■劉敏

（福建省交通建設(shè)工程監(jiān)理咨詢有限公司，福州　350001)

淺談預(yù)應(yīng)力管道專用壓漿材料的應(yīng)用

■劉敏

（福建省交通建設(shè)工程監(jiān)理咨詢有限公司，福州350001)

預(yù)應(yīng)力管道專用壓漿材料經(jīng)過不斷的科學(xué)試驗，成功地應(yīng)用于施工建設(shè)中，管道專用壓漿材料取代普通壓漿料后，施工現(xiàn)場減少配置程序、便于控制水灰比、保證施工質(zhì)量。與普通壓漿料相比，更能體現(xiàn)出質(zhì)量好、效率高、操作簡便快捷的特點(diǎn)。

預(yù)應(yīng)力管道專用壓漿材料應(yīng)用

1　管道壓漿的重要作用

預(yù)應(yīng)力管道壓漿有兩個重要作用：一是保護(hù)預(yù)應(yīng)力筋不被銹蝕；二是保證預(yù)應(yīng)力筋和結(jié)構(gòu)共同工作。

然而實際工程中預(yù)應(yīng)力管道的壓漿不飽滿、不密實、漏漿和漏壓現(xiàn)象十分普遍，已成為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的通病。其主要原因除了施工單位對管道壓漿工序不夠重視外，傳統(tǒng)的壓漿材料存在低流動度、高泌水率、易收縮的缺陷，且壓漿材料進(jìn)入工程的門檻低，配比時人為影響因素過大，直接影響壓漿質(zhì)量和壓漿效果。且預(yù)應(yīng)力壓漿材料的質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于施工要求，造成預(yù)應(yīng)力管道壓漿不密實，預(yù)應(yīng)力鋼筋易腐蝕，是混凝土結(jié)構(gòu)橋梁短命的直接原因之一。如石家莊百孔大橋T梁預(yù)應(yīng)力鋼束銹斷，對運(yùn)營和安全造成了不利影響。橋梁的設(shè)計壽命為50年到100年，而對預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的橋梁而言，由于壓漿不飽滿使預(yù)應(yīng)力筋的壽命僅為10至15年，該種情況下，“百年大橋”的承諾則顯得尤為蒼白。

2　管道壓漿材料性能要求

低水膠比、高流動度、無泌水、無收縮，是壓漿材料密實壓漿的首要條件。

謹(jǐn)傳統(tǒng)材料而言，低水膠比和高流動度卻一直互相矛盾，兩者不可兼得。水膠比低，壓漿材料流動度則會降低，壓漿時泵送能力差，管道壓漿總會“半途而廢”，尤其對特大跨徑橋梁而言，密實壓漿更不可能實現(xiàn)。如何提高流動度的問題，傳統(tǒng)壓漿材料大多只能以犧牲低水膠比為代價提高流動度，多加了水的壓漿材料，流動度雖有提高，結(jié)果卻是導(dǎo)致壓漿后管內(nèi)泌水。泌水占用管道體積，水分揮發(fā)后導(dǎo)致管道內(nèi)留有管隙甚至斷漿，預(yù)應(yīng)力鋼筋腐蝕加快。加之施工單位對規(guī)范中關(guān)于管道壓漿材料性能要求的執(zhí)行力度不夠，導(dǎo)致壓漿均存在流動性差、泌水、硬化后收縮等問題。

3　預(yù)應(yīng)力管道專用壓漿材料

管道專用壓漿材料主要由：性能穩(wěn)定，強(qiáng)度不低于52.5的低堿硅酸鹽水泥或低堿普通硅酸鹽水泥；與水泥具有良好相容性，不含氯鹽等對預(yù)應(yīng)力筋有腐蝕作用成份的高效減水劑（減水率不小于20%）；礦物摻和料（Ⅰ級粉煤灰、磨細(xì)礦渣粉或硅粉）；膨脹劑組成粉劑袋裝。

4　預(yù)應(yīng)力管道專用壓漿材料的應(yīng)用

近年來隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，施工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不斷更新，預(yù)應(yīng)力管道專用壓漿材料科研技術(shù)的逐步提高，預(yù)應(yīng)力管道專用壓漿材料的出現(xiàn)，為現(xiàn)場管道壓漿施工帶來了快速、簡便、確保施工質(zhì)量、提高工作效率等效果。預(yù)應(yīng)力管道專用壓漿材料具有良好的流動性和泵送性。還確保了漿料零泌水、塑性階段和硬化后期微膨脹，有效地解決了預(yù)應(yīng)力管道內(nèi)由于泌水導(dǎo)致管洞和不密實的難題。該材料在施工中，操作人員只需按操作規(guī)定加入水、水泥、壓漿劑或通過購買壓漿料直接加入水，通過高轉(zhuǎn)速攪拌機(jī)，攪拌均勻即可精確配制出工程需要的壓漿材料。

5　預(yù)應(yīng)力管道專用壓漿材料與普通試配壓漿料對比

以筆者所在項目橋梁梁板圖紙設(shè)計混凝土強(qiáng)度C50，凈漿配合比設(shè)計要求為M50。

按照設(shè)計要求，對預(yù)應(yīng)力管道專用壓漿材料與普通試配壓漿料從成份、質(zhì)量、工藝等方面，將管道專用壓漿材料與普通試配壓漿料，作如下闡述和對比。

