周藝波
(廣東長(zhǎng)宏公路工程有限公司,廣東 廣州 511300)
預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)管道壓漿作用是為了使預(yù)應(yīng)力筋與空氣隔離,保護(hù)管道中的預(yù)應(yīng)力鋼材不受腐蝕;使預(yù)應(yīng)力筋與構(gòu)件混凝土之間連接為一個(gè)整體,將應(yīng)力通過管道內(nèi)所壓水泥漿均勻傳遞到周圍混凝土上,避免預(yù)應(yīng)力筋錨固端應(yīng)力過分集中。通過對(duì)以往預(yù)應(yīng)力管道壓漿質(zhì)量的檢查,發(fā)現(xiàn)往往存在壓漿不飽滿、壓漿材料強(qiáng)度不足、壓漿管道凍脹等通病。要做好這項(xiàng)工作,必須在施工時(shí)加強(qiáng)以下幾個(gè)方面的質(zhì)量控制:
為了順利地進(jìn)行壓漿施工,原材料及其質(zhì)量符合要求是當(dāng)然的條件,但施工使用的機(jī)具不適當(dāng)、不完備,也不能很好地完成壓漿作業(yè)。因此,施工機(jī)具的性能、容量以及對(duì)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(dòng)性好的灰漿機(jī)械。滾動(dòng)式攪拌機(jī)由于機(jī)體中的滾動(dòng)高速旋轉(zhuǎn),容易使灰漿產(chǎn)生渦流,不僅攪拌不均勻,甚至?xí)a(chǎn)生離析。當(dāng)壓漿數(shù)量較大時(shí),為了使流動(dòng)性不降低,最好采用能夠攪拌的旋轉(zhuǎn)攪動(dòng)罐。
1.2 灰漿泵工作時(shí)應(yīng)緩慢地灌注灰漿,壓漿過程不得混入空氣?;覞{泵有電動(dòng)式和手動(dòng)式兩種,灌注大型預(yù)應(yīng)力鋼束灰漿時(shí),宜選擇電動(dòng)灰漿泵;否則,可選擇手動(dòng)灰漿泵。電動(dòng)灰漿泵的優(yōu)點(diǎn)是灌注作業(yè)簡(jiǎn)單、時(shí)間短,其缺點(diǎn)正好與手動(dòng)泵相反,對(duì)灰漿泵的阻抗沒有感覺,容易引起灰漿阻塞事故。為此,對(duì)于灌注數(shù)量大、質(zhì)量高的建議采用電動(dòng)泵,如果灌注壓力在0.5Mpa以上,還應(yīng)設(shè)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(zhǔn)確讀出灌注壓力的壓力表,壓力表須經(jīng)過有關(guān)管理部門標(biāo)定合格。
2.1 灰漿稠度是決定能否順利進(jìn)行灌漿作業(yè)的重要因素,灰漿稠度應(yīng)考慮氣溫、管道直徑、灌注長(zhǎng)度、灌注數(shù)量以及灌注機(jī)具等各種影響因素。當(dāng)管道與預(yù)應(yīng)力鋼材之間的間隙較大時(shí),管道內(nèi)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(dāng)管道與預(yù)應(yīng)力鋼材之間的間隙較小時(shí),灰漿不容易地由灌入孔流向排出孔,特別是預(yù)應(yīng)力鋼絲群起篩網(wǎng)作用,在灌入的灰漿前部會(huì)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(yù)應(yīng)力鋼材完全包裹住,而且灰漿抗壓強(qiáng)度應(yīng)不低于圖紙規(guī)定,且不低30Mpa。
2.3 水泥漿中可摻入適當(dāng)膨脹劑(通過試驗(yàn)確定摻入比率),以降低灰漿的收縮,增加粘著強(qiáng)度、增加抗凍穩(wěn)定性、密實(shí)性,但如果摻量過大,會(huì)降低水泥漿的強(qiáng)度,還會(huì)產(chǎn)生過大的膨脹,造成混凝土開裂,因此膨脹率應(yīng)小于10%,但出現(xiàn)下列情況時(shí)膨脹率不要過高。
2.3.1 管道的凈距比較小時(shí);
2.3.2 由于管道膨脹而引起的混凝土拉應(yīng)力,對(duì)其抵抗的鋼筋配置不足時(shí);
2.3.3 采用直徑較大管道時(shí);
2.3.4 預(yù)應(yīng)力混凝土梁施工在寒冷地區(qū),沿管道存在著容易產(chǎn)生裂縫的條件時(shí),當(dāng)膨脹率較低,將失去上述的優(yōu)點(diǎn),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(yīng)全部被灰漿吸收。根據(jù)規(guī)范要求及以往施工經(jīng)驗(yàn),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(gè)月。寒冷季節(jié)施工,可使用早強(qiáng)型水泥以縮短灰漿的養(yǎng)生時(shí)間,炎熱季節(jié)施工,則避免使用早強(qiáng)型水泥,可摻緩凝劑。
