箱梁后張法孔道壓漿施工質量控制

馮 哲

(中建交通河南分公司,鄭州450000)

后張法預應力簡支箱梁因其制作成本相對較低、工藝成熟先進且能形成工廠化、流水線施工,在鐵路建設中被廣泛應用。但現場施工預制時由于場地條件的限制、施工隊伍及工人操作水平制約或其它外部原因,在一些質量控制關鍵節點容易忽視,其中孔道壓漿是后張法預應力混凝土構件施工的關鍵工序之一,其質量的好壞直接影響到預應力混凝土結構的安全性和耐久性。

由于孔道壓漿屬隱蔽工程,其質量缺陷無法象混凝土表面裂縫一樣容易直觀發現,因此,為保證孔道壓漿的質量,應將孔道壓漿材料的工作性能和壓漿施工工藝作為檢查控制重點。我國的《公路橋涵施工技術規范》和《混凝土結構工程施工質量驗收規范》均對孔道壓漿的施工提出了嚴格要求,在實際施工過程中只要嚴格執行規范要求,就能夠保證壓漿的質量。

對于后張法預應力混凝土孔道壓漿工序,設計部門提交的橋梁設計圖紙中對其施工要求絕大多數是忽略的,僅要求按照施工技術規范執行。因此,孔道壓漿的施工質量實際上是與施工單位的技術素質、管理水平和責任心聯系在一起。后張法預應力混凝土結構孔道壓漿常見的質量缺陷有:1)孔道內水泥漿強度偏低；2)孔道堵塞無法正常壓漿；3)孔道漏漿,壓漿時出現跑漿的現象,導致孔道內壓漿質量情況不明；4)灌漿后出現沿孔道方向的裂縫。孔道壓漿是后張法預應力混凝土結構施工中最重要的環節之一,為保證結構的安全性和耐久性,該文針對施工過程中常見的幾種問題分析其危害,并提出相應的防治措施。

1 預應力孔道壓漿的原理和作用

預應力孔道壓漿是后張法預應力箱梁施工中的一項關鍵技術,其原理是在孔道一端用真空泵將孔道抽成真空,使孔道產生-0.06～-0.08 MPa的真空度,然后用壓漿泵將攪拌好的水泥漿從另一端壓入,直到充滿整條孔道,并在0.5～0.6 MPa的正壓力下穩壓3 min,以提高孔道的飽滿度和密實度。它的作用有三點:一是通過抽真空壓漿擠出孔道內空氣和積水保證水泥漿和梁體的粘結性,防止因氣溫過低產生冰凍降低耐久性和使用壽命；二是全面包裹已施加預應力的鋼絞線防止銹蝕和斷絲確保預應力筋在梁體中的內載質量和使用耐久性；三是起到應力擴散的作用,以此把應力傳遞給梁體使梁體內載質量和承受荷載能力滿足要求。

2 預應力孔道壓漿質量控制

2.1 壓漿準備工作的質量控制

終張拉工序完成后,切除外露的鋼絞線(鋼絞線外露量為3～4 cm),進行封錨,封錨應采用無收縮水泥砂漿,封錨時必須將錨墊板,外露鋼絞線、夾片全部包裹,覆蓋層厚度大于15 mm,封錨后48 h內灌漿。壓漿前清理錨墊板上灌漿孔保證孔道暢通。確定抽真空端和壓漿端,安裝引流管、檢查閥門接頭、確保能正常使用。漿體攪拌前先清洗壓漿設備,確保清洗后設備整潔干凈無污染雜物,重點檢查攪拌機過濾網,當漿液從攪拌機進入儲料罐時必須經過過濾網,要求過濾網空格尺寸為2 mm×2 mm。

2.2 壓漿過程中的質量控制

漿體攪拌順序:首先加入實際拌合用水量的90%在攪拌機中,開動攪拌機,均勻加入全部壓漿劑,邊加入邊攪拌,然后均勻加入全部水泥,全部拌合料加入后攪拌2 min,然后加入剩余的10%的拌合水,繼續攪拌2 min。水泥漿各項性能指標應達標。水泥應使用強度等級不低于42.5級的硅酸鹽水泥或普通硅酸鹽水泥,外加劑可使用阻銹劑或壓漿劑,水膠比不超過0.34,不泌水,流動度控制在14～22 s,以18 s為宜,30 min后不大于35 s。初凝時間大于3 h,終凝小于24 h。壓漿時漿體溫度控制在5～30 ℃,要求漿體對鋼絞線無腐蝕作用。現場進行出漿流動度試驗,每10盤進行一次保證漿體流動性。啟動真空泵,開啟出漿端三通管上閥門。關閉入漿端閥門,抽吸真空度達到-0.06～-0.08 MPa并保持穩定。啟動壓漿泵開始壓漿,此時真空泵仍保持工作狀態,由進漿端壓入水泥漿,當出漿端溢出水泥漿濃度與進漿端相同時關閉出漿口閥門,繼續壓漿使壓力達到0.5～0.6 MPa,并穩壓3 min。若出現漏漿現象應停止壓漿查明原因,改注清水對孔道進行清洗,組織人員做修補處理,待孔道強度達標能承受持荷壓力再進行補壓,若無漏漿現象可換下一孔道。漿體攪拌好后應盡快壓入孔道,儲漿罐中漿體應連續攪拌,同一孔道壓漿應連續進行,一次完成[2]。