預(yù)應(yīng)力管道專用壓漿材料為廈門星納科技有限公司生產(chǎn)的XN-YI壓漿料，普通試配壓漿料采用紅獅水泥P. O52.5R、外加劑福州創(chuàng)先工程材料有限公司CX-8聚羧酸緩凝高效減水劑。

試驗檢測結(jié)果顯示，管道專用壓漿材料與現(xiàn)場普通配置的壓漿料有很多差異，具體試驗檢測數(shù)據(jù)見表1：

表1　管道專用壓漿材料與普通壓漿料性能對比

依據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTG/T F50-2011》將以上兩組試驗檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行對比；管道專用壓漿料初始流動性好，無泌水離析現(xiàn)象，流動性30min、60min均滿足技術(shù)規(guī)范要求，材料中所使用的膨脹劑在漿體凝固后產(chǎn)生微膨脹，對最終的抗折、抗壓強(qiáng)度沒有造成影響。然而，普通壓漿料，初始流動性符合規(guī)范要求，但30min、60min流動性均未能達(dá)到技術(shù)規(guī)范要求，且有明顯泌水離析，體積有明顯收縮現(xiàn)象，除抗壓強(qiáng)度能夠滿足規(guī)范要求外，抗折強(qiáng)度因膨脹劑作用明顯，導(dǎo)致28d抗折強(qiáng)度比7d抗折強(qiáng)度有明顯降低趨勢。如圖1所示：

試驗檢測數(shù)據(jù)顯示，管道專用壓漿料，不僅在物理性能、力學(xué)指標(biāo)方面，還是在現(xiàn)場施工操作、施工實體強(qiáng)度種種指標(biāo)，都高于普通壓漿材料的檢測指標(biāo)，并且管道專用壓漿料的各項物理、力學(xué)指標(biāo)均符合新的技術(shù)規(guī)范，為現(xiàn)場施工作業(yè)提供了更好的質(zhì)量保證。

6　預(yù)應(yīng)力管道專用壓漿劑（料）與普通試配壓漿料現(xiàn)場施工工藝流程的區(qū)別

6.1管道專用壓漿料現(xiàn)場施工工藝流程

拌制預(yù)應(yīng)力管道專用壓漿材料的水膠比控制在0.26～0.28，應(yīng)采用轉(zhuǎn)速不低于1000r/min高速攪拌機(jī)內(nèi)，攪拌中先加入全部拌和用水量，開動攪拌機(jī)均勻加入全部壓漿劑（料），再攪拌3～5min即可。

6.2普通壓漿料現(xiàn)場施工工藝流程

將現(xiàn)場所儲存的水泥、水、減水劑、膨脹劑分別按施工配合比見所需原材料逐樣秤取配料。然后，先將秤好的水加入攪拌機(jī)內(nèi)，接著把水泥和膨脹劑一起加入攪拌機(jī)，開啟攪拌機(jī)，慢速均勻攪拌，邊攪拌邊加入減水劑攪拌2min，再快速攪拌1min后，測其流動度后方可施工。從秤料到施工，準(zhǔn)備工作甚多，質(zhì)量不穩(wěn)定，現(xiàn)場不便操作。

通過上述兩種施工工藝流程的比對，可以看出專用壓漿材料操作人員只需按操作規(guī)定加入水、壓漿劑，通過智能化操作，就可精確配制出工程需要的壓漿材料。普通的壓漿材料需按配比加入水泥、水、減水劑、膨脹劑等，人為影響因素過大，直接影響壓漿質(zhì)量和壓漿效果。專用壓漿材料工藝簡單，操作方便，且質(zhì)量有保證。

目前，筆者所在項目（三明長深高速公路連接線一期工程A1標(biāo)）涉及的預(yù)應(yīng)力工程均采用壓漿材料作為預(yù)應(yīng)力管道專用壓漿材料。制漿過程相對于普通的壓漿材料簡便，施工現(xiàn)場減少配置程序、便于控制水灰比，現(xiàn)場技術(shù)人員能更好控制制漿質(zhì)量。壓漿過程中漿液性能穩(wěn)定，保證了壓漿質(zhì)量和效果。

7　結(jié)語

作為建設(shè)單位，選擇管道壓漿材料時，需要計算長期的“經(jīng)濟(jì)賬”和“社會效益賬”。雖然高性能管道壓漿材料成本略高，而長久之計，性價比顯著提高。一方面，通過密實壓漿，加強(qiáng)預(yù)應(yīng)力鋼筋強(qiáng)度，延長橋梁壽命，節(jié)省了橋梁維修后養(yǎng)護(hù)的費(fèi)用；另一方面，密實壓漿，對實現(xiàn)橋梁全壽命運(yùn)營有重要作用，保證了橋梁安全運(yùn)營，減少了橋梁早期垮塌事件的發(fā)生。高性能壓漿材料雖解決了管道壓漿不密實的難題，但成熟新產(chǎn)品的推廣，更需要行業(yè)的大力支持。

［1］JTG E30-2005，公路工程水泥及水泥混凝土試驗規(guī)程.

［2］JTG/T F50-2011，公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范.

［3］GB 23439-2009，混凝土膨脹劑.

［4］GB 8076-2008，混凝土外加劑.

［5］GB/T 18046-2008，用于水泥和混凝土中的?；郀t礦渣粉.