2.5 水中不允許含有對(duì)灰漿和預(yù)應(yīng)力鋼材產(chǎn)生不良影響的物質(zhì),灰漿的水灰比大小直接決定壓漿質(zhì)量,如果水灰比增大則灰漿強(qiáng)度相應(yīng)要降低,粘著強(qiáng)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(shí);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(dòng)度不大于20s,3h泌水率宜不大于2%?;覞{除要有適當(dāng)?shù)牧鲃?dòng)性和粘著強(qiáng)度以外,在寒冷地區(qū)還應(yīng)具有抗凍穩(wěn)定性。因?yàn)楫?dāng)灰漿的水灰比在0.50左右,溫度降到凍結(jié)溫度以下時(shí),灰漿將急聚膨脹,此時(shí)的膨脹壓力將導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力管道以及混凝土產(chǎn)生裂縫,冬季寒冷地區(qū)使用的灰漿水灰比應(yīng)控制在0.40以下。
2.6 灰漿的配合比,必須考慮施工季節(jié)、所需要時(shí)間、使用材料、施工機(jī)具、預(yù)應(yīng)力鋼材的錨固方法等加以決定??椎缐簼{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(xì)砂。
2.7 為了達(dá)到用盡可能小的水灰比獲得較好流動(dòng)性的目的,可以使用減水劑,其摻入量通過試驗(yàn)確定,凡摻用減水劑水泥漿的水灰比可減到0.35。但嚴(yán)禁使用含有氯化物和硝鹽之類的減水劑,此類減水劑會(huì)對(duì)鋼材產(chǎn)生腐蝕作用。
3.1 壓漿前要檢查主要材料(水泥、減水劑、膨脹劑等)的數(shù)量、品質(zhì)、種類是否齊全,壓漿所需工具(灰漿攪拌機(jī)、灰漿泵、攪動(dòng)罐、空壓機(jī)、天秤等)是否準(zhǔn)備齊全。先用空壓機(jī)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(jī)吹干管道。同時(shí)應(yīng)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(yīng)注意其施工前后的氣象資料,壓漿工作必須在構(gòu)件混凝土溫度不低于5℃的環(huán)境下進(jìn)行,如受條件影響必須壓漿的話則應(yīng)采取保溫措施。
3.2 水泥的拌和應(yīng)先將水加于拌和機(jī)內(nèi),再放入水泥。經(jīng)充分拌和之后,再加入摻加料,摻加料內(nèi)的水分應(yīng)計(jì)入水灰比內(nèi)。拌和應(yīng)至少2min,直至達(dá)到均勻的稠度。任何一次投配拌合的水泥漿數(shù)量滿足一小時(shí)的使用數(shù)量即可。流動(dòng)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(xù)時(shí)間,一般不宜超過30-45min,水泥漿在使用前和壓注過程中應(yīng)經(jīng)常攪動(dòng)。水泥材料進(jìn)入灰漿泵之間應(yīng)通過1.2mm左右孔眼的篩子,防止壓漿管道發(fā)生堵塞。灌漿過程要緩慢進(jìn)行,若灌注速度過快,導(dǎo)致灰漿流淌不均勻,有可能會(huì)留有空隙,灰漿泵的壓力也會(huì)過高。當(dāng)灰漿從排出口流不出時(shí)應(yīng)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(duì)其采取措施后才可重新進(jìn)行灌注。
3.4 管道壓漿應(yīng)盡可能在預(yù)應(yīng)力鋼筋張拉后進(jìn)行,一般不得超過14d。壓漿時(shí)對(duì)于曲線孔道和豎向道應(yīng)由最低點(diǎn)的壓漿孔壓入,使水泥漿從最高點(diǎn)的排氣孔流出,直到流出的稠度達(dá)到注入稠度。簡(jiǎn)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(dá)到規(guī)定的稠度。
3.5 出氣孔在水泥漿的流動(dòng)方向一個(gè)接一個(gè)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(hù),一天內(nèi)不得受到振動(dòng),管道內(nèi)水泥漿在注入后48h內(nèi),結(jié)構(gòu)混凝土溫度不得低于5℃,否則采取保溫措施。
3.6 壓漿時(shí)每一工作班應(yīng)制作不少于3組試樣,標(biāo)準(zhǔn)養(yǎng)生28d,其抗壓強(qiáng)度作為水泥漿質(zhì)量的評(píng)定依據(jù)。施工過程有完整的壓漿記錄,包括每個(gè)管道的壓漿日期、水灰比及摻加料、壓漿壓力、試塊強(qiáng)度、阻礙事故細(xì)節(jié)及需要補(bǔ)做的工作等。
4.1 在施工中要根據(jù)預(yù)應(yīng)力梁的結(jié)構(gòu)型式、管道壓漿數(shù)量及施工工藝等情況,選擇好灰漿攪拌機(jī)旋轉(zhuǎn)攪動(dòng)罐、灰漿泵等壓漿設(shè)備,保證預(yù)應(yīng)力管道壓漿灌滿密實(shí)。
4.2 灰漿稠度的流動(dòng)性要適當(dāng),膨脹率和泌水率要適度,強(qiáng)度要滿足設(shè)計(jì),是保證灰漿質(zhì)量的前提。
4.3 嚴(yán)格選擇較好質(zhì)量的水泥品種,水灰比要恰當(dāng),配合比要合理,減水劑和膨脹劑摻量要適宜,是保證灰漿質(zhì)量的基礎(chǔ)。
4.4 按操作規(guī)程、施工規(guī)范嚴(yán)格施工,是保證壓漿質(zhì)量的關(guān)鍵。
[1]JTJ041-2000《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》