱患主要原因是預應力張拉施工工藝不規范和缺乏有效的壓漿質量控制手段，管道壓漿不密實，導致預應力筋銹蝕、梁板承受荷載能力下降、橋梁安全系數降低嚴重。本文就如何使梁板預應力管道壓漿質量得以大幅提升，提供智能大循環壓漿工藝如下。

2. 技術原理系統由系統主機、測控系統、循環壓漿系統組成。水泥漿液在由預應力管道、制漿機、壓漿泵組成的回路中持續循環以排凈管道內空氣，及時發現管道堵塞，加大壓力進行沖孔，排出雜質，消除導致壓漿不密實的因素。在管道進出口分別設置精密傳感器實時監測壓力，并實時反饋給系統主機進行分析判斷。測控系統根據主機指令進行壓力的調整，保證預應力管道在施工技術規范的要求的漿液質量、壓力大小、穩壓時間等重要指標約束下完成壓漿過程，確保壓漿飽滿和密實。主機判斷管道充盈的依據為進出漿壓力差在一定的時間內是否保持恒定。在預應力混凝土張拉完成后，采用快硬砂漿或快硬水泥對端頭預應力筋與錨具間縫隙進行封堵時布置施工設備及機具。準備工作完成后，啟動壓漿系統進行壓漿作業。

2.1智能壓漿臺車構成。

（1）高速制漿機。此設備將成品壓漿料和水進行高速攪拌，制作可用于壓漿用的漿液，其轉速為1420r/min，葉片線速度大于10m/s。

（2）低速儲漿桶。漿液在高速桶內配置好以后導流至此桶內低速攪拌（轉速85 r/min）儲存，以保持流動度和不因發熱而改變性能（漿液一直處于高速攪拌狀態則易發熱導致水泥漿性能改變）。

（3）灰漿泵。此為動力輸出裝置，將低速儲漿桶內漿液加壓并輸送至預應力管道內。

（4）水膠比測試儀用于測量攪拌桶內漿液的密度與水膠比。

（5）進漿測控儀。此設備包括壓力測量裝置、流量測量裝置、進漿溢流閥，能準確測量管路中漿液的壓力和流量，控制漿液的流向。

（6）返漿測控儀。此設備包括壓力測量裝置、流量測量裝置、返漿閥、調壓閥，能準確測量管路中漿液的壓力和流量，進行系統的自動調壓。

2.2設備無線連接。該系統采用局域網連接計算機與智能壓漿臺車，性能可靠，有效控制距離為200m。

2.3高壓橡膠管。該設備為漿體的流動提供管路。需要現場連接的管路有吸漿管、進漿管、兩孔對接管，可承受最大壓力8MPa。

2.4系統特點。

（1）實時監測水膠比。系統水膠比測試儀實時檢測漿液水膠比，當漿液水膠比超過規范要求時及時給出警示信息，漿液水膠比宜為0.26～0.28。

（2）精確控制壓力。系統通過每次壓漿時，實測管道壓力損失，以出漿口滿足規范最低壓力值，滿足沿途壓力損失后管道仍滿足規范要求的最低壓力值。對水平或曲線管道，壓漿壓力宜為0.5～0.7MPa，關閉出漿后宜保持一個不小于0.5MPa的壓力。

（3）實時監測流量、自動計算管道內漿液體積。系統智能測控儀可監測實時進漿、返漿流量及計算管道內漿液體積與充盈程度。

（4）漿液循環排氣。對于曲線管道，一次過漿往往很難將管道內的空氣完全帶出，而采用大循環回路方式，將出漿口漿液導流至儲漿桶，從而可以使漿液在管道內持續循環，通過調整泵排流量將管道內空氣完全排出，同時通過漿液循環帶出孔道內殘留雜質。

（5）自動測試管道壓力損失及自動調壓。通過漿液持續循環實時測試管道進出口壓力損失值，并自動調整灌漿以保證管路灌漿壓力值滿足規范的相應要求。

（6）智能分析處理數據。自動形成工程管理所需要的各種報表。

（7）能及時反饋數據，相關部門可以根據反饋數據及時下達指令。

（8）系統采用“傻瓜”式操作控制，軟件界面友好，易于操作，可靠性高。

3. 結語一座大橋的使用壽命，固然與超載車輛超出設計數量有直接關系，但不能否認，預應力管道壓漿不飽滿、預應力筋銹蝕嚴重、預應力損耗嚴重、橋梁承載力下降，最終導致橋梁使用性劣化嚴重直至垮塌。正確使用智能大循環壓漿設備，是解決預應力管道壓漿不飽滿的有效途徑。

[文章編號]1619-2737（2017）04-28-707

[作者簡介] 李延安，男，職稱：高級工程師，1996年7月畢業于山東工業大學，2011年6月取得山東大學工程碩士，長期從事公路橋梁設計工作。