2.3 預制箱梁預應力施工重點把控

在高鐵橋梁箱梁施工中采用預制箱梁能使工程速度變快,節約工期,同時,在預制箱梁中使用預應力張拉技術能確保施工進度,目前該技術已得到廣泛使用。而且預應力技術關乎整個橋梁的質量,因此,這種技術是橋梁施工過程中最被重視的一個部分。

預應力張拉技術包括兩個環節,即鋼絞線束制作和穿孔下放以及油表、千斤頂的矯正。將合乎規定的鋼絞線捆綁成束并按順序排放,同時減少其放置時長,防止其變形,并盡快完成箱梁內部的穿孔和下放工作,在穿孔之前,應將箱梁的孔部進行除銹處理,以保證鋼絞線的質量。同時,完成千斤頂、油表的矯正工作以確保預應力張拉的精準程度。這些工作完成后,應用機械智能并采用預先、初試和最終的順序進行張拉施工,以確保張拉技術的精準和高鐵橋梁箱梁的質量[3]。

將最重要的張拉環節完成后,要對其進行封錨處理,接下來就要及時進行壓漿作業。壓漿環節應重視兩個方面的質量,其一是漿體流動性,其二是管道密閉性,同時,在壓漿過程中也應該確保管道的密閉性,并且還要注意進漿管和返漿管的距離。壓漿工作要在進行預應力張拉技術后的兩天內完成,以保證漿液和箱梁的質量。

3 鋼筋混凝土箱梁施工的基本要點

箱梁是橋梁工程中梁的一種,不管是預制箱梁還是現澆箱梁,都屬于鋼筋混凝土結構。吊裝箱梁之前,先要對其進行修整,以保證箱梁兩端、接縫處干凈整潔,能夠順利銜接在一起。

在箱梁施工之前,要做到具體問題具體分析,根據橋梁的具體情況對箱梁做出相應調整,以保證箱梁施工順利。同時,也要根據施工要求對施工措施進行調整。在確保無誤的狀況下進行施工操作,避免造成不可挽回的后果。

對于箱梁施工來說,最需要重視的地方就是其連接處,在處理連接處時,要先對其進行清潔處理,包括預埋鋼板的修整和除銹等工作。接下來就是對連接處的鋼板進行焊接,要保證其焊接牢固,同時,也要保證焊接處表面光滑平整。之后,要檢查其對應的搭接,確保搭接同樣牢固平穩。這些基礎檢查工作完成后,就要進行箱梁的連接作業[4]。

4 預制箱梁施工技術及質量把控要點

預制箱梁具有簡潔、快速、有效縮短施工時間等特點,預制箱梁已經成為高鐵橋梁施工中的主流方式。預制箱梁在施工前也要保證其基礎設施穩固完善,在施工前要仔細研究施工圖,并制作出符合鋼筋安裝要求的胎架,胎架螺絲要和所安裝的鋼筋一一對應,并按照規定順序安裝完成。鋼筋安裝完成后,第二步就是進行管道安裝作業,在管道安裝過程中,一定要注意其接頭口的處理,以保證順利完成澆筑工作。在管道安裝過程中需要保證管道平直,并且要因地制宜,找到相匹配的接頭管道,將前后連接牢固,必要時可使用外力幫助,比如用強力膠帶進行再次加固連接,讓其不會發生漿液滲漏的情況。

箱梁工程另一個不可或缺的基礎就是制作模板,制作模板的用料要保證其有足夠的韌性、強度、抗壓性,以防止在澆筑過程中發生明顯變形現象。模板包括側模、內膜、底模和端模四個部分。其中,最應該注意的就是端模,它的形狀要和箱梁的端部相吻合。同時,內膜要使用拆裝式結構確保拆卸方便,而底膜最大程度使用卡口形狀,方便安裝。在進行澆筑之前,應先在施工現場預埋扣環設施,將箱梁兩端通過設備緊扣上去,確保箱梁的穩定。而在澆筑過程中,為防止內膜浮動,應在一定的距離內安裝固定設施,以保證內膜穩固。將內膜連接完成后,同樣要做細致的檢查,以防接口不嚴密造成漏漿。內部結構檢查完成后,就要檢查其外觀,為確保箱梁可再次利用,它的內部確保穩定的同時,也要使其外部更加美觀,對其銜接處粗糙表面要進行磨平處理[5]。

在澆筑過程中,應按照由下到上的順序穩步推進,澆筑過程中要確保扣環、鋼管等部分的縫隙處嚴密封實。同時,為確保澆筑質量,每完成一步就要讓專業人員進行測評,測評符合要求才能繼續工程。

5 結 語

后張法預應力簡支梁是鐵路工程建設中不可或缺的主要梁型,在鐵路建設中承擔著重要的角色。而孔道壓漿技術在預應力簡支箱梁施工中又占著舉足輕重的地位,是預應力能否正確建立并達到設計目的的關鍵。施工單位要高度重視,努力提高工藝和裝備水平,積極配合監理單位和建設單位的監督檢查,加強對原材料、施工工序的檢查把關,切實保障橋梁工程質量。